趙軍飛
(岳陽市交通公路工程建設總公司,湖南 岳陽 414000)
(1)對橋頭引道軟土地基處理不到位;
(2)不合理的的橋頭引道過渡段結構布局;
(3)臺背臺前防護工程未處理好,使路基填料承載過大壓力,從而在水平方向上導致防護工程發生位移,引發沉降;
(4)臺背回填環節不規范也是橋梁過渡段路面產生沉降的重要原因,對整體工程質量具有直接影響。因此,在該環節中,由于其施工內容復雜,使得工程質量在材料、機械、管理水平及經驗等因素影響下降低。一旦某環節出現問題,將嚴重影響臺后工程質量,土基塑性由于自然因素及車輛荷載長期積累而發生變形,從而使過渡段出現不均勻沉降。
在對公路橋梁的具體施工中,施工人員應根據每座橋梁的職能,綜合考慮不同路段之間的差異性,根據具體情況對其路基及臺背進行加固處理。
(1)軟基處理:在公路橋梁沉降段路面施工中,軟基處理是最重要一道工序,與最終施工質量息息相關。在具體的施工中,對軟基采用換填處理較為徹底,使橋梁與路段之間的沉降差異縮小,降低公路橋梁路面發生沉降及出現錯臺的概率。
施工人員可以結合該類地段土壤的特性(土壤含水量多、土壤之間空隙大),與黏土層之間開展換填工作,一般情況下粘性土層強度大,有機物質也較為豐富,可根據軟土層的厚度來決定換填的深度,從一般的粘土層來說,大部分都是在開挖后能夠直接進行翻曬。如果臺背填土高度在4 m以內,可將換填的深度確定0.6 m。但臺背回填高度超過4 m,應根據現場實際情況進行換填,最少換填深度不小于1 m。在此基礎上,根據相關施工規定要求,對粘土進行持續開挖和翻曬工作后,需根據土層的含水量來決定粘土的性質,并進行回填壓實作業。值得注意的是:在進行回填工作的同時,應在回填頂0.6 m范圍內,采用石灰對粘土進行土質改良,增強道路強度。
(2)臺后填筑:在公路橋梁路面的沉降問題上,應具體根據時間將其分為三種類型,包括瞬間沉降、固結沉降以及次固結沉降(蠕變沉降)。其中,固結沉降以及次固結沉降(蠕變沉降)的影響更為嚴重,會使其出現橋頭跳車現象的概率升高。因此,必須嚴格控制橋梁過渡段回填料的選擇。級配良好的天然砂礫、碎石、透水性砂土為較好的回填材料,最大粒徑不能超過5 cm,塑性指數小于12,CBR值大于8,不得采用泥質頁巖、粉質土等強度低、水穩性差的填料。施工過程嚴格控制(碾壓工序在此不做進一步探討),臺背回填宜與錐坡同時進行,回填前把每層填筑的厚度在臺背上做上記號,以此參照進行每層施工(這樣現場施工人員就容易較好的控制每層攤鋪厚度,檢查施工質量也較為方便,),為防止機械破壞橋臺臺背,靠近臺背1 m范圍內采用蛙式打夯機壓實(臺背回填整體攤鋪厚度為15 cm,薄層碾壓)。為了進一步避免過渡段發生沉降事故,可在回填過程中,每45 cm鋪設一層土工格柵,來加強整體穩定。格柵網與臺背用U型錨釘連接,土工格柵鋪設時必須拉緊無褶皺,用插定把格柵固定在地表面上,相鄰兩幅格柵搭接寬度為20 cm,搭接處用Φ10鋼筋綁扎固定。土工材料鋪設底表面必須保證平整,嚴禁施工機械直接碾壓土工格柵,鋪設好后應及時回填,避免陽光暴曬和雨水浸泡。
(3)注漿工藝的使用
為進一步避免過渡段沉降事故的發生,注漿工藝的使用也是加強過渡段路基穩定的有效方式。注漿工藝原理是在不改變地層結構的情況下,利用氣壓或液壓的作用,通過注漿管將漿液注入到臺背填料中,使漿液滲透、注滿臺背填料的每一個縫隙,起到填充、擠壓的作用,并構成一個堅實的骨架,使臺背填料粘結形成良好的穩定性和抗滲性,最終有效緩解甚至防止臺背沉降。
進行臺背回填施工時,可根據施工的具體情況將鉆孔和注漿作業相互交替進行。注漿工藝對臺背填料加固效果明顯,不僅可靠性高,所需費用也低廉,有利于工程造價控制。
施工過程需沿著路線方向呈梅花形布孔。根據不同的施工地點和臺背回填料選擇采用錐形合金鉆頭擠密法或潛孔鉆錘空氣排渣法。注漿管安裝過程中應注意順孔中螺旋方向輕柔緩慢裝入。這樣可以避免注漿管與孔壁發生碰撞,使孔壁四周碎石掉落造成堵孔。注漿管安裝完成后必須進行封孔處理(封孔一般采用水玻璃、水泥漿拌和液),避免注漿時在壓力的作用下,漿液從注漿管四周縫隙冒出。深度根據注漿壓力大小確定,一般為1~2 m。需要注意的是封孔后不能立即進行注漿工作,應進行24 h養護之后才可注漿。漿液可采用水泥粉煤灰漿液,也可采用無收縮注漿液(固結時間容易調整,滲透性好,特別是對微細砂層的滲透性優易。地層中有流水的情況下也具有很強固結性)。注漿在此不再做詳細說明。要注意的是,在臺背注漿加固前,需在臺背周圍帷幕注漿(帷幕孔的深度一般比正式注漿孔深0.7~1.5 m)。帷幕的目的一是要確保正是注漿時,不造成注漿地點附近區域出現漏漿、跑漿現象,造成施工材料浪費。二是帷幕能保證中間孔注漿的時候四周存在一定壓力,在臺背注漿施工中,帷幕孔注漿完成72 h后才能正式進行臺背注漿作業。
在臺背注漿工序進行時,注漿泵的壓力并不是從始至終都沒有變化的,在不同施工環境以及施工條件下,注漿的壓力也需要操作人員進行靈活調整。注漿孔的大小、寬窄,搭板的施工前后都對注漿壓力大小有著一定的影響。壓力的大小隨孔距的增大而增強。
總的來說,施工人員對于臺背材料的選擇,需要嚴格控制,應進行嚴格的檢查,確保材料質量可靠、性能良好,同時還應加強臺背填筑施工方法的研究,以便減少公路橋梁路面發生沉降的現象。應注意三個方面,首先,公路與橋梁之間的連接處屬于剛與柔的過渡,所以在選擇填筑材料時,應保證其剛好處在路基與橋臺的兩種材料的中間位置。其次,因為其施工難度較大、內容繁雜,所以對公路橋梁工程中的壓實工作的質量要求高,在對填筑材料的選擇時,應盡量選擇容易進行壓實的材料。最后,選擇填筑材料時,要求其具有良好的透水性能,減少滲水漏水所導致的路面沉降現象。
綜上所述,現如今,我國公路橋梁產生的主要病害之一是路面沉降,不僅會對日常的生產生活造成影響,嚴重時還會產生交通事故危害人們的人身安全,因此,施工部門需嚴格遵守相關法律法規,掌握好具體的施工技術,從而對公路橋梁的沉降病害做好防治措施,降低不良影響,提高我國基礎設施建設的質量。