褚树起
(廊坊市公路工程质量监督处,河北 廊坊065000)
随着我国道路建设事业的快速发展,交通基础设施的规模不断扩大,特殊路段的施工技术也在不断提高。道路桥梁施工属于复杂性施工系统,技术性较强,需要根据工程的实际需要,采用不同的结构形式来完成。特别是路基桥梁的过渡,需要根据桥梁本身的性质来决定。在道路桥梁过渡段,桥台建筑通常采用刚性较大的混凝土,桥面铺设采用刚性较小的沥青混凝土,并通过两者在强度上的区别,完成由刚性到柔性的自然过渡。但由于刚性桥台和柔性路基在完工后会产生沉降差,造成路面弯折等问题,同时还因受车辆荷载的作用,会对轨道模量的平顺过渡造成一定的影响。
土工格栅是目前桥台台背路堤填铺的一项新技术。在施工过程中,运用土工格栅进行软土的固定,以免桥台受到桥梁自重或货车强有力的作用而引起路基填土侧向位移。同时,土工格栅还能使路面受到的外力沿着格栅均匀分配到软土层中,使由瞬间剪力过大而引起的地基不均匀沉降得以控制。
将熟石灰和素土按照3∶7 或者2∶8 的比例结合使用,对已开挖的基槽或基坑进行回填,可增加地基强度。由于在大货车经过时,强有力的作用力可能导致地基变形,采用回填灰土的方式,对反复施压下大型货车的荷载起到有效的缓解作用。
为使软地基的抗剪强度更大,可在填土与悬臂梁板之间或桥台上搭置搭板,并使其随填土的沉降自由转动。在有车辆经过时,起到缓冲的作用,避免台背填土沉降引起路面凹凸不平。
与灰土回填的方法类似,砂砾回填也是为了增加地基的强度。相比而言,砂砾的颗粒直径更大些,通常会在引道下方填入碎石或者砂砾等骨料,以填筑的形式填充。在具体施工过程中,不同工程对砂砾颗粒大小的选用并不相同,因此进行设计时,应对砂砾进行反复计算和筛选。
下面以某市道路桥梁过渡段施工为例,对道路桥梁过渡段进行分析。施工流程如图1所示。
图1 施工流程图
本次施工中所用填筑材料为碎石,掺用5%的水泥,正梯形填筑形式。为了消除不均匀沉降,在靠近线路的两侧,过渡段采用A、B组料包。设计要求应用C15的混凝土对涵洞两侧的基坑进行浇筑,过渡段填筑材料采用碎石,掺用5%的水泥,其纵断面示意图如图2所示。
图2 纵断面示意图
图2 中,在(1)和(2)区之间构建1∶2 的坡度,并在接口处做台阶处理,保证台阶碾压密实。在对过渡基底进行处理时,对(3)区的施工,在过渡段中进行缺口预留,如图2 中(1)、(2)区,找出(2)、(3)区的接口并做出1∶2的坡度,同样在接口处做台阶处理,保证台阶碾压密实。过渡段的基底处理、桥台处理、横向结构物处理、两相邻路堤处理、相邻隧道间的处理要同时进行。当H>3.0m时,需等到过渡段基底平整后,用振动碾压机进行碾压,保证地基系数K30≥60MPa/m。路基、过渡段施工同时进行,也即(1)、(2)、(3)区的施工同步进行,且满足(2)区范围内机床底的压实要求,同时注意不能将(2)和(3)区分开填筑。
2.2.1 桥梁地基的处理
地基处理不当或桥梁自身过渡段结构不稳定,会使道路和桥梁之间存在高度差,在经过一定的使用时间后,会使结构发生改变,导致跳车事故频繁发生。为此,后台填土显得尤为重要。在整个台背填方加固处理中,填充材料采用碎石、砂砾等,也可用半刚性的材料进行填充。这种方法的运用能够有效减少台背压缩变形,降低地基受到的竖向作用力和桥台受到的水平压力。同时,它在减轻地基变形程度的同时,降低地基施工费用,缩小地基处理范围,从而使工期缩短。
