(中海外交通建設有限公司,河北 石家莊 050031)
道路橋梁沉降段又稱容易發生跳車的隱患點,道路橋梁臺背沉降、橋頭跳車準臺沉降等問題的發生,不僅會導致道路橋梁路面出現裂縫等安全隱患,縮短道路橋梁運行年限,還將加大輕載客車跳車事故發生概率,影響整體道路橋梁路面運行安全和穩定。因此,對道路橋梁沉降段路面施工工藝分析具有非常重要的意義。
某道路橋梁工程是東西向區域交通次干路,該道路橋梁工程全長為610.23m,紅線寬26m,紅線周邊多為農田、林地,地形高低起伏較明顯。該道路橋梁實際運行過程中,k0+523-k0+545路段發生了沉降、開裂情況。路面裂縫寬度在1.2cm左右,局部存在明顯的不均勻沉降情況。該道路橋梁沉降路段為填方路段,填挖高度為3.521m~4.521m,為該工程填挖深度最深路段。
在道路橋梁工程開展過程中,若施工技術人員沒有嚴格依據施工技術標準控制橋梁臺背土方質量和含水量,會導致后期出現過渡段沉降問題,加之路堤自重、車輛運行荷載等因素影響,將導致道路橋梁過渡段產生累積變形,最終形成沉降路面。
道路橋梁橋臺模塊路基土體承受應力較大,一般施工技術人員會在橋臺搭板位置設置彈性支撐。而彈性支撐的存在,可對路基產生較大的不均勻壓力,再加上汽車荷載的不斷變化,促使道路路面應力峰值出現較大變化,進而出現過量沉降問題。
相較于常規工程項目而言,道路橋梁工程臺背地基強度普遍較低,這種情況下,在填筑作業完成后,具有較大的臺背路基變形風險。臺背路基變形問題的發生,會對地基產生一定附加應力,進而促使道路橋梁過渡段出現沉降問題。
首先,該道路橋梁沉降段路面工程管理人員可組織各專業模塊施工技術人員分析沉降原因,編制道路橋梁沉降段路面維修專項施工方案。同時道路橋梁沉降段路面工程管理人員可組織專業人士和機構,論證專項施工方案,預先開展全部材料樣品的性能檢測、水泥漿液配合比實驗。
其次,需設置完善的人員組織結構,明確技術負責人、質檢工程師、安全工程師及施工隊伍的工作內容及承擔職責。同時設置鉆孔工、水泥漿攤鋪工及電工、水泥漿攪拌工等勞動力崗位,并配置適當數量的施工人員。
最后,在技術和人員準備完畢后,需準備一臺壓路機、一臺水泥漿攪拌機、一臺瀝青攤鋪機、一臺W2.8/5t的開槽機等設備。
考慮到全挖除處理路基后重新鋪筑方法施工部位較多,安全隱患較高,同時由于該路段路面經過近兩年的自然沉降,路基已趨于穩定。因此,此次路面維修施工作業僅針對道路橋梁沉降面層,在不改變移動車道的前提下,對沉降段路面層進行貼補碾壓,以提高施工效率。
此次沉降段路面維修施工主要采用熱瀝青鋪筑的方法,在確定瀝青鋪筑施工范圍后,銑刨瀝青上面層3.8cm。隨后在銑刨后的面層上均勻灑布黏層油,實施瀝青混凝土攤鋪作業,并依據施工標準規程,將瀝青混凝土攤鋪路段碾壓成型。需要注意的是,在k0+523-k0+545路段瀝青混凝土橋頭跳車路面施工期間,由于多數模塊坑槽部位已超出4.0cm。因此,可分兩次攤鋪碾壓成型,以保證道路橋梁沉降段處理效果。
在具體施工過程中,施工技術人員首先需在k0+523-k0+545路段原有路面層上,將路面多余石粉、塵土、砂石清除干凈,保證下承層施工模塊無雜質,且干燥平整。
