楊 雷 馬 超
(信陽市公路事業發展中心,河南 信陽 464000)
隨著社會經濟的快速發展,道路交通需求量在不斷增加,道路等級和通行速度在不斷提高,由于公路路基沉降引發的橋頭跳車等問題嚴重影響了道路行駛的安全性及舒適性,造成交通安全事故,引起社會經濟損失。因此,近年來公路與橋梁連接處不但是設計的重點,更是公路工程施工的重點。
基層是道路的承重層,其結構穩定性不足,則會引起柔性路面和剛性橋梁的錯臺。由于公路與橋梁連接多處于山谷溝壑位置,山體表面多以坡積土和沖積土等風化程度較高的軟土組成,其穩定性較差,容易出現變形,同時橋頭路基在車輛水平荷載作用下受到較大梁體沖擊,尤其連接處在頻繁的剎車情況下會加大該荷載作用力,使地基產生較大的附加應力而變形,要是處理不當,隨著道路通車時間的增長,變形量在不斷增加,地基將會出現緩慢的穩定固化,剩余沉降完成后則在公路與橋梁連接處出現較大的沉降差,從而出現橋頭跳車。
臺背填充材料多以輕質、滲透性好的材料為主,設計多以碎石和砂礫石為主,在實際施工時多以就地取材,以開挖出的土石方材料回填,其粒徑和材料強度的均勻性無法得到保證,回填料的壓實度也無法保證,在建成運營過程中,隨著填料的自重和車輛荷載,填料顆粒出現蠕動變形被擠密,空隙率不斷降低,產生次固結沉降,當沉降量超過設計和規范規定的限值時,則可能會引起結構其它病害的產生。
排水包括橋臺錐坡基礎的排水和橋頭路面排水,橋頭路面積水則會在連接處病害出現后滲入臺背填料,軟化土體,加速病害的發展,同時誘發其他結構物病害產生,尤其對于臺背填料壓實度不足的情況,病害的產生時間將會縮短;橋臺錐坡基礎如果處于山谷溝壑匯水沖刷位置,隨著水流的長時間沖刷,錐坡防護剝落,雨水滲入基礎軟化填料,在結構物自重和車輛荷載的長時間作用下,則會出現結構物沉降損壞,如果維修養護不及時,將加劇損壞程度。
實際中一些施工單位為了搶工期,在某些部位的施工質量管理上把控不嚴,沒有嚴格按照設計圖紙和相關規范的要求落實施工質量,尤其是填料壓實度問題,分層填筑厚度較大,壓實度無法保證,該位置又不能使用大型壓實機械,對壓實度的保證進一步產生影響。
公路與橋梁連接處的質量問題是公路工程施工的薄弱環節,影響因素較多。施工質量不易控制,容易造成橋頭路面沉降、橋梁伸縮縫損壞等問題,嚴重威脅行車安全,因此要確保公路與橋梁連接處的質量,在工藝技術上做到以下幾個方面:
做好原地面的清表工作,對于路基與橋臺承載力嚴格按照設計及相關規范要求,清理原地表至承載力合格位置,不能受限于設計開挖深度。路基和橋梁為柔性結構與剛性結構的連接,變形不能同步,綜合的考慮路面結構,采取搭板及枕梁等連接,做好柔性和剛性基礎的過渡,使道路變形同步進行,防止因變形不均引起的錯臺、沉降開裂。
根據規范要求,高等級公路包括高速公路和以及公路允許路堤與橋臺處的工后沉降不能超過10cm,而一般路面規定不能超過30cm,兩者之間的差異看出,在選擇臺背回填材料時需選用強度高、水穩定性好、容易壓實的填料,現場開采的石渣又以強度較高的巖渣及碩石等摩擦角較大的填充物,在保證現場開挖的石料完全滿足填筑材料相關指標要求后方可使用,以保證臺背施工質量。
公路與橋梁連接處的路基填料在道路自重和車輛沖擊荷載的作用下被擠壓收縮變形,空隙率不斷降低,產生次固結沉降,施工時應采用“填筑路堤預壓法”的施工方法,減小后期的變形量。臺背填筑的作業面較小,緊挨橋臺結構物,因此不能采用大型碾壓機械,只能采用小型壓實機具或人工夯實,相比較大型碾壓機械,其壓實度控制難度較大,在采用該種壓實方式時需加大質量把控,嚴把質量關,才能確保施工質量。
預留反向坡度的目的是為一是為了排出滲入臺背填料內的水,二是排出基礎周圍的匯水,三是排出路面積水。水是結構及基礎損壞的重要影響因素,能軟化基礎,帶走填料內的細顆粒形成較大孔隙,也是結構物病害影響加劇的主要原因,因此預留反向坡度是排水的一種手段,在實際施工中也可通過其他措施實現排水目的。
施工技術及工藝水平是公路與橋梁連接處質量保障的前提,管理是其施工質量的重要保證手段,若想保證連接處的施工質量,嚴格的質量監管是很有必要的。
公路與橋梁連接處的工程量相較整個公路工程的工程量小,不能夠引起管理的重視。但該部位最容易出現質量問題,出現問題后的行車安全隱患較大,因此需針對該類易出現問題的、質量不宜把控的部位建立一套質量管理制度,明確施工重難點,落實質量責任制度,加強對公路與橋梁連接處的質量管控,增強工程質量管控。
提高管理人員的質量責任意識,了解工程施工的重難點,對重難點部位能夠做到工程質量的合理把控,避免出現為趕進度和工期的盲目施工。做好管理人員和進場作業人員的“三級技術交底”,同時進場作業人員做好知識和技能培訓,提高施工作業內容的認識程度,梳理安全與質量的施工理念,重視施工質量,提高作業人員技術水平,保證工程施工質量。
公路與橋梁連接處的施工條件復雜,難度較大,在工藝技術水平保證的前提下還需要對施工原材料及設備和工藝的嚴格監管。需做到:①嚴格控制進場材料質量,滿足設計及規范要求。材料質量直接影響到工程的施工質量,因此要對原材進行進場檢驗和使用前的檢驗,確保材料的質量滿足要求;②合理選擇施工用機械設備,對老舊及破損的設備進行更新,使設備處于良好運作狀態,滿足施工作業需求,也是壓實等施工質量的保證;③嚴格按照批準的施工工藝方案施工,禁止野蠻施工,充分發揮監理和施工管理人員的監督作用,從每一個施工工藝環節上監督把控,保證連接處的施工質量。
綜上所述,公路與橋梁連接處的沉降及相關病害問題是公路工程中國的常見問題,也是公路工程施工質量一個重要管控點,提高該處的施工質量對保證公路行車安全和促進公路事業發展有重要作用。因此,在施工過程中全面剖析公路與橋梁連接處的質量問題及形成原因,做到施工管理有針對性的控制,對提高公路與橋梁連接處的工藝水平和施工質量有很大的幫助,同時也避免了質量問題引發的安全事故問題,提高了公路行車安全和公路事業的順利發展。