2.2.2 防水施工路面的处理
道路桥梁的路面与沥青质量有着密切的关系,沥青质量直接影响道路桥梁的防水性能,关系着道桥的使用寿命。同时当铺盖在道桥上面的水泥出现膨胀或者裂缝时,就会对道桥构造造成一定的损坏。若遇到长时期的雨水天气,得不到及时排泄,容易造成钢筋腐蚀,从而导致桥梁质量下降,无法达到预期效果,这不仅会增加维修成本,而且还会对来往行人及车辆安全造成危害,因此,做好沥青面的处理显得尤为重要。为此,可以采用如下几种处理措施:
第一,当道路桥梁混凝土路基浇筑完成后,在混凝土的初凝阶段做好拉毛处理工作,从而增加路桥、路基、路面的粗糙度,加强其本身与沥青路面铺装施工的粘结性,这对防水工程也有一定的基础性作用。
第二,通过铣刨机的作用对混凝土路面进行开挖、刻纹等方面的处理,确保混凝土路基、路面表面的浮浆能够得到有效的处理,促进路基、路面防水层粘结强度和路面强度的提升。
第三,对暴露的水泥混凝土路基、路面进行有效的处理,促进其防水功能的提升。在路桥过渡段的水泥混凝土路基经常会出现裂缝,而裂缝的存在通常不是在表面,因此需要通过打毛处理等措施使隐藏的细微裂缝能够完全暴露出来,便于施工。
在路桥过渡段施工过程中由于受到不同因素的影响而很容易导致病害的发生,因此对于路桥过渡段施工工艺的控制是增强其施工质量的有效措施,能够极大地减少跳车等病害的发生,具体可以采取以下措施。
预设处理常用于反向坡度。根据以往的实践经验,对于可能会产生沉降的位置进行一定的基数设置,便能够对桥头跳车等事故进行有效的预防。通过对过渡路面的预设处理,对混凝土和沥青过渡层类型进行科学处理,对于容易发生沉降的路面进行必要的控制,以此保证交通的顺畅。
在路桥过渡段容易产生较大的刚度差,这对于桥梁的可靠性和行车舒适性会产生一定的影响,因此,做好减少刚度差的工作是非常重要的。可以采取以下措施进行解决:利用钢筋水泥混凝土制成的桥头搭板,将桥台以及路基进行有效的衔接,实现刚度缓和过渡,减少刚度差,最终达到消除桥头跳车的目的。
在进行路基填充时,可以利用砂石代替土体进行填充,而且用砂石填充具有较大的模量,在压实方面也更为容易,砂石的排水性能较好,能够承担路基自身受到压缩变形所产生的影响。利用挤密型桩的方式,能够增强路基自身的挤土功能,有利于促进复合主体的密实度,提高道路路基的承载力。同时可以采用无砂混凝土(由少量水泥、粉煤灰以及粗骨料混合而成)对台背进行填充,加上应用锚固隔栅,充分使用其张拉功能,最终减少土体蠕变,确保道路桥梁过渡段的质量。
对路桥过渡段的处理,可以通过粗粒级配料和加筋土的方法来进行。该方法具有施工工艺简单、成本费用消耗低、控制变形效果明显等优点,处理效果明显、理想,可以在道路桥梁过渡段的施工中推广。为了解决道路桥梁过渡段中存在的问题,在具体施工中应从道桥的基本现状出发,综合考虑各种施工条件。通过选择合适的施工材料,采用先进的施工工艺,运用科技含量更高的检测手段,有效地解决道路桥梁过渡中存在的问题,打造平顺、安全、舒适的运输路线。
[1] 邱兴华,张胜用.道桥过渡段施工技术要点分析[J].黑龙江科技信息,2013,(16):208.