羅文韜
江西贛江公用事業(yè)有限公司(330000)
在我國經(jīng)濟技術(shù)更新進程中,公路橋梁建設(shè)工藝也不斷更新。但從公路橋梁建設(shè)工藝實施現(xiàn)狀來看,搭板斷裂、地基土不均勻沉降等問題仍然威脅著路基路面的安全。因此,為保證道路橋梁工藝操作的正常、安全開展,探究道路橋梁沉降段路基路面工藝操作要點有非常重要的意義。
某道路為區(qū)域東西向交通次干路,最小圓曲線半徑為38.56 m,最大縱坡為5.85%,最小豎曲線半徑為356.21 m,車行道寬度為5.80 m。該道路沿線跨越現(xiàn)狀河道對接一橋梁,跨越河道位置新建一個全長530.00 m、紅線寬18.00 m的涵洞。因現(xiàn)狀地形起伏較大,該道路與橋梁搭接位置(K0+525~K0+558位置)出現(xiàn)沉降段,沉降不均勻,最低沉降為1.00 cm,最高沉降為17.50 cm。初步確定相關(guān)因素為路基碾壓時與分層回填碾壓工程推進工序不相符,稀料掃縫填充與填充空隙率控制要求差距甚大,加之路基東側(cè)常年存在淌水溝沖擊,帶動了以往填筑路基段、地塊填料沉降,與此同時,道路與橋梁搭接部分路段向路旁溝內(nèi)傾斜、部分下降。
在工程開展前期,施工方應(yīng)進行沉降段土壤性質(zhì)勘測。根據(jù)勘測結(jié)果,確定對應(yīng)段落土壤性質(zhì),為恰當?shù)奶畛洳牧线x擇提供依據(jù)。一般在道路橋梁沉降段路基修筑時,可以依據(jù)滲水性佳、含水量低的標準,選擇砂石材料,避免選擇沼澤土、淤泥等高含水量材料。比如P·O32.5R硅酸鹽水泥,水與水泥配合比為1.5/1(遇雨時可加入35波密度的水玻璃)等。
在材料準備的基礎(chǔ)上,施工方還應(yīng)準備潛孔鉆、攤鋪機、空壓機、壓路機和水泥漿攪拌機。
為詳細了解沉降段現(xiàn)場情況,施工方應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求,進行現(xiàn)場觀測點的布置,進而進行足量觀測工具埋設(shè),形成細密的觀測斷面,確定地基土層深度、土質(zhì)以及沉降量[1]。
在道路橋梁沉降段路基路面操作時,施工方應(yīng)依據(jù)前期觀測的橋臺沉降量、通車要求以及橋頭路堤沉降情況,從控制土層側(cè)向移動、減小路基填土位移入手,進行搭板的恰當設(shè)置。
1)搭板設(shè)置時,需利用軟弱地基加固法(或者擠密砂樁、換填法)等方法,進行軟弱基礎(chǔ)層處理。一般需要選擇內(nèi)外雙層套管構(gòu)建的環(huán)形腔體,利用沉腔上部錘頭振動力,將其搭設(shè)到固定深度,同時澆筑混凝土,形成土與樁荷載均勻的負荷地基。
2)鑒于以往搭板兩端分別在橋臺牛腿一側(cè)、枕梁路基位置導(dǎo)致路基長期受力不均形變問題,施工方需在橋臺上制作搭板后經(jīng)錨筋固定[2],根據(jù)現(xiàn)場要求進行搭板結(jié)構(gòu)垂直度、水平方向的調(diào)控。
3)在搭板邊緣進行倒角設(shè)置,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。精選填縫料,進一步固定搭板。
在道路橋梁連接位置橋頭搭板設(shè)置過程中,為了盡可能地將柔性路堤出現(xiàn)的大范圍沉降緩慢移送至剛性橋臺,施工方應(yīng)依據(jù)路堤允許工后沉降值進行搭板長度選擇。一般搭板長度為3.00~15.00 m。在搭板長度超出8.00 m時,可以進行兩段式或者三段式設(shè)置。即在橋臺位置,進行搭板近臺端安裝,并經(jīng)錨固鋼筋,將橋臺、搭板緊密連接,同時在兩者接縫位置嵌入瀝青混合料。為規(guī)避搭板在路基沉降后出現(xiàn)的縱方向滑移問題,除了選擇路基上擱置搭板遠離橋臺端外,還需要進行錨栓搭接搭板、臺頂。綜合考慮路基自然沉降、車輛荷載等因素,進行搭板尾端埋設(shè),埋設(shè)長度在3.00~5.00 m。
