摘要:自21世紀以來,我國的城市化建設步伐日益加快,交通運輸行業得到了空前的發展。文章結合筆者多年工作經驗和參考相關資料研究,先從公路橋梁沉降路的問題入手,分析了公路橋梁沉降面路基路面施工的技術,重點闡述了搭板設置技術、地基處理技術、后臺填筑技術。
關鍵詞:公路橋梁;軟土地基;沉降段;路基路面;交通運輸 文獻標識碼:A
中圖分類號:U448 文章編號:1009-2374(2017)11-0175-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.089
在我國經濟迅速增長的環境下,科學技術發展日新月異,我國的公路交通事業取得了較大的發展。隨著人們生活條件的日益改善,對公路使用的質量有了更高的要求。結合當前國內的公路橋梁工程分析,時常發生搭板斷裂問題還有橋梁臺非均衡下沉狀況,這類現象極易引發橋頭跳車,如何加強路基路面施工技術是值得行業內研究的問題。
1 沉降路基段沉降的問題
1.1 不重視沉降段施工測量
目前,公路橋梁建設中的路基工程施工中,一般采用了粗料填筑技術以及鋼筋砼搭板技術。工程設計人員的最初設計理念,主要通過這些施工方法及技術的應用,在很大程度上降低公路橋梁剛度存在的差異性,并且防止產生沉降的現象,進一步避免發生跳車的問題。但是這些施工技術操作起來比較簡單,在避免跳車的問題上效果不突出。另外,在公路橋梁施工前期,有些企業并沒有重視施工測量工作,由于缺乏真實的測量數據,難以保證沉降段路基施工圖紙是否具有科學合理性,給公路橋梁沉降段路基路面施工帶來了困難。而施工技術人員因沒有正確的數據支持,在遇到沉降段路基路面施工問題的時候,無法按照相關測量數據進行更改施工圖,嚴重影響了公路沉降段路基路面施工的效率,導致公路工程項目施工的質量下降,進而使公路橋梁更容易出現沉降現象。
1.2 臺背地基發生變形的機理
一般處在溝壑段的地基,溝壑的壓縮性比較大,土壤富含水量且孔隙比大,正常狀況下,橋涵結構的地基位于溝壑點,經常發生變形。在地基強度不高的情況下,路基填筑施工時極易產生變形現象。與普通路段相比,橋頭段路堤較高,高出的范圍控制在5~10厘米間,高出的部分一般易給地基帶來附應力,導致生產地基發生沉降問題。伴隨填土高度增加,倘若填土容重無變化,有可能地基發生變形,構成嚴重的沉降現象。
1.3 路堤發生變形的機理
在公路橋梁施工作業中,施工條件和施工現場有所差異性。實際施工時,在土壤含水量控制方面的力度小,致使橋梁臺背面土方較重,難以保證含水量處在良好的狀態,導致滋生沉降變形的風險。另外,在公路項目竣工之后,路基路面的密實性容易受到各種因素的影響,比如車輛垂直荷載和路堤的自重等。在這樣的外力重載作用下,路面的材質容易發生變形。還有材質的質量、材質的優劣往往決定了變形的程度。除此之外,砼結構橋臺和土體的彈塑性的剛性也存在差異性。
1.4 橋頭搭板設計出現的沉降
貼近橋臺的路基項目,一般土體承載的應力并不大,然而路基上方橋頭搭板位置有彈性支持,承載的應力比較大,出現受力不均的狀況。鑒于此,加之車輛荷載持續性運動,致使搭板支持的路基段,還有車輛荷載力的位置均存在路基應力,而路基應力在峰值方面不盡相同。正常狀況下,搭板末端容易過量沉降。由于車輛行駛在搭板末端的時候,縱向應力將會對搭板末端路基構成一定的影響,所以在搭板末端極易發生沉降過量
問題。
2 公路橋梁沉降段路基路面施工技術分析
上文分析了路基路面沉降段變形的問題,為了防止產生沉降變形的問題,保障公路使用的舒適性、安全性和可靠性,我們要選用科學的施工技術加強防治。
2.1 重視橋梁施工測量
無論是公路橋梁施工前期還是施工階段,都需要開展工程測量工作。這是保障工程質量重要的環節,通過工程施工測量,施工技術人員可以獲得更準確的數據結果,給工程設計人員提供真實性數據,便于工程設計人員制定出更具科學性及合理性的橋梁施工方案,繼而確保橋梁路基路面施工,達到施工圖規定的要求,經過工程施工測量,能夠將施圖紙所標注的結構物相關數據,比如說結構物位置、高度、寬度以及形狀等方面數據,順利在施工現場中標記,為公路橋梁的路基施工創造了極大便利。在路基路面后期施工作業中,工程測量的數據還可以為路基施工做出指導,確保橋梁路基路面施工作業,能夠嚴格根據工程施工圖標準開展。通過施工測量,可以防止橋梁路基路面由于施工測量數據不正確,而導致橋梁路面發生沉降的現象,保證公路橋梁正常有序地開展建設,提高公路使用舒適性及安全性。
