浅议如何做好道路桥梁沉降段路面施工

2015-03-21 07:10
黑龙江交通科技 2015年3期
关键词:搭板路堤路基

周 森

(江苏省盐城市大丰市公路管理站)

1 道路桥梁沉降发生机理概述

1.1 台背地基变形的发生机理

于一些沟壑地段较常发生桥梁结构地基变形现象,分析其发生原因,在于沟壑地段的地基多存在较多空隙,土壤层强度偏低,含水量高加之压缩性过大,道路桥梁建成之后,眨一定的外力或内因影响下,便极易出现填筑路基大幅度变形的情形。就一般情况而言,道路桥梁基底在修筑时,较之于与一般路段会普遍高于5~10 cm,这高出的部分路基会形成一定的附加应力,由此造成台北地基沉降。但是如果整个路段填土量一致,路面同样会因为增加填土高度引发地基沉降变形问题。

1.2 路堤变形的发生机理

道路桥梁项目施工过程中多采用普通黏性土作用回填台背的主要材质,但是于项目的实际施工过程中,施工现场水文条件和地理环境均会影响压实台背土方施工的施工效果和质量,总体而言,该项施工对于施工技术和施工环境要求较高,难度较大。如此种情况下土体压实度及密实度都未达到既定标准,则可能导致土方含水量难以达到最佳状态而为路堤变形埋下隐患。一旦无法承受车辆垂直荷载和路堤自重则会直接提升路基的密实性,在一定时期之内,依然会引发路堤填土现象。土体本身具有一定的弹塑性,且台背填土的柔性较佳,较之于土体和应用混凝土浇筑而成的桥台而言,两者之间在组织构造的刚性性能比较,均存在较大区别。加之车辆荷载所产生重压的作用,桥台则很容因因为两种材质刚性性能不一而造成累积变形。

1.3 桥头大板设置不当引发沉降问题的发生机理

桥梁路基部分土体距离桥台比较接近,但是桥梁上方桥头搭板会产生一定的弹性支撑,由此也会导致抢粮路基土体及桥台承受的应力大小不一致,两者受力不均的情形。分析路段纵向层面受力情况,其一汽车荷载一直处于不断运动的状态,这之中汽车荷载所作用的路基位置便为产生第一个峰值。而由于汽车一直处于不断位移的过程中,其一旦运行到桥梁搭板末端位置时,该桥梁路基位置所承受的纵向应力就会达至峰值,而这便也是汽车运动过程中因两个路基应用产生两个峰值的原因。因为纵向应力的增大,自然而然塑性变形程度也会随之上升至最大值,由此便会导致搭板末端形成过量沉降现象。一般情况下,路基的沉降量受多方因素影响,施工人员于施工阶段难以予以精准计算,一旦出现路基沉降变形幅度过大的情形,桥梁板后路基和搭板之间所形成的纵向坡度差便会扩大。

2 浅析道路桥梁沉降段路面施工工艺

2.1 搭板的安放

(1)固定锚栓

在道路桥梁稳步施工的过程中,为了保障施工正常进行,一般均会在在桥台上设置一个搭板。一般情况下,施工人员安装搭板之时需要考量搭板的水平方向和垂直度是否符合工程规定标准,并对此进行严格的控制管理以保证其满足工程施工要求。因而在对搭板予以安装固定时应当严格审核钢结构材料的质量是否符合要求,以保障整个桥梁搭板结构的稳定性,防止搭板在施工和使用过程中因为搬运或施工而出现损毁,避免对整个道路桥梁施工质量产生不利影响。

(2)采取支座

施工人员为了满足道路桥梁的施工要求,提升搭板结构的稳定性,于道路桥梁工施工过程中施工人员还需根据施工进度和施工现场情况在搭板结构下端设置一个支座结构,以此来支撑桥梁搭板,稳定搭板结构。

(3)设置倒角

搭板与道路桥梁路基结构之间存在相互影响的关系。在施工过程中,如果道路桥梁上所设置的搭板因受到外力影响而频发振动,则路基路面结构的稳定性和可靠性可能会受此波及,导致沉降。故而,施工人员通常情况下会于搭板的边缘处设置倒角,以提升搭板的稳定性,保障其质量安全,

(4)选择填缝材料

施工质量不仅受到主管因素的干扰,同样也会受到多种客观环境的影响,施工场地的自然环境便是诸多因素之一。例:当对搭板予以安装设置的过程中遭遇阴雨天气,搭板则极有可能会因为天气因素而出现严重的质量问题,因此于通常情况下,为了固定搭板,保持其稳定和平衡,多会应用相应的填缝材料对其进行施工处理。

