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搭板結(jié)構(gòu)是地基處理的一種常用方法,該方法目的在于減少道路和橋梁存在的剛度差異性,減少不均勻沉降問題。但在設(shè)置搭板時,搭板的一端需要承載路基,另一端則要支撐橋臺牛腿,當搭板與橋臺路基距離過近,其承受力就會下降,導(dǎo)致搭板位置路基出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。車輛行駛時產(chǎn)生的行車荷載會加劇路基填土的塑性變形程度,導(dǎo)致搭板末端出現(xiàn)沉降[1]。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是橋梁橋臺施工常用的結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮性小,剛性大;但路基主要是實土壘壓形成的,剛性小,伸縮性較大。在受到外界作用力時,橋臺會由于伸縮量過小引起沉降問題,出現(xiàn)路面錯位情況。
在橋梁項目建設(shè)中,很多橋梁選址處于溝壑地段,土壤空隙會影響橋涵結(jié)構(gòu)的變形情況,土壤空隙過大時,橋涵結(jié)構(gòu)地基出現(xiàn)的變形情況幾率會增加。橋頭路段的路堤與其他部位不同,其路堤高度比其他部位高出5-10cm,會導(dǎo)致一些額外應(yīng)力的產(chǎn)生,引發(fā)沉降現(xiàn)象,尤其是在填土容量較高的情況下,沉降現(xiàn)象更易出現(xiàn)[1]。臺背地基發(fā)生變形,在一定的程度上還會與臺背基礎(chǔ)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān),臺背地基發(fā)生變形一般是由于橋墩設(shè)計不夠合理,或者是在臺背施工的過程中使用的材料質(zhì)量不滿足要求,在長時間運營的過程中產(chǎn)生變形情況。
公路橋梁項目總長為8.5km,路基寬度68m,橋梁施工材料為灌注混凝土樁,屬于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中的一部分,橋梁所處的地帶地質(zhì)條件較為復(fù)雜,進行施工的難度較大,同時在橋梁的施工路段還有淤泥粉質(zhì)黏土的存在,處理起來較為困難。為解決公路橋梁沉降段路基路面問題,以下提出沉降段路基路面處理措施。
做好相關(guān)的準備工作是橋梁沉降段路基路面工程開展的關(guān)鍵,準備工作包括地質(zhì)地形資料收集、地質(zhì)勘察、水文氣候信息收集;了解路基路面結(jié)構(gòu)病害機理;準確設(shè)計車輛荷載、研究施工材料因素、驗算材料穩(wěn)定性,確保建設(shè)的質(zhì)量。
搭板設(shè)置按照工程情況進行,首先結(jié)合路基容許工后沉降要求,對搭板的長度進行計算,搭板取值一般在3-15m 之間,若搭板大于8m,則將其劃分為兩段或者三段的方式進行搭板。同時搭板近臺端經(jīng)錨筋需要將其與橋臺連接,為避免水分滲入,在縫隙位置還需添加瀝青瑪蹄脂填料。路基上搭板的遠臺端,當出現(xiàn)沉降搭板時容易發(fā)生橫向滑動情況,因此需要在兩端位置上設(shè)置錨栓。為減少車輛荷載產(chǎn)生的沉降問題,需要在搭板的尾端設(shè)置變厚式搭板,其長度要控制在3-5m。
(1)錨栓。錨栓的設(shè)置通常為水平拉桿和豎直錨栓兩種,一般設(shè)置在搭板和臺背橋臺的位置,并按照要求合理選擇鋼筋,解決橋臺凹陷等問題。錨栓設(shè)置時一般以φ22 鋼筋為主,按照豎直錨栓或水平拉桿的方法,將其設(shè)置在橋臺與搭板結(jié)構(gòu)之間,設(shè)置時控制鋼筋的間距,施工環(huán)節(jié)若出現(xiàn)牛腿搭板損壞問題,需要在確保水平拉桿穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進行更換調(diào)整[2]。
(2)支座。支座設(shè)置時,在搭板近臺端區(qū)域下方位置安裝油氈墊層,安裝厚度控制在1-2mm。在該工程中,支座形式選擇的是板式橡膠,其規(guī)格為150×150(mm),安裝環(huán)節(jié)相關(guān)的間距滿足80cm 設(shè)計要求。
(3)倒角。路面結(jié)構(gòu)在搭板轉(zhuǎn)動時容易出現(xiàn)損壞問題,為避免路面結(jié)構(gòu)受到損壞,需要將倒角布置在搭板與牛腿邊上,以減少路面損壞問題。
(4)填縫。填縫施工目的在于減少雨水的滲入,通常在搭板與橋臺處的接縫使用瀝青麻絮等材料填縫處理,防止雨水的侵入。在進行材料填筑的時候,需要對材料的性能進行檢測,保證其滿足填縫的要求,填縫用量需要按照寬度的大小進行確定。
施工材料是影響路堤沉降的重要因素,因此施工單位在進行后臺填筑施工時要選擇高質(zhì)量的施工材料,減少變形壓縮現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(1)橋臺后5-10m 范圍內(nèi)必須選擇工程性質(zhì)較好的填料,具體的原因如下:①剛性橋臺與柔性路基之間的過渡段較短,結(jié)構(gòu)的剛?cè)嵝圆灰恢拢瑢?dǎo)致其沉降量差異較大;②后臺進行壓實難度較大,因此要選擇較易壓實的材料;③根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,選擇透水性較強的材料,避免水流因素的影響。本工程根據(jù)實際情況選擇砂礫土填筑,這種材料具有較好的透水性。填筑施工時,還需要根據(jù)項目的實際情況,做好填筑施工工藝的試驗,保證填筑材料的性能,滿足工藝指標需求。將砂礫土填筑于施工區(qū)域,然后用壓實設(shè)備進行壓實。
(2)進行后臺的填筑過程中,應(yīng)嚴格按照1:1 的比例進行斜坡或者臺階的設(shè)計,頂面高度和長度符合橋臺臺背的要求,合理控制施工。對于涵洞缺土的情況,注意進行兩端的平衡,做好回填壓實工作。在施工的過程中如果發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象,及時進行處理,防止水流對工程造成影響。
(3)應(yīng)重點關(guān)注臺背回填材料的壓實工作,壓實度存在問題時,易導(dǎo)致跳車現(xiàn)象的發(fā)生,造成安全隱患,因此施工單位應(yīng)按照相關(guān)的設(shè)計和規(guī)定進行路面壓實度的檢測,確保路面的壓實度達到95%以上。選擇壓實機械時,由于臺背面積較小,無法使用大型壓路機,應(yīng)盡量選擇較小的壓路機,同時對壓路機無法壓實的位置安排人工進行壓實,確保壓實無死角。壓實完畢后,安排專業(yè)的人員進行檢測,檢測質(zhì)量合格后方可投入使用[3]。
綜上所述,沉降段施工技術(shù)較為復(fù)雜,涉及施工人員、施工材料等多個方面,因此,在公路橋梁沉降段路基路面施工中,需要找出影響施工效果的關(guān)鍵因素,采取有效的技術(shù)方案進行處理。本文總結(jié)了路基路面沉降機理,提出了路基沉降與路面沉降的處理方案,以期提升公路橋梁工程的質(zhì)量,促進交通事業(yè)不斷發(fā)展。