王雷 郑文波 贺志成
【摘要】随着改革开放的进行,中国经济取得突飞猛进的发展。公路、铁路也在其中起到非常重要的交通枢纽作用。通过自己多年的工作实践经验,结合公路的施工和运营情况,分析了路桥过度段施工中的主要问题原因,根据这些原因,提出在路桥过渡段施工应采取的措施,从而为解决公路或者铁路路桥过渡段施工质量的问题。
【关键词】路桥过渡段 施工质量 措施
随着城市化进程的不断加速,高速公路、桥梁、城市立交桥大量兴建,且对路面的平整度、行车舒适性及行车安全性要求日益提高。路桥过渡段是在公路桥梁中不可避免的情况。从普遍存在的现状来看,目前路桥过度段存在的主要问题是路桥过渡段的路基在回填处出现不均匀沉降或者断裂,造成桥路间的不平衡,桥头车头跳动的现象,继而引发道路交通等问题。存在主要问题是桥头路堤边坡防护措施不当、桥头搭板设计欠佳、桥头引道软土地基处治不佳等等。根据这些原因,对路桥过渡段施工可以采取以下措施。
一、路桥过渡段产生不均匀沉降原因的分析
1、桥头路基沉降错位。
桥台与路基的天然特性是造成沉降错位的主要原因。桥台多数是钢筋混凝土灌注而成的,相比依靠实土垒压而成的路基而言,是呈现刚性的,桥头的刚性特征,就是意味着它的伸缩性微乎其微,完全属于弹性变形,那么当外部载荷失去的情形下,桥台会因为伸缩量小而快速回复原形,而与之相反的路基,因是实土构筑且刚性极小,伸缩量大,非弹性变量也很可观,于是就发生桥台处的路基本身因挤压而出现沉降引发桥面与台背处路面的相互错位;支撑桥台的路基同样也会因为各种原因发生出现沉陷错位。这样必然会对过渡段的路桥造成不平衡,引起桥头跳车。
2、桥头路堤边坡防护措施不当。
一般,对桥台处于长期浸水路段,采用浆砌片石护坡,而其他桥台路段,只在锥坡范围设置浆砌片石护坡,台背设置防格网草护坡或草皮护坡,但是,通过从公路改建、水毁和收尾工程侦查过程中发现,许多桥头路堤沉降较严重的地方,长伴随锥坡和护坡水毁,分析其原因,雨水对路堤的冲刷和侵蚀防格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用,所以桥头路堤边坡防护措施及台背防水和排水设施的不适当,促使台背填土流失,路基强度降低,在行驶车辆长期作用下,过渡段填土塑性变形,诱发桥头路堤不均匀沉降,出现桥头跳车现象。
3、桥头搭板设计欠佳。
桥头引道路基工程中,常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度,从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异,以减少路桥间的不平顺,从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知,桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而,设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重,桥头搭板断板现象较为普遍。
4、桥头引道软土地基处治不佳。
从公路调查结果表明,软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在。分析其原因,主要是施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度,软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,或采取的处治方法不恰当。在桥头引道,由于存在软土地基,桥台台背路堤施工时填土压实不足,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。
二、路桥过渡段施工采取的措施。
1、加强路桥过渡段的施工组织设计。
路桥过渡段应满足以下三方面结构要求: (1)刚度和强度的要求。 (2)平稳过渡,中间无断接。 (3)工后沉降符合设计要求。如果施工方案和施工组织设计的质量不高,就难以保证在预定的成本范围内,按期交工和确保工程质量。
因此,过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差,在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与一般填土路堤的施工,使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压,分层填筑时,每层松铺厚度必须控制在15 cm内,并在台背墙上划上记号,以保证厚度的均匀性,方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
2、设计好过渡段设置方式。
过渡段应设置为一立体渐变体,使其满足刚度和强度渐变要求。为实现连续平稳过渡,可采用在路基中线方向设置台阶或斜坡两种连接方式。
台阶连接可使路基与过渡段紧密啮合,中间无滑动面,台阶坡度须缓于1:2。台阶连接法其过渡段出现刚度和强度轻微断接,但其稳定性好,且对桥台台背纵向水平推力较小,适用于抗水平推力较小的轻型桥台和浅基础桥台。 斜坡连接使桥台和路基平顺连接,中间无强度和刚度突变,但过渡段与路基填料间易形成滑动面,对桥台形成一股水平推力。该连接方式适用于抗水平推力较强的重型桥台和深基桥台以及各种涵洞和通道过渡段,斜坡连接坡面坡度宜缓于1:2。
3、加强路堤填料的选择。
传统填料采用石灰土或一般土填筑,一般土刚度和强度较小,石灰土属水软性材料,遇水时容易变软,强度显著降低。此两种填料均满足不了过渡段强度和刚度要求。目前过渡段施工中填料采用A、B组粗粒土、水泥稳定土和级配碎石等优质填料。
实施路桥过渡段路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,采用各种土壤作对比试验。从实验结果中,比较各种土壤的技术指标,从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。 从经济角度考虑,以就地取材为主。就地取材不仅经济,而且或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和压实特性。
4、.过渡段的加固及质量控制措施 。
过渡段施工时,为减少过渡段和桥台的沉降差,保证线路的平顺,必要时应采取加固措施,具体加固措施有基础加固、人工合成材料加固、混凝土块加固、外掺加固料加固等类型。
过渡段施工中的质量控制措施,主要从这几个方面着手:填料控制、施工控制、厚度控制、后期保养控制。
总之,在路桥过渡段,要减少或消除路桥过渡段的问题,必须根据工程实际情况加大管理力度,进行全过程的系统的科学管理,加强结构设计,加强控制施工中的各个环节中的工程施工质量,从思想上认识质量的重要性,从技术上加强管理,科学系统的对路桥过渡段进行综合处治,才能达到公路工程施工技术质量要求,从而提高道路行车舒适性及公路建设质量,提高社会经济效益。
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