其次,針對沉降段路面出現的縱向、橫向裂縫,施工人員可根據裂縫寬度變化,采用不同的處理措施。其中當裂縫超出3.0mm時,可采用開槽式封閉措施。在開槽封閉施工階段,以裂縫位置為中心,向后拉動開槽機,依據1:1寬深比進行裂縫開槽。一般開槽尺寸應控制在15.0mm之間。隨后施工人員可利用壓縮空氣噴槍,清理開槽后的凹槽。同時利用烘干設備,預熱凹槽,充分烘干縫隙內多余水分,保證密封膠、凹槽緊密完全貼合;在道路橋梁沉降段路面裂縫小于3.0mm時,可采用簡單無槽貼縫式處理方式,以裂縫為中心開展標準裂縫貼片作業。利用平坦設備,緊貼裂縫,均勻向前貼縫。隨后在密封膠溫度降至50.0℃以下時,采用瀝青灌漿的方式修補裂縫。
一般來說,在瀝青灌漿期間,施工人員應利用原有道路橋梁沉降段路面超車道結構層,即將沉降段路面行車道上面層部分銑刨。同時全部利用中下面層材料,在新舊路面底基層、基層拼接縫間分層錯縫拼接。為保證分層錯縫拼接效果,施工人員可在分層錯縫拼接前期,利用單層土工格柵配合水泥穩定石灰,加固沉降段路面新舊底基層結合部。隨后針對沉降段路面出現的縱向裂縫,沿裂縫走向鋪設玻纖格柵或者聚脂玻纖布。然后,利用灌封膠或者乳化瀝青,在沉降段路面基層上鋪設乳化瀝青稀漿封層,并在拼接完畢后統一鋪設厚度為3.8cm的SMA罩面,提高道路橋梁沉降段路面抗車轍能力。
最后,針對沉降段路面擁包、變形問題,施工人員可采用機械或者人工挖除的方式,將沉降段路面多余物質清除,均勻涂刷瀝青及礦料,保證路面平整性。針對車轍問題,施工人員可控制行車碾壓程度,或者根據路面破碎情況,利用瀝青瑪蹄脂碎石混合料進行開槽攤鋪平整碾壓;對于沉降段路面波浪問題,施工技術人員可以在順行車方向,將路面突出部分銑刨削平或者全部挖除,隨后均勻噴灑瀝青和鋪撒礦料,保證路面平整性。
首先,在漿液拌和階段,施工技術人員應采用山水P0.326R型普通硅酸鹽水泥、自來水配置攤鋪漿液。同時根據實驗室實驗配比,設置自來水與普通硅酸鹽水泥比例為1.6:1,保證瀝青混凝土料攤鋪效果。
其次,在道路橋梁攤鋪灌漿前期,施工技術人員應對攤鋪管線、設備進行全部檢查,確定施工設備均運轉正常后,施工技術人員可依據實驗配合比。將漿液材料、粉煤灰、瀝青定量加入臥式灌漿機內,進行攤鋪漿液的制備。
最后,在搭板施工階段,施工人員應沿水平方向設置拉桿,隨后沿豎直方向設置錨栓,并將搭板設置在橋臺一側,以避免搭板縱向滑落導致橋頭沉陷。
在施工前期,施工技術人員應依據不改變交通流方向的內側車道封閉養護維修作業原則,完成施工人員安全技術交底,保證交底過程中有文字記錄及人員簽字證明。
其次,在進入施工現場后,施工安全管理人員應依據規定要求,控制現場設備的完好性,并安排專門人員實施調度管理工作,保證吊桿、傳送帶等模塊在中央分隔帶范圍內。
最后,在作業結束后,施工安全管理人員應在撤除場地內全部施工設備的基礎上,清除施工廢料及其他雜物。隨后在撤除多數作業人員及警示燈具的基礎上,從沉降段路面封閉末端開始,逐步撤除封閉側安全維護標準、人員和公告。