市政道路施工中的软基加固技术分析

2020-01-19 02:07魏建发
运输经理世界 2020年17期
关键词:桥台路堤桥头

文/魏建发

1 前言

在市政道路施工建设过程中,路桥是极易出现问题的位置,由于桥涵结构物刚性比较大,而路堤柔性较强,导致该位置进行连接时经常出现较大的沉降差。沉降差问题会造成桥头跳车,这将会直接影响道桥通车的安全。另外,软土地基固态凝结能力相对较弱,若已产生固态路基路面,容易出现不可逆形变,当桥梁承受巨大荷载时,容易导致局部崩塌。

2 市政道路施工中软基加固问题存在的主要原因

2.1 设计桥头结构时考虑不全面

在市政道路实际施工建设中,由于设计人员未能全面考虑桥头结构,导致施工人员难以根据图纸清楚地了解软土地基的具体情况,故在实际施工时难以结合工程具体特征进行较为合理的施工建设,这将会直接影响市政道路工程的施工质量。

2.2 路堤压实不足

在市政道路施工的过程中,虽然已经广泛应用了路堤压实技术,但在实际进行路堤压实操作时,通常会受到施工原材料、施工顺序、施工经验、机械设备等多种因素的影响,使得该环节的施工建设难以切实满足施工标准,甚至会造成路基出现沉降现象,直接影响市政道路工程的后续施工。另外,在市政道路正式使用后,经常受到通行车辆的碾压和外部客观环境影响,极易造成路基出现变形问题,时间累积,也会造成路基沉降现象[1]。

2.3 施工质量不合格

在市政道路工程中,路基路面施工建设的质量不佳,也是造成道路桥头跳车现象的原因之一。若是在施工建设期间,施工人员没有仔细检查市政道路的施工流程,且未充分了解路基钻孔的具体数量和位置,仅仅按照施工设计图纸进行建设,也容易出现施工质量不合格的问题。

2.4 后台填料出现问题

填料本身的性质、在桥台前后使用的防护排水方式以及台后位置路基施工的具体条件,均是造成后台填料出现压缩沉降问题的重要原因。在市政道路工程后续使用过程中,路基本身的重量以及车辆自重,将同时作用在路基上,使得填石材料的空隙变小,实际压实度增大,在压缩处理后,容易出现路基沉降问题。在市政道路施工建设的过程中,使用压实机械设备,导致紧靠桥台边缘搭接位置的填石材料压实度不足,也容易造成路基沉降问题。

2.5 路基路面的渗透性比较差

在市政道路进行软土路基施工建设的过程中,建设材料容易受到降雨等恶劣环境的影响以导致出现形变问题。在路基路面完成施工处理后,容易出现渗透性比较差的问题,或直接增加了软土材料的物理距离,提升了水分子进入软土地基建筑结构内部的可能性,在一定程度上将会影响建筑工程的整体稳定性。除此以外,由于软基路基上使用的建筑材料,通常具备渗透能力不佳、固结效果不佳的缺点,此外,渗透系数与路基承载力具有直接关系,故渗透能力将会直接影响市政道路路基土壤的凝结能力。

3 市政道路施工中软基加固优化对策

3.1 优化设计

由于路桥结构形式存在差异,在将刚度较强的混凝土结构逐渐向柔性填土路基结构和沥青混凝土结构过渡的过程中,强度会存在变化。为了更好地处理软土地基,应该在不同强度路基之间设置过渡段,从而形成顺利过渡的路基路面。为了确保路堤强度可以顺利进行过渡,国家对施工材料提出了明确的级配要求:桥台和路堤之间的长度应该超出50m,若是不能超出50m,应该至少保证长度不低于30m。若桥头引道内部不是软土地基,施工单位应该将过渡段差异沉降值控制在5cm 以内,且应该将出现沉降坡度差控制在0.4%以内,并需要将强度渐变段的长度控制在不小于13m 的范围内。

3.2 优化设计路桥的结构形式

建筑单位需要以较为合理的方式,设计过渡段搭板的物理长度和强度大小,目前国内外并未在搭板设计时形成统一的标准。因此在实际施工建设过程中,工作人员可以依照桥台和桥头路堤的实际沉降量,确定搭板的设计长度。一般情况下,在市政道路进行路基施工设计时,可以使用土工格栅技术进行处理。该技术的应用具有如下特征:第一,土工格栅能够和土壤一同承担车辆的实际荷载和土体本身荷载,充分发挥出土体抗剪强度的作用,最大程度避免土体出现侧向变形,以防止路基填土存在侧向位移,从而提升整个路基的稳定性。第二,土工格栅还能和路基填土出现摩擦作用,以重新分配路基荷载,能够有效降低桥台台背的受力情况,有助于提高路基土体的实际承载力,从而降低了路基的实际沉降率。第三,土工格栅呈现出水平摊铺的状态,长期处于车辆荷载状态下,能够降低路基出现变形叠加的可能性[2]。