2.2 道路桥梁路基的处理

道路桥梁施工方法及施工工艺的应用均会受到其路基结构差异性的限制。于实际建设施工过程中,路基结构均会因为工程情况的差异而存在一定区别,自然在施工过程中其运用的施工方法也会有所不同。因此技术人员在对道路桥梁路基施工予以处理之前,就应当对于道路桥梁施工时所涉及的各方因素进行综合考量,从而选择最为经济和最为实用的施工方法,提升整个道路桥梁工程施工的质量。随着当前科学技术的不断更新换代,施工工艺也随之而相应得到了一定的改善,将其应用于路基处理可促使施工质量得以进一步提升。

道路路基施工质量受多方因素影响。如若路基为厚度较大的软土路基,于路基处理过程中则需要应用填充材料进行填充处理,在填充过程中如果处理技术不到位,则会很容易发生软土路基整体结构侧向挤动的情形,由此造成基桩的承载力加大。一旦软土结构作用于基桩的作用力超过了其承受界限,将会导致路基结构水平位移,引起使得桥台异常的转动,对支座以及伸缩缝造成严重的破坏,程度严重着可能会造成道路桥梁表面出现断裂情形。故而,为了有效避免或解决该类问题,在选择路基填充料的过程中,应当及时改善填充的材料的质量或者是选用有效的处理方法提升路基的刚度性能,抑或是通过采取增加基桩的承载能力的方法来防止路基发生侧向移动。

如若建设地基时遭遇到沟壑地段,应当充分发挥沟壑土质孔隙大、水分较高特性的优势,进行后续粘土层换土施工处理工作。粘土层土质多强度较大,故而换土的厚度值应当以软层厚度的真实数值为计量标准。例:施工中较为常见的黏土层在挖掘之后应当予以翻晒处理。如果填土的高度预计小于4 m,则换土最佳深度应当为0.6 m,如果填土的高度预计大于4 m,则换土最佳深度应当等于或高于1 m。采掘翻晒程度以满足有关道路桥梁的作业标准为基准,而后依据粘土层含水量的多少于回填土面预留0.6 m,应用石灰土来进行回填密实的操作。由此便实现道路桥梁路基之下石灰土层由高逐渐变低的强度转变,这种土层可以有效预防路基路面的沉降现象。

2.3 台后的填筑

根据上文分析可知,路堤之所以出现沉降现象,原因不外乎路基出现沉降、路基结构整体变形及路面压缩等因素的影响和作用。通常情况而言,上述三种因素中路面压缩对于路堤沉降的影响较弱。

根据沉降时间的长短可将沉降分为瞬时沉降、同结沉降以及次同结沉降。而之所以造成路面跳车的主要路面因素为同结沉降和次同结沉降。路堤沉降程度很大程度上与构件材料的质量和类型存在一定联系,在进行台后的填筑时,为了降低路基原有沉降作用和路堤下部土体的变形程度,常规多应用一些轻型的建设材料。轻型材料应用于台后填筑可通过加强压缩模量而有效避免建材于动态负载频繁作用下发生累积变形。因此,在为填筑后台选用填充材料时,应当细致了解材料的结构性能和使用质量。

于填筑台背时,还应当注意特殊位置填筑时材料的选用。在台背5~10 m 的位置就应当选用性能优良的工程专用材料予以填筑。所谓材料的优良性应当符合以下要件。(1)材料刚度应当与路基材料和桥台所用材料的刚度相吻合。(2)选用压实性较佳的材料。台背具有压实难度大、压实要求高的特性,为了满足这一施工要求,应当应用压实性较佳的材料。(3)材料应当具有良好的透水性能。针对此,一般情况下,多会于填筑材料中加入适量的砂砾土或强度较高的煤渣等材料。既往,填筑台背的材料其配制多选用透水性良好的土质,于土质中加入水泥、石灰等刚度较高的材料进行加固处理。而随着现今施工技术工艺的不断革新,一些新型材料也开始试用于台后的填筑施工工程建设,如:泡沫混凝土。该种材料密度小,可极大的降低路基自身承重量,完善路基结构,增强其稳固性,降低路基路面沉降作用。

在对台后路基结构进行加固时,应用土工合成材料可大大提高了土质颗粒之间的咬合作用,增加了土体的承载能力、抗裂强度、抗变形能力等,进而改善路基结构,达到降低由填土重力作用引起的变形和自然沉降作用的目的。

3 结束语

综上所述,于道路桥梁施工过程中,施工人员只有严格依据工程呢过实施情况针对性采取相应施工工艺予以处理,方可改善其沉降段路基路面施工问题,提升道路桥梁施工质量。

[1]王东明,吕云芳.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].科技资讯,2013,(35):42.

[2]张永璐.道路桥梁沉降段路基路面的施工探究[J].科技创业家,2014,(7):22.

[3]王静.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].内蒙古公路与运输,2012,(1):33-34.

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