代微微
(邢台路桥建设总公司,河北 邢台 054000)
随着我国交通事业的不断推进,公路桥梁作为道路交通建设的咽喉部位,促进了我国经济的增长。但是,路桥竣工后正常使用的过程中,往往存在桥台和路面相接的过渡段路基路面处发生不均匀沉降和裂缝病害现象。对正常行驶车辆的舒适性造成一定的影响,同时也对车辆的正常行驶有极大的危害。因此,有必要针对相关病害原因进行分析,找出相应的解决措施,避免病害的发生。
笔者结合多年的路桥施工发现,路桥工程竣工以后,在早期的正常使用过程中,路桥过渡段的路基路面容易出现不均匀沉降病害,对正常行驶的车辆造成跳车现象,影响车辆行驶过程中的舒适性,同时往往迫使正常行驶中的车辆突然刹车,增加了车辆的磨损程度和成本费用。此外,由于过渡段的不均匀沉降问题,增加了路面的养护成本,增大了养护公司的经济损失。
1.2.1 路桥过渡段路堤的压实度不足
研究发现,在路堤的填土压实施工过程中,由于路桥过渡段所处的位置比较独特,大型的压路机械设备无法充分全面地全面辗压,而小型机械又无法压实到所要求的强度,致使路基处的填土压实度不够,造成正常使用过程中出现沉降病害。
1.2.2 桥头引道软土地基处治不当
在道路工程施工中,软土地基的危害特别严重,不可忽视。这也是造成路桥过渡段出现不均匀沉降的又一原因。若对软土地基没有给予足够的重视,再加上处理不当,就会造成地基承载力不足,进而引起桥头路面产生病害,影响其正常的通行。究其原因,大多是施工人员为了赶工期,加快施工进度,在地质钻探施工中,钻孔数量相对较少,或者钻孔深度没能到达软土地基处,这样在施工时,路基下面就存在未处治的软土地基,使得公路通车以后,经长时间重载车辆的竖向荷载的碾压以后,路基往往出现不均匀沉降,引起路面不同程度的沉降。
1.2.3 路桥过渡段结构设计不合理
路桥过渡段为了减少不均匀沉降的出现,通常将过渡段设计成搭板的结构构造。可是,在桥头设计成搭板构造以后,仍会出现过渡段的不均匀现象,同时桥头常出现断裂现象,给路面行车造成跳车现象。根据相关规范,桥头搭板的长度划分与桥梁长度的关系如下:
(1)在大中桥中,桥头搭板的总长度为8m;
(2)小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞,搭板长度为5m。
由于桥梁桥头的高程相对较高,造成桥头引道处的填土量必然增加,尤其特大桥桥头填土量会更大。填土量的增大,继而间接使得填土的压实工序相对繁琐,增加了压实的总负担,导致桥头路段填土压实度差、承载力不足,在路面车辆的竖向荷载作用下,出现桥头不均匀沉降。若桥头搭板的设计长度不足,无法起到顺接,致使车辆的行驶出现桥车隐患。
1.2.4 桥头引道路堤边坡防护问题
通常,在对路桥的桥头施工过程中,桥头路堤填土通常用压实性好、渗水性好的土体(比如沙土),确保压实以后有充足的承载能力。但是,在公路竣工后的正常使用过程中,仍会发现路桥过渡段发生不均匀沉降的路段,路坡被雨水冲刷的现象比较严重,可能使得桥头填土松动流失,造成承载力不足,从而引起路面下沉,出现路面的不均匀沉降和桥头跳车现象。
研究发现,路堤填料对于路堤的压实度有很大的影响,因此要根据工程的特点,选择合适的路堤填料。同时,不同类型的土壤在同一压实机械作用下,压实度与压实次数和松铺厚度有一定的关系,所以在路堤填土施工时,应选用最佳类别的土壤作为填料。集料的选取要注意确定合适的骨料级配及二灰碎石混合料的配合比。由工程经验可知,传统的连续级配颗粒偏小,在实际工程施工时应该增加粗骨料的配合百分比,同时减少胶结材料的使用,减小填料的收缩。
对于易产生不均匀沉降现象的台背填土处,可以将其铺筑成条石铺砌、沥青过渡层以及半刚性过渡层等类型的过渡性路面,以提高过渡段的承载能力,从而最大程度地降低不均匀沉降。采用中条石铺砌过渡性路面的优点是修复处理的速度快,不影响正常交通;缺点是路面平整度差,使得行车出现颠簸现象。目前,工程施工时常采用半刚性沥青材料铺筑过渡层,其明显的好处是在出现沉降时,可以及时在沉降处铺一层沥青混凝土,以确保车辆的正常行驶,尽可能地减少车辆颠簸现象。
为提高过渡段路基的压实度,预防病害的发生,需要注意如下事项。
(1)在路堤的压实施工中,要使桥台的台背路堤与护坡同时施工,确保两者有相似的力学性能。
(2)在路堤分层填土时,应使一层填土覆盖全部铺设面以后,才可以进行压实施工。
(3)在分层压实时,取每层松铺土厚度为15cm,并进行充分的压实[4]。
(4)在路堤的压实过程中,要特别注意施工顺序:卸土→平土→洒水→晾晒→压路机碾压→压实度检测。
(5)在施工时采用机械进行现场搅拌,避免粗细骨料产生离析窝的现象,保证压实质量。
为了减少过渡段病害的发生,确保过渡段的稳定性,往往在过渡段设计时,设置合理的桥头搭板,将原来集中部位不均匀变为均匀分散于搭板的整个长度范围。此外,在设置合理的桥头搭板以后,原来柔性路堤产生的不均匀沉降量得以均匀过渡,从而实现纵坡均匀过渡的目的。桥头搭板的布置如图1所示。
图1 桥头搭板布置图
当对桥头搭板处进行病害治理时,首先需要对原已破坏的路基路面进行清理,重新换填性能比较好的土,并进行充分的压实;然后,在合适的沉降范围内,设置桥头搭板,从而避免车辆发生跳跃现象。但是,设置桥头搭板方法的不足之处就是桥头搭板与老路面结合之处,容易发生错台现象。
综上所述,路桥过渡段路基路面在竣工后的正常使用过程中,大多存在一定的病害问题,主要表现为过渡段路基路面的不均匀沉降,使得正常行驶的汽车发生跳车现象。因此在路桥过渡段路基路面的施工过程中,要采取相应的解决措施,最大程度地降低病害的发生,提高路桥过渡段路基路面的使用寿命。
[1] 陈英龙.路桥过渡段路基路面施工及病害的防治[J].工程技术,2009(27):73.
[2] 刘洪刚.刍议路桥过渡段路基路面施工技术[J].工程技术,2009(24):114-115.