魏民
摘要:人們對出行交通方式的變革和提升在當前成為經濟社會發展的主旋律之一,私家車和貨運汽車的日益繁多,給包括路面平整度、路況穩定性等技術要求在內的道路建設標準成為公路施工重要參考指標。路橋過渡段不均勻現象引起的公路路面的嚴重不平整,同時不均勻沉降不僅會縮短路橋路基的壽命,還會造成嚴重的交通安全事故。因此重視路橋過渡段的施工質量應是施工中的首要任務。文章主要介紹路橋過渡段施工中常見的問題和路橋過渡段的路基加固措施,希望在提高公路施工質量方面給出一些建議。
關鍵詞:公路施工;路橋;路基
公路工程的大力建設,促進了地方經濟的加速發展,中國公路規模位居世界前列,然而隨之發展中的問題也一涌而出,比如路橋過渡段發生不均勻沉降導致車輛行駛在過渡段的時候易顛簸跳躍,發生橋頭跳車現象,道路交通事故頻發。嚴格控制施工環節,采取有效措施,確保公路路橋過渡段的施工質量和安全才能更好保證車輛的安全。
一、路橋過渡段施工中常見問題
路橋過渡段指的是橋涵、通道等構件物與兩端路堤連接的地方。在通行過程中,車輛會因臺階到達一定的數量產生顛簸的現象,而因受到車輛負載的影響呈現中間低兩邊高狀態的臺階又會降低車輛的運行速度,車輛種類、公路等級、臺階高度都是車輛運行速度的影響因素。一般而言,公路等級的高度與高低不平的橋頭臺階的數量呈正比例關系。高速公路與普通公路相比,高速公路要求的線形標準高,橋頭引導路堤高,但易發生變形和沉陷,橋臺、引道錯臺,路面裂縫、不平和積水等現象出現在運行期間。車輛在通過過渡段是會因這些問題在一定程度上對車輛產生一定的影響,出現顛簸、振動、跳車等現象,無法給予車輛安全保障[1]。
二、路橋過渡段的路基加固措施
路基和橋臺之間的剛度差異懸殊是路橋過渡段出現沉降的根本原因。路基填料質量的好壞直接影響路基的承受力,是橋臺和路基剛度大小的決定因素。
(一)處理橋頭地基常見措施。
承載力不足是路基路面沉降問題的主因,橋頭地基同樣需要在承載力問題上作出應對處理措施。例如,當橋頭路基出現軟土層問題時,常見的處理方案,無外乎塑料排水作業、砂井排水作業以及通過固結排水等施工來進行軟土層合理化處理措施。如果工期要求緊張,上述施工方案對進度加快無益,則須進一步考慮懸噴樁法、高壓噴射注漿法和深層攪拌等作業方案。 粉噴樁是應用范圍最廣的一種方法,利用專門的深層攪拌設備,借助壓縮空氣,從回轉中心軸端向四周被攪松的土體噴射出漿液或者固化劑等,攪拌葉片吸收周圍的水分,再經過深層軟土的加固,使得軟土硬化并結成整體,形成具有一定強度的復合地基,從而提高軟土的地基承載力,降低地基的沉降量[2]。超載預壓法是解決承載能力不足的地基最有效也是最經濟的處理方法。在修筑路堤的時候,將填土高度高于公路設計,等地基沉降以后再挖去超填部分,可以更好地加速地基固結下沉。
(二)后臺填筑。
橋梁兩端的路基、地基、路面三部分發生壓縮變形是路堤沉降的直接原因。其中路面路基車輛荷載造成地基壓縮變形,填料的壓縮、固結引起路面路基結構層壓縮變形。如果塔板和橋面的厚度和面層結構相同,橋面和塔板之間就不會產生沉降差[3],所以塔板和橋面應該使用相同的面層接頭和厚度。通常情況下,塔板的加強層不能超過車輛的荷載作用對路基的影響2m。因此在公路施工過程中,對臺背進行填充加固處理,提高路基填料自身固結和施工技術才能達到公路的施工標準,有效解決路橋過渡段跳車問題。這種處理方法已經在實際的公路施工中得到了有效的應用。比如透水性好的砂性土和石灰土作為京珠港澳高速公路的所有臺背回填材料的構造物,鄭許高速公路由原來的素土取代了石灰土。臺背回填壓實質量是臺背路基的沉降和跳車的主因。臺背是橋路施工特殊的位置,也是道路輾壓的薄弱環節,所以壓路機無法對其進行輾壓,而且機器輾壓振動太大,會對臺墻造成一定的影響。后背回填處的壓實應該選擇小型路面壓實機,選用那些容易被壓實的材料,以厚度在10~15cm為衡量標準,分層進行壓實。
(三)排水措施。
無效的排水措施在路橋過渡段,導致水沿橋臺路基連接處下滲,影響路基內部混凝土結構,降低路基結構穩定性,進一步加劇橋臺跳車現象。因此在路橋過渡段設置一定的排水措施必不可少:比如將透水性較好的材料用于路基填筑,設置一定數量的排水盲溝在路基的原地面,設置防水層在臺背回填的頂面,使用滲透系數比較好的透水性材料填筑地盲溝,必要的時候在臺后填方中設置能夠在地基和軟弱土層施工期間完成滲透的排水墊層,避免后期運行發生沉降,同時排走上部填方因降雨而滲透的多余水分。做好相關措施克避免出現當孔隙壓力增大時,地下水在底層的集聚而降低土地的強度的問題
(四)撘板設置。
設置在高速公路橋頭的搭板是我國大部分車輛正常通行的保障。因此合理設置塔板是施工過程中的必要。橋臺和橋頭路基的沉降量以及車輛行駛的速度設計決定于搭板的設置長度和寬度,搭板設計長度和強度往往結合于具體的施工工程。實踐表明,設置1.5m寬的路肩能夠使塔板底部最大彎拉應力減少20%,修筑路肩可以有效改善塔板的受力情況。塔板的長度跟路堤填筑高度呈正比。在施工中,可根據路基沉降量確定塔板的總長,小橋涵搭板、中橋的搭板長度在5~8m,大橋搭板長度在8~12m。固定塔板和橋臺之間的錨的方法有豎向和水平兩種,而在實際應用中,塔板自由端在車輛荷載作用下會發生豎向位移的問題,所以無疑采取水平錨固的方式是最合適的。
三、結束語
由于設計的不合理,實際施工過程中會導致橋臺臺背防水措施不恰當、臺背填土壓實不足從而造成路橋過渡段發生不均勻沉降現象,嚴重影響公路通行效率。仔細勘察施工區域的水文地質條件、公路等級、路堤填筑高度等是施工前應做好的準備工作,結合具體的工程,采取有效的方式,施工時保證過渡段的施工質量,施工后才能更好提高公路運行的舒適度和公路建設質量。
參考文獻:
[1]李彥飛.公路施工中路橋過渡段的路基加固措施[J].商品與質量,2015,(13):217-218.
[2]司維.常規橋梁加固工程技術探究[J].工程技術研究,2016,(5):43+46.
[3]邢明全.客運專線路橋過渡段路基沉降分析與處治措施研究[D].北京交通大學 ,2010.