趙世靜
(西部中大建設集團有限公司,甘肅 蘭州 730000)
關于道路橋梁連接處施工技術分析及改進措施
趙世靜
(西部中大建設集團有限公司,甘肅 蘭州 730000)
道路橋梁施工中的重難點即其連接處的施工,要對道路橋梁連接處做好處理。本文分析了道路橋梁連接處施工技術,對存在的問題,提出改進措施,避免橋頭跳車,確保車輛順利通過,創造了巨大經濟和社會效益,為相關工作提供理論支撐與參考。
道路橋梁;連接處,施工
我國工程建設迅速,道路車輛日益增多,交通事故發生概率越來越高,道路橋梁連接處施工影響整條道路運行,處理道路橋梁連接處施工技術,提升高速道路質量,確保交通順暢。設計和施工前,嚴格考察、勘測地質地貌,分析相關數據,保障工程順利進行,避免道路橋梁連接處出現沉降、產生跳車[1]。
在道路橋梁工程設計與施工中,連接處突出特征在于,二者剛度有差異,填充物受阻,強度和脹縮性的差異較大。連接處多發應力集中,受自然因素、結構自重、車輛荷載等影響,道路橋梁下沉,二者下沉差異較大。一般道路下沉幅度大,導致連接處錯臺,車輛經過,引發橋頭跳車。道路與橋梁剛度不同,但車輛通過時,施加的荷載相同。長期不均勻沉降,影響行車的安全性和舒適性,產生橋頭跳車。如未及時處理,將引發安全事故。
道路橋梁連接處的施工質量受多種因素影響,為確保道路質量,管理道路橋梁連接處,按照規范,控制地基、填料質量、構造物。
2.1 合理設置橋涵構造物
道路設計標準不同于橋梁設計標準,橋梁連接處的最大沉降量在10cm以下,一般路段沉降量可達30cm。兩者由于沉降量不同,便發生顛簸。設置橋涵構造物時,應考慮等臺背填方路基地質情況、填料來源、填方高度。選取的橋涵位置、跨徑、橋臺后部防護工程等確??茖W化與合理化,不要出現大河面小跨徑的橋涵。處理臺背軟弱地基,加固臺背填筑前地基,將橋頭顛簸控制在有效范圍。振動碎石樁法、排水固結法、均換土法均是軟基處理方法,結合軟基實際,選擇相應處理方法,以改善地基性能,不斷提升地基承載力,降低沉降發生率。
2.2 加固處理地基較軟部分
我國一些省份具有天然地基,這種地基十分柔軟,對這種情況,要結合當地實際,做出有效處理,避免橋頭跳車[2]。長期經驗告訴我們,我國對道路橋梁軟地基的處理方式十分有效;分析以往實踐結果可知,效果良好。此外,嚴格監管填料質量,將橋梁自身加固問題考慮在內。除上述道路路基問題,橋梁長期使用,使用功效明顯降低,必然影響道路橋梁連接處路面。施工人員在施工中運用體外預應力的橋梁加固法,這種施工方法較簡便,于施工中不影響過往車輛。受力設計非常有效,能監控橋梁載力。以上分析得知,該方式應用于橋梁加固, 運用折線型的體外索,便于加固后橋梁承載,確保橋梁抗彎強度與抗剪強度,提高相關質量。
2.3 嚴格控制填料質量
橋臺后填料時,選擇透水性良好材質,便于控制壓實質量,避免路基沉降,填料內摩擦角較大時,可讓雨水順著泄水管流向路基外。處置道路橋梁連接處時,有效結合路面結構、材料、漲縮等,于連接處橫面與縱面設置枕梁、搭板,有效過渡。顛簸預防及治理是一個長期付諸實踐過程,需施工單位和設計單位有效配合,才能真正落實。
3.1 鋼筋腐蝕的問題與填料的選擇
3.1.1 鋼筋腐蝕的問題
道路橋梁連接處施工中出現鋼筋銹蝕。鋼筋是組成道路橋梁的基礎構件,鋼筋使用壽命直接決定道路橋梁生命周期,但道路橋梁施工中,往往發生鋼筋腐蝕的情況。影響鋼筋銹蝕因素較多,如運輸方式不當、儲存環境惡劣、保養措施缺失、人為破壞,均很大程度上影響鋼筋質量,造成工程經濟損失。
3.1.2 填料的選擇
材料是施工的硬性條件,材料的選擇很大程度上影響施工質量。道路橋梁連接處施工前,要注意材質的選擇。選擇填料時,結合橋梁樁基設計實際,考慮進道路橋梁連接處所處環境,如當地地質、地貌、水文等。通常情況下,施工選擇強度大、滲水性良好、不易壓碎的填料,如砂礫、礫石等,相同情況下,盡量選擇輕質填充材質[3]。泡沫聚苯乙烯EPS材料的選擇較好,質量較輕,承載力較強,能承載道路橋梁結構自重,符合行車荷載強度需求。選用上述填充材料,可減少工程地基的附加應力,一定程度上防止地基沉降。為將橋梁端頭路堤的總沉降降至最低,對選擇的填料,還要進行土壤塑限與液限的測定試驗。
