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搭板結構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,導致搭板位置路基出現不均勻現象。車輛行駛時產生的行車荷載會加劇路基填土的塑性變形程度,導致搭板末端出現沉降[1]。
鋼筋混凝土結構是橋梁橋臺施工常用的結構,鋼筋混凝土結構伸縮性小,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,出現路面錯位情況。
在橋梁項目建設中,很多橋梁選址處于溝壑地段,土壤空隙會影響橋涵結構的變形情況,土壤空隙過大時,橋涵結構地基出現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,會導致一些額外應力的產生,引發沉降現象,尤其是在填土容量較高的情況下,沉降現象更易出現[1]。臺背地基發生變形,在一定的程度上還會與臺背基礎的土質結構有關,臺背地基發生變形一般是由于橋墩設計不夠合理,或者是在臺背施工的過程中使用的材料質量不滿足要求,在長時間運營的過程中產生變形情況。
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,屬于預應力鋼筋混凝土中的一部分,橋梁所處的地帶地質條件較為復雜,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。
做好相關的準備工作是橋梁沉降段路基路面工程開展的關鍵,準備工作包括地質地形資料收集、地質勘察、水文氣候信息收集;了解路基路面結構病害機理;準確設計車輛荷載、研究施工材料因素、驗算材料穩定性,確保建設的質量。
搭板設置按照工程情況進行,首先結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,當出現沉降搭板時容易發生橫向滑動情況,因此需要在兩端位置上設置錨栓。為減少車輛荷載產生的沉降問題,需要在搭板的尾端設置變厚式搭板,其長度要控制在3-5m。
(1)錨栓。錨栓的設置通常為水平拉桿和豎直錨栓兩種,一般設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,將其設置在橋臺與搭板結構之間,設置時控制鋼筋的間距,施工環節若出現牛腿搭板損壞問題,需要在確保水平拉桿穩定的基礎上進行更換調整[2]。
(2)支座。支座設置時,在搭板近臺端區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,其規格為150×150(mm),安裝環節相關的間距滿足80cm 設計要求。
(3)倒角。路面結構在搭板轉動時容易出現損壞問題,為避免路面結構受到損壞,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量的施工材料,減少變形壓縮現象的產生。
(1)橋臺后5-10m 范圍內必須選擇工程性質較好的填料,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,結構的剛柔性不一致,導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根據當地的實際情況,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域,然后用壓實設備進行壓實。
(2)進行后臺的填筑過程中,應嚴格按照1:1 的比例進行斜坡或者臺階的設計,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現有滲水現象,及時進行處理,防止水流對工程造成影響。
(3)應重點關注臺背回填材料的壓實工作,壓實度存在問題時,易導致跳車現象的發生,造成安全隱患,因此施工單位應按照相關的設計和規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,安排專業的人員進行檢測,檢測質量合格后方可投入使用[3]。
綜上所述,沉降段施工技術較為復雜,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鍵因素,采取有效的技術方案進行處理。本文總結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量,促進交通事業不斷發展。