盧鄰霖
(廣西硅谷建設集團有限公司, 廣西 來賓 546100)
在道路橋梁工程建設過程行業中橋臺路基路面施工一直是工程施工的重難點,一旦某方面與預期或規范不符,就會對后期道路橋梁工程運行帶來巨大影響,甚至會威脅人們的生命財產安全,因此,應重視此部分的施工工作。
現階段我國交通運輸行業發展迅速,社會對道路橋梁的需求也在逐漸提高。道路橋梁工程項目中,由于橋臺路基路面不均勻沉降而造成的路面不平整會直接導致跳車現象發生,路基路面長期受這種沖擊力作用會加劇不均勻沉降的速度,長期下去,道路橋梁的使用壽命會受到影響。
汽車行駛的速度非???,特別在一些高速公路上,行駛速度最快甚至可以達到120km/h,如此高的速度就對路面的平坦度有著很高的要求,一旦道路橋梁工程橋臺路基路面平整度存在差異就容易誘發交通事故的發生。據相關調查發現,當道路橋梁橋臺路基路面不均勻沉降的沉降差在15mm 以上時,高速行駛的車輛就會發生劇烈搖晃,當差值達到30mm 時,就會造成嚴重的交通安全危害,交通事故發生的概率也會提高至6 成以上。
在目前我國道路橋梁工程建設的過程中,為了減少路基與橋臺連接位置的剛度差異,通常會選用搭板結構來進行路基處理,這樣可以提高路基的強度,有效避免不均勻沉降情況發生,從而預防跳車現象的發生。施工方法為搭板的一端經枕梁支撐于路基,另一端支撐于橋臺牛腿處,搭板和橋臺路基越靠近,承受的應力就會越小,這樣就會導致搭板位置的路基不均勻受力。項目投入運營使用后,車輛在路面上行駛,路基路面長期受荷載作用,搭板位置的路基填土塑性變形情況加劇導致搭板位置的不均勻沉降越來越嚴重,從而影響路橋的正常運營。
此外,道路橋梁運營階段長期受季節性水位及地表水的滲透影響,會導致橋梁洞口和錐坡擋墻位置的板下土體出現軟化,長期作用下土基出現沉降變形,搭板支承面下部可能會出現局部空洞的情況。當重載汽車在道路橋梁工程橋臺路面行駛經過搭板時,搭板下局部脫空的位置就會出現不均衡支撐,搭板長期承受脫空區域沉降位置的搭板下方會產生集中應力,應力值隨著脫空區域面積的擴大而增加,當應力數值大于搭板所承受的彎拉應力時,就會導致搭板斷裂的情況。
由于鋼筋混凝土結構的剛性及伸縮性等優良特點,在道路橋梁工程橋臺位置會選擇此種結構作為其結構形式,而路基位置則是選擇實土壘壓的結構形式,這種結構形式的剛性和伸縮性能和鋼筋混凝土結構的差距很大。受相同大小外力作用時,橋臺因其自身結構特性會很快恢復原始狀態,而橋臺路基位置則由于受外力影響較大而出現沉降,長期下去會出現橋面與臺背路面出現錯位。
在道路橋梁工程橋臺路基路面施工前,工作人員應做好施工準備工作,例如收集道路橋梁工程項目沿線的相關地形地質、水文信息,實地勘察施工現場,進而了解施工區域可能會出現的病害問題,從而制定對應的預防及處理方案。此外,在進行橋臺路基路面設計時,工作人員應準確計算項目建成后承受的荷載值,綜合考慮施工材料及其他因素的影響,進而計算出保證道路橋梁穩定的荷載值,確保設計及施工方案的科學性。
上文我們可知搭板設置不合理會引起道路橋梁工程橋臺路基路面發生不均勻沉降,因此在搭板設置時一定要結合工程實際保證合理性。
搭板的長度數值一般為3-15m,具體長度由設計人員根據路基允許沉降值計算出,若所需搭板長度在8m 以上,則應將搭板設置為兩段或三段。
搭板的近臺端采用錨筋與橋臺連接,并在搭板與橋臺的接縫位置填入瀝青瑪蹄脂,這樣可以有效避免水分的滲入。
搭板的遠臺端放置在路基上,為避免路基沉降后搭板出現縱向滑移的情況,應在搭板與臺頂位置設置錨栓。
在進行搭板與頂層施工時,應選擇搭板安裝于混凝土內部的方案,并且整個施工過程應嚴格按照設計及規范要求進行施工,保證混凝土的平整度。如果搭板與道路橋梁基層頂面的距離很小,在進行路面壓實施工時,很容易將搭板壓碎,因此,在搭板混凝土結構頂面與基層頂面之間的距離小于10cm 時,工作人員應在底層面瀝青混凝土施工時將已經鋪設完成的水泥碎石基層替換為瀝青混凝土基層,施工完成后進行填筑與找平,以此保證臺背回填的強度。
在道路橋梁工程橋臺路基路面施工時,做好臺背軟弱地基處理施工可以有效避免橋頭跳車現象的出現。由上文可知,臺背位置地基變形容易引起路基路面的不均勻沉降,因此在實際工程項目中應適當減少回填材料的使用量,通過樁基來減少過多回填材料之間擠壓造成的側向作用力,進而保證臺背的穩定性。
除此之外,如果地基土層為含水量較大并且含有有機物質較多的黏土層時,施工人員應選擇換土處理,將此部分土層替換出去。當填土的高度小于4m 時,開挖的深度應控制在0.6m 左右,當填土的高度大于4m 或更高時,開挖深度可以增加至1m 左右,具體數值應根據實際情況確定。當地基土層經翻曬達到最佳含水量時,進行土層回填施工。
臺后填筑所用的填筑材料及臺后填筑施工質量直接影響著路堤沉降的程度,例如,若選擇的填筑材料為輕型填筑材料,可以有效減小地基沉降速度,并減小路堤下部土體受到填筑材料的重量造成的嚴重變形情況。
為保證工程的質量,在橋臺后5-10m 范圍內填筑施工應選擇工程性質較好的填筑材料。材料選擇應參考以下幾點:①選擇的填筑材料剛度要介于橋臺材料剛度與路基材料剛度之間;②填筑材料應滿足臺后壓實要求,易于壓實;③臺后填筑材料的透水性要強,在一些工程中,綜合考慮工程項目的經濟性,在保證工程質量的前提下,就地取材,選取當地的現有砂礫土、碎石土等作為填筑材料。④臺后回填施工。施工人員應結合工程要求及實驗室配比結果確定臺后回填的填料級配,可以按照1∶1 的比例設置斜坡或者臺階,確保頂面的填筑長度略微高出搭板長度,基底位置的縱向填筑長度應大于2m。橋臺背后填土施工應與錐坡施工同時進行。在進行涵洞缺口位置處填土時,應注意填筑材料在缺口處均勻分布,以此保證回填施工的壓實度。
臺背回填壓實施工質量會直接影響臺背回填沉降效果,因此,應做好壓實工作。在壓實過程中要確保填方壓實度都達到95%。填料分層松鋪厚度要小于20cm。由于臺背回填的位置比較特殊,使用壓路機很難確保碾壓質量,同時機械振動力過強還會影響臺墻。所以,應該選擇小型壓路機進行壓實,并使用蛙式打夯機作為輔助。
道路橋梁工程橋臺路基路面的施工質量直接影響著其后期交通運行的質量,是關系民生的重要工程,因橋臺路基路面問題造成的交通安全威脅問題是可以通過有效手段避免或減小的,因此,施工人員在施工過程中應合理設置搭板,并做好相關施工工作,以此實現施工質量,保證后期運行安全。