3.2 搭板設計的不合理性與連接處搭板的合理設計
3.2.1 搭板設計的不合理性
搭板造價便宜,施工工藝簡單,應用空間廣泛,普遍應用于橋梁工程設計。為規避路橋不均勻沉降,保證過渡段牢固連接,防止出現行車安全事故,合理設計搭板尤為重要。在工程建設中,盡管橋梁連接處安裝有搭板,還是會出現不均勻沉降。出現上述問題的原因是搭板設計缺失合理性,未認識到搭板的重要性。
3.2.2 連接處搭板的合理設計
考慮搭板受力狀態,以簡支梁計算搭板長度,保證合理長度,符合連接處施工要求,通常搭板長度跨越橋臺臺背無法壓實在的土體。為有效發揮搭板作用,形成良好的連接處穩固性,于搭板尾端增加一條3~5m的變厚式埋板,充分發揮搭板作用,提升連接處施工質量與水平[4]。
3.3 路基沉降的問題與臺背回填的壓實
3.3.1 路基沉降的問題
路基是道路的基礎,亦是主體,擔負承載公路交通負荷的任務,連接道路和沿線橋梁。因為路基不均勻沉降,道路橋梁連接處容易出現 “跳車”現象,為此道路橋梁連接處施工尤其重視路基不均勻現象[5]。這些年我國交通建筑工程量不斷增加,相關技術管理缺位,施工出現軟基處理方式不妥,填料未有效壓實,排水系統不合理,產生路基不均勻沉降。
3.3.2 臺背回填的壓實
某橋梁全長226.5m,橋面寬33m,設計時速41km/h。在工程規劃過程中,為避免橋頭跳車,連接處設計滿足工程質量,施工單位要采取下述對策,保證施工水平。在道路橋梁連接處施工中,臺背回填的壓實是非常重要的一個環節,其壓實程度直接關系工程施工質量,該階段施工有助于避免出現橋頭“跳車”現象。由于不易碾壓臺背處路基、橋臺連接處,壓路機無法依照規定碾壓到位,該部位是路面碾壓施工中容易忽視的環節,控制不當,路面壓實度不達標,影響路面平整性,不利施工功能的發揮。臺背回填土壓實時,務必嚴格控制各層松鋪厚度,確保厚度小于20cm,壓實度高于95%,填料最大顆粒直徑小于5cm。因為大型壓實設備不利于在臺背處工作,通常選擇較小的壓實設備,對臺背處,實施分層多次壓實,以實現大型設備的效果。如果小型設備無法徹底碾壓,要配合人工夯實,總之,確?;靥畈牧蠞M足設計要求的密實度,盡量規避沉降。在壓實具體施工中,全程監控壓實情況,確保滿足有關規范要求。
3.4 道路橋梁連接處的裂縫與擠密復合地基
3.4.1 道路橋梁連接處的裂縫
連接處的裂縫,縮短道路橋梁使用壽命,不利使用技能發揮,給道路橋梁施工技術帶來安全隱患。連接處的裂縫致使大量水侵入,導致橋梁主體鋼筋框架產生銹蝕,甚至出現道路坍塌情況。
3.4.2 擠密復合地基
由于道路柔性特征顯著,路基容易變形,路基多壓縮變形,為避免出現這種情況,可運用擠密復合地基的方法縮小道路和橋梁間的剛性度。擠密復合地基即在道路路基上以打孔、擠密的方式增加路基密實度,將材料注滿孔內,變成實樁。實樁具有置換性、擠密性,形成良好的土壤粘結力,因為道路要有剛度,橋頭要有柔性,所以,在施工中還要相應增加橋頭柔性。為增加橋頭柔性,應用筋土擋墻,施工中嚴密控制,不可過度使用。采用這項技術是為了縮小道路和橋梁間的剛度差,減少跳車發生概率,但施工難度較大,暫且使用于單跨橋墩中。
總之,經濟推動下道路交通運輸量不斷增加,對道路橋梁連接處提出施工技術要求,這是公路施工重點,施工技術與質量直接決定工程竣工后的使用,是降低橋頭顛簸發生率的關鍵。道路橋梁連接處施工關系公路橋梁行車安全,一定要強化道路橋梁施工管理,避免道路橋梁連接處出現“跳車”現象,消除道路橋梁連接處顛簸,保障道路橋梁工程質量。
[1] 范中,吳大江,李玉林.公路與橋梁連接處的施工管理研究[J].低碳世界,2016,6(09):172-173.
[2] 余運發,徐益根.對公路與橋梁連接處施工技術分析[J].江西建材,2014,21(22):130.
[3] 蔡舜.道路與橋梁連接處的設計與施工分析[J].江西建材, 2015,22(23):153+158.
[4] 鐘明.道路與橋梁連接處的設計[J].交通世界,2016,23(Z1): 154-155+171.
[5] 齊國臣,李大山.針對道路與橋梁連接處的施工設計[J].科技致富向導,2015,19(02):73+245.
TU74