雷 飚
(朔州路橋建設有限責任公司,山西 朔州 036000)
隨著我國社會經濟的不斷發展,我國公路工程的發展速度變得越來越快,相應地,人們對高速公路提出了越來越高的要求,如較高的舒適性和安全性。通過深入調查公路工程后,不難發現,因受多方面因素的影響,包括路基和橋臺之間的剛度存在較大差異,路基發生不均勻沉降等,導致道路橋梁軟土地基路段極易出現不均勻沉降現象,嚴重影響路面的平順性,最終橋頭跳車現象是非常容易發生的,大大降低行駛車輛的安全性和舒適性。所以,在橋梁和道路之間如何對適當長度的沉降段進行合理設置,對路橋之間的不均勻沉降現象、橋頭跳車現象進行有效避免,確保行駛車輛的舒適性和安全性,這是本文的主要研究目的。
一般來說,在橋頭引道路基工程中,鋼筋混凝土過渡板及加筋土法、粗粒料填筑法等是比較常用的路基處理方法。通過采用以上方法,以對路基的整體強度進行有效提高,對路橋之間的沉降差異、剛度變化進行降低,同時對橋頭跳車現象進行有效避免,對路面的平整性進行有效保證。通過深入分析當前公路工程施工中經常使用的路橋沉降段路基處理方法后可知,在橋頭引道沉降段中,搭板結構是最為常用的一種方法。但是在對搭板結構進行選用時,搭板常常會發生斷裂現象,進而會導致橋頭跳車現象的發生。
根據有關規范要求,在公路工程施工中,大部分明涵、通道、橋梁等,均需要進行相應的臺背填土處理。因受多種因素的影響,臺背填土的壓實度常常會遭受影響,包括施工作業面、經驗、施工機械、施工材料等。在當前大多數公路工程中,橋臺臺背路堤壓實度不滿足規范要求現象是極為常見的,進而極易導致路橋沉降段發生不均勻沉降現象。另外,在多種自然原因、長時間公路荷載等作用下,路基路面常常會出現土基的塑性變形,導致路橋之間發生不均勻沉降,進而路面的平整性遭受嚴重影響。
針對公路工程發生的橋頭跳車現象,通過對其產生原因進行深入分析后,不難發現,地基沉降是導致軟基路段發生橋頭跳車的一大重要原因。針對地基沉降現象,其發生的主要原因就是在對施工圖進行設計時,地質鉆孔布置數量比較少,鉆探深度不滿足要求,繼而無法對軟土基地進行及時發現,或者軟基存在的深度與范圍、軟基的物理力學性質沒有勘探確定,造成在對橋頭路堤軟土地基進行處理時,沒有對合適的方法或者措施進行合理選用。另外,針對軟土路基,如果所選用的參數計算方法、處理理論和軟基實際情況是互不相符的,造成軟土路基的處治設計不能夠滿足實際需求,在這種情況下,橋頭軟土路基是極易發生不均勻沉降現象。
針對橋臺軟土路基,其主要選用的施工技術包括爆破法、強夯法、超載預壓法、水泥粉噴樁復合地基法等。其中,選用超載預壓法時,便于施工,不過施工時間比較長,路橋過渡段常常會發生較大的沉降量;在對水泥粉噴樁復合地基法進行選用時,能夠對軟土進行有效加固處理,施工工期比較短,不過其工程造價是比較高的。綜上所述,以上各種方法均具有自身的特點,在對施工方法進行選擇時,一定要對工程當地的實際情況進行深入考慮和有效結合。為能夠對軟基路堤不均勻沉降現象進行有效避免,一個有效處治軟土路基路段,尤其是應盡較長時間預壓橋臺地段,以對工程質量進行有效提高,對工后沉降進行有效減少。
在橋臺結構完成以后,應對一般填土路堤、沉降段路堤進行盡快施工,在碾壓一般路堤和沉降段路堤時,所選用的各種壓實機械的壓實度能量應相同,填筑碾壓高度要保持一致,另外,針對在橋臺和路堤連接部位的錐坡和路堤,應對其進行同步填筑和碾壓。在運用大型機械來進行預壓填土時,如果施工難度比較大時,應對小型振動壓實機械進行使用。另外,針對比較特殊的施工點,一定要對其的施工進行優先安排,對其進行靜置預壓,保證其滿足規范要求。
在對路橋沉降段路堤進行填筑之前,應對路堤填料進行合理選用。通過對各種類型的土壤進行實驗,對其進行對比和分析,然后根據實驗結果,對實驗效果最佳的土壤進行選用,以對沉降段路基進行填料。在對填料進行選擇時,所選用的土壤填料應具有較好的滲水性,或者所選用的沙粒應具有比較大的干容重。另外,針對含水量比較高的土壤、淤泥、沼澤土等,嚴禁作為填料。
針對橋梁引道出現的路堤沉降,主要存在兩種不同的形式,即:其一,路基和路面發生的壓縮變形;其二,地基沉降。一般來說,路面發生的壓縮變形,并不會較大程度影響路堤的沉降,所以通常對其不進行考慮。針對路堤的沉降,從時間角度來說,常常存在3種類型,即:次固結沉降、固結沉降、瞬時沉降。
橋梁引道發生的路堤沉降主要有兩種形式:地基沉降,以及路面與路基本體發生的壓縮變形。其中,橋頭跳車現象發生的主要原因就是次固結沉降和固結沉降。針對路堤沉降,填充材料本身和填筑材料的質量對其的影響是比較大的。通過大量研究后發現,選用輕型材料,能夠對地基沉降進行有效減輕,能夠對路基的壓縮變形進行有效減小。只要壓實填筑材料后,便能夠有效提高壓縮模量,因反復荷載而引發的累積變形能夠得到有效減少。所以,在對臺背材料進行選取時,一定要對其進行嚴格檢查,一定要對高質量的材料進行選用。一般來說,橋臺后5 m~10 m是填筑的范圍。在對填筑材料進行選取時,應遵守以下幾大原則,即:第一,由于臺后對壓實度提出了非常高的要求,所以應對易于壓實的填筑材料進行選用;第二,因為路橋沉降段為剛柔沉降段,所以填料的剛度要適宜,應處于橋臺材料剛度、路基材料剛度之間;第三,所選用的填料的透水性應較好。
如果施工所在地存在較大的年降雨量、氣候多雨濕熱,一旦沒有做好排水工作,路基在地下水、地表水的長時間侵蝕作用下,極易會發生翻漿和坍塌現象,同時瀝青路面會發生多種不良病害現象。所以在以上地區中,在對臺背路堤進行施工過程中,一定要根據有關規范要求進行施工,對填土的排水給予高度重視,有效避免填土遭受水的沖刷和浸泡。其中,主要排水方法為:對足夠長的盲溝、橫向排水管進行合理布設。假如施工點的水位比較高,對臺背路堤的填筑不便直接進行時,為保證施工填土不會遭受浸泡,同時能夠使填筑壓實度要求得以滿足,獲取比較好的施工效果,宜選用碎石,設計為盲溝。
在道路橋梁沉降段施工過程常常會發生多種問題,因此在實際施工過程中,施工單位應根據施工路段的實際情況,對施工方案進行科學設計,對道路橋梁沉降段的地基情況進行有效處治,對合理的路堤填充材料進行選用,同時將相應的排水工作做好,以便能夠對不均勻沉降段沉降現象進行有效避免,進而使橋頭跳車現象得以有效預防。因此,對路橋路基路面沉降段的施工技術進行深入研究是非常重要和有必要的。