2.2 搭板設置技術
一般錨栓可以采用C22鋼筋。在設置鋼筋的時候,應當對各個鋼筋距進行控制。通常控制在75~80厘米間,由于錨栓處于豎直狀態,難以防止搭板和牛腿受到損壞,鑒于此狀況,應盡可能要求錨栓定位值與水平的拉桿統一。在搭板貼近橋臺段下方,應當布設油氈作為鋪墊層,控制厚度在1~2厘米范圍內。如果選擇的支架屬于板式的橡膠,要求支座的間距控制在80厘米。如果搭板呈轉動,必然會致使路面的結構受到嚴重的破壞。因此針對牛腿和貼近橋臺端上方點,進行改制轉化為倒角。一般填縫設在搭板和橋臺中間,經過填縫處能夠防止雨水流入到施工縫,通過采用纖維類材料或瀝青等作為填縫的材料,確定填縫材料后,并且填到縫隙的里面,才能注入瀝青。
2.3 地基處理技術
在公路橋梁建設中,經選用地基處理施工技術,有利于加強橋梁的承載力。降低路段和橋臺相互間沉降的程度,防治產生錯臺的問題。如果地基是軟土層比較厚,在注入填充材料時,軟土地基極易發生側向擠動現象,進一步加大了基樁的壓力,有可能導致橋臺進行轉動,產生位移的后果。另外,對支座與仲縮縫構成了惡劣的影響,嚴重時橋面或者是橋臺發生斷裂。鑒于此,為了防治橋臺產生異常位移問題,必須采用相關方法手段加強地基的剛度。事實上,如果是溝壑段,建議借助這地段的富含水與土壤間隙比較大等特征,來與黏土層進行換土,黏土層的強度比較大,且富含有機物。確定換土深度后,應當結合軟土層具體的厚度。對于普通性質黏土層來說,在挖開工序后可進行翻曬作業。如果填土的高度剛好接近4米,那么最合理換土深度是0.6米;如果填土的高度遠遠大于4米,那么開挖的深度要求超過l米,而且還需要結合土層的含水分狀況,針對黏土實施控制,再進行回填密實。在回填作業中注意回填土上方應當留出一定的空間,通常是60厘米,依賴于石灰密實土。如果在雨季施工,由于黏土難以曬干,可以大面積使用石灰土進行回填密實,這樣與路基的下方石灰土形成漸變土層帶,可起到有效避免產生沉降變形的
現象。
2.4 后臺填筑技術
在公路橋梁沉降段路堤發生的沉降差異性,通常涉及到路基本體變形、路基壓縮、路基沉降、路面變形收縮等。一般來說,路面壓縮變形帶來的不良影響并不大,可忽略不計。一般路堤沉降依照時間劃分成同結沉降、瞬間沉降、次同結沉降。同結沉降和次同結沉降容易導致橋頭發生跳車。鑒于此,在購買填筑材質環節,應當選擇質量好的材料,盡可能采用輕型填充材料,通過壓密及嚴實材料工序,可以增加壓縮模量,使得反復性荷載誘發的地基變形得到有效地緩解。在購買臺背材料環節,應當根據公路橋梁工程實際,結合施工需求,保證材料具有較佳的性能,質量合格。經過大量實踐性研究表明,有關后臺填筑施工技術。公路沉降段進行施工作業時,采用填筑材料的剛度必須控制在橋臺和路基材質中間,保證路基的強度符合規定;由于后臺壓實工作有一定的難度,所以有必要嚴抓壓實的程度,采購的填筑材料應為壓實作業提供方便。另外,購買的填筑材料要具有更佳的透水性,要求包括工業廢渣、沙礫土以及碎石土等材質,假設填筑材質的透水性欠佳,建議合理添加石灰,加強填筑材料的穩定性。
2.5 完善好排水施工
在雨季時節,公路橋梁路面上容易積累大量的降水,這些儲集來的降水,有一些會蒸發掉,而剩下的降水極可能滲入到公路橋梁結構里面,這樣儲集降水容易對公路橋梁路基結構造成嚴重的影響,導致橋梁路基的抗壓性能、抗壓強度極大的減弱等。所以必須做好排水基礎施工,防止雨水滲透進入到橋梁路基的結構中,特別是混凝土空隙層。與此同時,完善好排水施工,還能緩解冬季凍脹的狀況,因此務必注重公路橋梁路基相關排水系統的健全。
3 結語
綜上所述,在公路橋梁沉施工作業中,路面路基產生沉降問題,這是最常見的公路病害之一。作為一名施工技術人員,在橋梁沉降段施工環節,應采取一系列控制方法,防止橋梁過渡段產生路基路面沉降現象,加大研究力度,通過綜合性預防路面隱患,保證公路使用的安全性及舒適性。
參考文獻
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作者簡介:孫鵬飛(1981-),男,江蘇東海人,連云港市城市建設投資集團有限責任公司工程師,研究方向:公路、市政道路橋梁工程。
(責任編輯:王 波)