一般道路橋梁沉降問題多源于瞬時沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降。除瞬時沉降外,其他因素均會引發(fā)橋頭跳車問題。基于此,應(yīng)選擇壓縮性較強的填充料,進行臺后填筑壓實,以達到監(jiān)控地基沉降系數(shù)變形量的目的。填筑的區(qū)域是橋臺后5.00 m以外、10.00 m以內(nèi),也可根據(jù)現(xiàn)場情況科學規(guī)劃[3]。在松軟路面填筑時,施工方可以路堤為對象,沿縱向分段,沿水平方向分層(每段填筑操作按橫斷面全寬劃分為水平層次)。同時每一側(cè)加寬30.00 cm左右,放出邊線后全幅逐層線上填筑。考慮到松軟沉降段填充空隙率控制要求,可以在路基段依據(jù)路基填挖交接坡度進行填筑工藝調(diào)整。如在道路橋梁基層填挖交界坡度大于1/1.5、小于1/1時,可將表面浮土清除后進行臺階開挖,臺階寬度在1.00~2.00 m(土質(zhì)為2.00 m,石質(zhì)為1.00 m)。在道路橋梁基層填挖交界坡度超出1/1時,可以按1/1坡度,開挖傾斜臺階,內(nèi)傾斜度在2.00%~4.00%。同時從橫向入手,向路面底下開挖深度為0.80 m的結(jié)合槽。在U型鋼釘錨固下,設(shè)置寬度在250.00 mm的土工格柵。在格柵設(shè)置完畢后,利用石灰進行方格繪制,由專崗人員指揮倒料。同時分層掛線,分段交接位置,預(yù)留前期設(shè)置臺階。采用20 t振動壓路機,由第一側(cè)向高一側(cè)碾壓,形成路拱,為后期排水營造良好的環(huán)境。
在橋臺回填時,操作者可以持續(xù)開挖至樁頂標高,依據(jù)壓實度超過92.00%的標準進行鉆孔。在具體操作時,施工方可以面對每一個斷面,依據(jù)2.00 m梅花型進行鉆孔布置。鉆孔孔徑固定為10.00 cm,鉆孔深度受路基填料、高度影響。鉆孔后進行樁基承臺施工,注入水泥漿,填充以往土層空隙,促使土體間內(nèi)摩擦角增加,解決路基填料土體的工后沉降問題,提高道路橋梁品質(zhì)。在0.50 MPa左右的壓力下,壓漿同步回填后臺、前臺,分層壓實至承臺頂。回填土層在50.00 cm以上后可進行肋板安裝,安裝后同步回填前臺、后臺并壓實到臺帽底。灌漿操作時注入率小于每分鐘1.00 L,且第一段注漿壓力、第二段注漿壓力分別達到0.20 MPa、0.50 MPa時,持續(xù)10.00 min后可以停止壓漿。壓漿可選擇孔口封閉法,配合橡膠栓塞,封閉孔口。
在道路橋梁沉降段,降水量根據(jù)區(qū)域變化而變化。因此,應(yīng)依據(jù)因地制宜原則,在區(qū)域降水量較高、周期較長時,加強排水,規(guī)避因雨水聚集于沉降段而引發(fā)的負面作用,預(yù)防路面坍塌。一般可以選擇在道路兩側(cè)增設(shè)急流槽、截水溝的方式,實現(xiàn)快速排水[4]。或者在臺背底部進行透水性較佳的填料反濾層設(shè)置,及時將滲透到臺背縫隙的雨水排出路基。
由于路基修筑時破壞了以往地層平衡,極易使路基承受過多外界壓力,在后期維護不及時的情況下,沉降問題會愈加嚴重[5]。因此,為避免道路橋梁路基路面修筑時沉降問題頻繁出現(xiàn),可以引入石砌圬土防護工藝,配合坡面M型種草、砌石槲方型等多種方式,對邊坡進行維護。其中圬土主要指材料所受強度遠低于材料可承受強度,包括素混凝土、磚砌筑多種材料,可以有效降低路橋沉降段水害問題。因此,施工方可以在清理坡面、階面(基面邊線外40.00 cm±10.00 cm)位置不合格土、雜物的基礎(chǔ)上,采用小型振搗設(shè)備進行局部彈簧土、層間中空處理。將無風化剝落層、裂紋、水銹且棱角分明的砌石,與最大粒徑小于5.00 mm的砂按比例混合,逐塊安裝砌筑、坐漿。坐漿厚度在8.00 cm左右,可以避免層面凹凸不平。坐漿后,濕潤表面并用鐵錘擊打面層至坐漿溢出,提高面層穩(wěn)固性。
在道路橋梁工程中,沉降段處理是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),技術(shù)選擇和應(yīng)用關(guān)乎整體建設(shè)成效。為避免建設(shè)問題出現(xiàn),應(yīng)全面調(diào)查現(xiàn)場情況,科學制訂工藝操作方案。從控制路堤填充料、設(shè)置搭板、松軟路面填筑、排水施工、后期維護等多個方面入手,構(gòu)建嚴密的技術(shù)實施控制體系,保證道路橋梁沉降段路基路面的修筑效果。