王怡森
摘要:在道路和桥梁进行连接的区域内,特别容易发生路基沉降的现象,这种情况也是现阶段公路建设病害中最常见问题之一。一旦出现沉降现象,就会降低道路桥梁的安全系数,直接导致安全行车受到影响,因此为了保证行车安全就要对这一病害的存在进行防治。文章对发生沉降现象的机理进行分析,进一步深入探究解决沉降段路基路面的施工技术。
关键词:道路桥梁;沉降路段;路基路面施工;施工技术
道路是由路面、路基组成,在道路和桥梁连接处的路面和路基极容易出现沉降现象,这也是最为常见的路桥建设问题之一,对交通运输、行车都造成了较大的危险。所以,就要在道路建设中采取有效措施进行预防,从根本上解决这种问题,并且在某种程度上避免交通事故的频频发生。
一、沉降原理
(一)台背地基变形引发的沉降现象
沟壑区域属于桥梁结构的地基部分,而这一区域又是比较容易发生形变的,这是由于这一地段土壤空隙比其他区域要大很多、土壤含水量较高、土壤压缩性比较大所导致的。这种情况就导致地基不具备较高的强度,所以在路基完成回填工作以后,就会发生一定程度的变形。和其他普通路段进行比较,桥梁两端的路堤会高出五到十厘米左右,然而高出的部分会对路基产生一定的附加力,进而出现沉降现象。如果回填土容重没有较大的差异,地基变形就会随着回填土层高度的增加而增大。
(二)路基发生形变的原理
在桥梁施工过程中,因为施工现场实际条件以及施工区域内地形存在很大差异,对台背填土进行压实就很难做到,相应的施工难度也是非常大的,其路堤含水量也不能够达到最佳状态,进而引发了路堤的沉降变形。在工程整体施工结束以后,在投入使用期间,路基的紧密性会随着本身重量以及行车荷载而逐渐增大,这时,土体具有的弹塑性和砼结构桥面进行对比,就会存在刚性上的不同。在外力作用下,由于塑性积累而产生的形变就会在发生在不同材质的桥台上。
(三)桥梁两端的搭板也会导致出现沉降
路基上的两端搭板,一般情况下会使用具有弹性的板进行支撑,而牛腿位置又会作为支撑点,这就使路基接近桥台部分受到的承受应力降低,直接导致受力不均衡的现象出现。而这时车辆运行呈现出不间断的现象,致使路基所能承受的峰值同时出现,而这两种力出现的位置一个在搭板支撑区域内,另外一个则是在车辆运行荷载作用的区域内。当车辆运行到搭板所在的区域内,就会直接达到纵向应力的最大承受限度,塑性形变也会出现最大值,长时间作用下,就会在搭板尾端出现沉降现象。
二、路面沉降施工技术要点分析
(一)台背填筑施工技术分析
台背填筑的施工技术相对要求较高,还需保证填筑的精准。在这一过程中,需要注重很多问题,其中最为典型就是路桥沉降区域的路堤问题,并且要对路面问题加以关注。在进行路基路面压实施工过程中,一定要加以注意和小心。同时要对路基路面的施工材料等问题进行关注。但是,填料质量得不到保证,或者在进行压实施工时没有到位,就会导致路面的承载力下降,日积月累就会发生沉降现象[1]。
(二)搭板设置
在决定桥体两端搭板长度时,要充分考虑台背地基的状态,同时针对台背回填的材料,台背周围土体回填高度以及临近搭板的结构物情况(如图1所示)都要加大重视力度。通常情况下,搭板设置有很多种不同的方法,下面我们就对其中比较常用的设置方式进行简单分析,其一,通过运行车辆荷载作用算出实际搭板的长度,并且还要考虑到搭板厚度可能会产生的变化,这种搭板设置要求具有很高的精准度,实际操作计算都是比较困难的。其二,根据实际情况的不同,确保工程搭板的实际厚度都要大于八十厘米,让搭板和顶面保持平行状态,而搭板顶面的标准高度要和桥面地面层的标准高度相同。其三,预留反向坡度也是进行搭板设置的重要方法[2]。
图1 路桥过渡段的桥梁搭板
(三)搭板设置要求省略
把搭板设置的要求进行省略以后,还要给予台后填筑技术一定的关注,并且还要保证压实施工达到质量标准的实际要求,进一步保证桥梁质量达到设计标准,就需要充分考虑质量设计标准,并保证在没有搭板的条件下,有效达到实际交通运行的标准。因为搭板会对道路桥梁的沉降区域有一定程度上的影响,一旦搭板设置不合理就会导致严重的质量问题出现。
(四)台背排水施工技术
在道路桥梁二者之间的过度段,没有对排水设施进行良好的安排,就会出现积水沿着路基的连接区域发生下渗的情况,直接导致路面结构受到影响,使路面稳定性受到一定程度上的影响,而路基也会因此出现不稳定现象。也是由于这种情况的出现,给实际交通运行带来一定的不便和影响。因此在选择填料类型的时候,还要考虑到材料渗水量以及降雨量等因素的影响,进而制定最为合理的排水方式,降低后台填料的水分含量[3]。
三、路基路面的施工技术
(一)设置搭板
首先,由于车辆荷载的变化,会导致路面的厚度以及砼结构的刚性发生转变,从而给正常施工带来了影响,搭板顶面要和路基表面相平行,桥面底层的标准高度和搭板顶层高度保证相同。其次,如果搭板顶面和路基顶面标高一样的话,就能够解决道路和桥梁之间过度区域的沉降现象。
(二)桥台和搭板
首先,锚栓的注意事项,靠近桥台两端要放置在桥台的上面,因为在搭板以及台背设计阶段,通常情况下都是使用水平拉杆以及垂直的锚栓进行设计,杜绝发生纵向移动,导致桥体两端出现凹陷。其次,倒角的注意事项。想要搭板的转动对路面结构不造成损坏,就要在牛腿上靠近边缘的地方进行倒角。因为桥梁工程质量关系到交通运输能否正常运行,还关系到人们的生命安全,所以在施工期间一定要进行全面考虑,尽可能的降低安全事故的发生几率。
(三)后台填筑
由于桥梁而导致的路堤沉降囊括了路基和路面的形变以及路基沉降两种现象,一般情况下,形变对其整体质量没有太大影响可以忽略不计,而沉降现象的发生则是受到填充材料的影响。一般情况下,轻型材料可以有效减少地基沉降的幅度,同时也减少了因为压缩而产生的形变,在进行压实施工后,实际压缩模量也得到了提升,有效缓解了长时间因为荷载而导致的累积变形。所以,在实际施工中,台背回填材料以及回填方式一定要给予极大的重视[4]。
结论
总体来说,我国已经进入桥梁公路量产化的阶段,随着长时间的运行使用,避免不了沉降现象的发生,这些问题都会威胁到车辆运行的安全,而人们对高速公路的评价就会越来越差,因此不管是从桥梁质量还是车辆运行安全的方面考虑,都要对桥梁沉降段路面路基的施工技术进行深入研究探讨,使用合理技术和措施对沉降问题进行解决,保证交通运输的有序运行,在更加良好的状态下发展。
参考文献:
[1]陈奎.道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术的探索[J].房地产导刊,2013,(19):189-189.
[2]周彥武,邵庆.谈道路桥梁沉降段路基路面.的施工技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(17):101-101
[3]谢明亮.道路桥梁沉降段路基路面施工技术探讨[J].科技展望,2014,(15):123-123.
[4]陈蓉,李俊.道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用解析[J].科技展望,2015,(9):42-42.