3.3 设置屏障,减少不均匀沉降

为了降低市政道路出现不均匀沉降问题,应该对桥梁路面进行多次勘测,发现隐患立即处理。为了确保勘测数据的精准性,应该至少实施三次勘测。施工单位应该结合桥梁路面的具体长度、宽度大小、高度值,选取搭板长度,尽量保证桥梁路面坡度与搭板长度处于正比例关系。除此以外,还应该重视交通荷载情况,避免搭板由于超过承载力而造成路面坍塌。

3.4 桥台软基的施工处理技术

据市政道路工程具体情况而言,使用水泥粉喷桩进行复合地基处理、加固软土地基是一种行之有效的方式,而且这种加固方法的施工工期比较短,但是其工程造价比较高。若使用塑料排水管进行加固处理,这种加固形式与超载预压加固技术比较施工工期更短,与粉喷桩法比较,塑料排水沟的加固施工工期比较长。

除此以外,强夯法和爆破法均是应用在市政道路加固软土地基的有效方式,在实际加固施工过程中,工作人员应该结合工程具体特征选择适宜性较高的技术进行加固处理。为了确保软基排水工程的整体质量,应该尽量控制软基路堤出现不均匀沉降,尤其是进行桥头路段施工建设时,应该预留充足的预压加固时间,方可最大程度减小软基路堤存在的不均匀沉降等病害。

在加固处理路基的过程中,工作人员应该根据市政道路工程软土地基的具体情况,如土质条件、路堤填筑高度,选用比较合理的方式进行施工,例如,在加固施工过程中,是采用塑料排水板方式还是袋装砂井方式处理,要根据现场施工条件来决定。另外,在桥台位置上,应该设一个搅拌桩的装置,并在交接位置上设计土工织物的砂垫层,这样能够降低路基出现变形状况的概率[3]。

3.5 选取适宜的路堤填土材料

一般情况,在道桥施工前,施工单位应该选择比较适宜的填土材料。由于不同路况位置使用的填料存在差异性,故选取时应该结合施工位置路基的具体参数,对比各类土壤,根据不同土壤在同一压实影响下的使用效果,选取最大压实度的填石材料,降低路面出现不均匀沉降问题的概率。

在利用实验进行对比分析时,可以选用适宜的原材料以进行填石处理。在选取填料时,应该尽量挑选容重能力比较强的砂类土壤和吸水性能较好的填石材料,从而提升实际压实效果。据目前施工情况可知,施工单位通常会为了降低成本,使用一些淤泥材料或者含有草根、水皮等水生垃圾的材料进行填石处理,这在一定程度上会增加路基出现不均匀沉降问题的概率[4]。

3.6 合理处理台背排水

在市政道路施工过程中,如果在排水时存在处理不当的操作,将会导致雨水顺着桥台路基的连接处逐渐向下渗透,从而使整个桥梁路面结构层稳定性降低,甚至会出现跳车错台等问题。因此在实际施工时,应该根据台背的填料种类、渗水情况、降水特点,选取较为适宜的排水形式,能够有效控制台后填料的含水量,进而减少不均匀沉降问题的出现。

3.7 有效控制桥台混凝土的搭板施工

在进行市政道路混凝土搭板施工时,工作人员应该严格依照规范标准实施立模处理,需要保证混凝土表面结构坡度和平整度符合标准。由于搭板接近桥头位置的混凝土顶面和基层顶面位置距离较小,并且基层厚度较小,若压路机在此处通行,容易出现压碎问题。为了预防该问题,搭板混凝土的顶面位置和基层顶面之间的距离应该控制在10cm 以下,在铺筑下面层之前,及时去除已经完成铺设处理的水泥碎石层,并利用沥青混凝土进行填筑处理和找平,从而保证台背回填位置的整体强度。

4 结语

综上所述,在市政道路工程进行软土地基路面施工建设过程中,容易存在地基断裂、桥头跳车、不均匀沉降等问题,会严重影响市政道路的后续使用。因此施工单位在进行施工的过程中,应该提升对设计施工方案的重视程度,积极利用适配性较高的加固技术,最大限度地降低路基不均匀沉降,从而进一步降低道桥在后续使用过程中出现交通事故的可能性,以保证市政道路工程的实效性和安全稳定性。

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