田新亮
山西交通控股集團大同北高速公路分公司 山西大同 037000
道路橋梁沿線較長,施工過程中常會遇到沉降段,由于該路段的性質比較特殊,會對路基路面的質量造成不利影響。為有效解決這一問題,應了解沉降段的形成原因,并采取行之有效的措施對沉降段進行施工,從而提高工程整體質量。
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。另外,項目完工投入使用后,受到季節性水位影響以及地表水滲透影響,涵洞口以及錐坡擋墻區域的土體會不同程度地軟化,產生路基沉降問題,嚴重的則導致搭板支承面位置脫空,當大型車輛通行產生荷載時,搭板可能會斷裂。
在公路橋梁施工階段,對施工材料的管控力度不嚴。不同路段路面施工使用的材料不一致,使得路面材料的含水量不一致。使用含水量較高的施工材料,該部分路基路面的壓縮性質明顯,當受到質量過重的車輛碾壓時,容易發生形變問題。而公路橋梁在日常使用中,不可避免地會遭到長時間、密集的碾壓,久而久之,路面的平整度將難以維持,不僅美觀性受到影響,道橋的安全性也難以保障。此外,目前在道橋施工中,普遍將路面的高度設置為低于橋頭10厘米,這就是常說的臺背地基。其到強度較大、持續的斜向壓力,如果不采取改善措施,也會引發路面不均勻沉降問題。
橋頭搭板是道路橋梁工程中的重要工序之一,在對該工序進行施工的過程中,若因疏忽大意,未對橋頭路堤兩側進行壓實處理,則會使回填土層較為松散,進而形成沉降段。回填地基的填筑材料中如果含有黏土,加之此類土質的柔性比較強,與橋臺部位的土體結合后,表現出較為明顯的差異,很容易引起橋臺沉降變形。采用含有黏土的填筑材料進行回填時,如果壓實度不達標,在車輛荷載的作用下,會出現沉降現象。
為了降低道路橋梁施工后出現沉降問題的概率,在道路橋梁建設進行施工前,對施工地的地質條件及水文條件進行翔實仔細的勘察,根據實際情況,不斷總結施工規律,使制定的施工方案盡可能完善、科學合理。在設計沉降段時,保證設計滿足相關的標準以及工程要求的前提下,掌握更多的相關信息,結合施工地的具體情況,綜合考慮各方因素,使設計方案更具有可行性。完成設計后,對其進行建模,根據模型計算驗證設計結果,保證方案可以實施。同時使用科學合理的施工技術使道路橋梁沉降段的沉降值符合要求范圍,從根本上提高道路橋梁建設質量。
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]。
要從根本上防止路面沉降現象的出現,就要做好前期的地質勘查工作,采集全面準確的施工環境地質信息。安排專業的地質勘查人員,從多個方面進行勘測。包括施工路段的土質情況、地下水分布以及氣候特征等,同時結合當地的實際情況,對車流量、車荷載進行分析和預測,制定科學完善的施工方案。并選擇合適的施工材料,重點把握材料的硬度、承載能力和耐性。在道橋施工中,容易出現地基土質較軟的情況,也就是常說的軟土地基。由于土質松軟,承載能力較差,不能直接進行后續施工。需要對軟土地基進行一系列處理,以提高地基的承載能力。一般是采取土壤加固措施,或者用硬度較高的土壤替換軟土,即填充法。除了把控施工材料的強度,還需要重視地基處理技術的應用。積極采用先進科學的地基處理手段,對地基中存在的問題進行處理[2]。
當道路橋梁工程的設計圖紙繪制完畢后,組織相關人員對圖紙進行會審,從中找出缺陷和不足,加以改進和完善。在此基礎上,對參與施工的人員進行全面技術交底,使他們明確質量標準,確保沉降段的施工質量。在橋臺軟土地基的處理中,可依托設計圖紙,對施工現場的土質情況進行研究,并結合實際情況,制定合理可行的處治方案,從而提升橋臺軟土地基的承載力,使其滿足施工要求。在各種軟土地基處理方法中,水泥粉噴樁的效果較好,施工過程簡單,質量易于控制,經過處理后的軟土層承載力可以得到大幅提升。在沉降段施工中,技術交底應針對細節進行。如橋臺搭板施工中應嚴格控制伸縮縫的寬度,保證伸縮縫順直。同時,橋頭伸縮縫的質量不合格也會引起滲漏問題,隨著雨水的滲入,地基會逐步軟化,進而引起不均勻沉降。所以在技術交底時,要明確操作規程和標準,確保處理到位,避免沉降問題的發生[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。