公路桥梁过渡段路基路面施工技术探析

2020-04-22 16:50朱志强
建材与装饰 2020年10期
关键词:桥台路堤路桥

朱志强

(中交四公局第一工程有限公司 北京市 100020)

0 引言

道路桥梁工程组成部分非常多,大体上可以划分为路基、桥梁、路面等项目。主要承载对象为车辆、人群,可以起到方便车人通行的作用。道路桥梁实际建设中,如果过渡段施工质量不达标,就会产生跳车等问题,影响驾驶舒适度和安全性。特别是对于软土过渡段,很容易产生不均匀沉降、路面裂缝等病害,需要提高路桥过度段施工质量,对路基及路面等施工,加强质量控制,确保工程在建设时安全可靠的,且质量稳定。

1 工程概况

本次研究的工程属于某路桥工作,起点桩、终点桩分别为K1+855.33、K2+523.35,全长520m。在路桥工程设计中,本路桥工程的宽度为16m。工程量大、软基,为此过渡段的施工更是比较困难。如果在软基处理时不得当,则容易造成系列问题的出现,如腐蚀、路基和路基沉降(不均匀型),让工程质量大打折扣。为了尽量避免上述出现的这些问题,在工程开展的实际时需要采用对应的方法,提升质量质量,确保工程安全可靠。

2 公路桥梁中过渡段路基路面的施工

结合路桥工程的整体状况,要从每个细节方面着手,确定整体的施工方案,从路堤与桥台过渡、路堤与横向结构过渡、路堤与路堑过渡三个方面出发,从而保证路桥过渡段最终的施工质量。

2.1 施工工艺

为了能够保证建筑工程的施工效益,必须要保证路桥桥梁结构强度、路基强度达标设计标准。想要实现这一目标,在确保将桥台、横向结构建设完毕,且在基坑回填完成后,即可展开过渡段路基路面建设。本工程过渡段填筑压实工艺标准如表1所示。在能够满足表1相关系数标准之后,即可展开提前准备工作[1]。

表1 路桥过渡段路堤填筑压实标准

首先要对过渡段路基进行测量放样操作,之后对地面进行碾压、分摊、铺平。为了能够保证路基稳定性、路面坚实深度,本工程在设计中决定采取分层碾压方案,最大程度上提高路基的强度。检测路基整体的压实度,在路基处理完毕后,展开边坡修整,完成整个施工流程。

2.2 路堤、桥台过渡段施工

时桥台以及路堤过渡段的剖面结构。该段由组土、基底层、路堤本体所构成的。为了能够提高过渡段的施工质量,确保过渡段长度能够满足工程标准,避免路基路面产生不均匀沉降问题,对过渡段长度要科学精准计算,明确施工的范围。结合公式:

式中:L-过渡段长度;H-路堤高度;5m-过渡段衔接处有5m的冗余长度。

通过公式确定过渡段长度后,可以先采用混凝土、碎石填充路基,之后用碾压设备提高路基整体强度。待到K30≥1000MPa/m2时,即可将碾压后的混凝土材料填充到A组料上。在此过程中,需要严格控制渗水量,路面、桥台过渡段摊铺厚度不得超过30cm,压实后的每层厚度不得低于15cm[2]。压实度是由机械的参数所决定,所以对其运行速度一定要做好控制,每分钟不能超过8m,而且需要反复碾压3次或以上。需要注意一点,在施工过程中,靠近桥台2m位置处不得使用机械碾压,采用人工夯实方法,避免对桥台造成损坏。为有效提升过渡段强度,需要在路基、桥台两者设计一个配料填充的地带(5m)。台背回填>2m台背由原地面进行;<2m由原地下挖到距离台背2m位置再进行施工,保证高度。严格规定台背回填的施工程序,每层厚度为20cm,并计算出土料、灰料用量,现场进行撒灰、搅拌,倒翻要3次以上,石灰土搅拌必须要足够均匀,颜色保持一致,在现场铺平,压路机同时要将其碾压密实。填筑一层需要加10cm台阶,这主要是让路基以及回填石灰可以更扎实[3]。

在构建桥台混凝土搭板时,需要根据有关标准做好立模,保证混凝土表面的坡度、整度与施工标准一致。在压路机通过时,需要考虑工程搭板靠近桥头部位混凝土顶面与基层顶面距离小、薄,可能会出现压碎的情况。为了可以避免这类问题,规定工程搭板顶面距离基层10cm内的情况,在下面层铺筑当中要先将铺好的水泥和碎石凿除,使用沥青混合料找平和填筑,确保整个台背回填的强度和稳定性。

2.3 路堤与横向结构过渡段施工

在进行路堤、横向结构施工中,要将组土填充到横向结构两侧部位。施工时要求两侧同时填土,并派专人控制两侧填土厚度、压实度保持一致,避免两侧施工系数不一致造成不均匀沉降等问题。在工程现场测量显示,填充厚度达到1m以上时,主要是采用机械施工。静载压路机在工程现场使用不够理想,取法将结构两端压实(实际检测压实度为86%,无法达到95%的压实标准)[4]。对两侧填土采用振动压实机做好压实处理,松铺厚度需要控制在20cm范围,提高路基总体强度、稳定。本工程横向结构两侧回填主要以块石、石灰为主,块石厚度为0.9~1.0m,两层填筑方案。在石灰填筑当中,第一层、第二层的厚度保持一致,压实度在95%以上,每层厚度为20cm。在完成施工段之后,对整个过渡段进行性能检查,结果可以达到设计标准。注意卸土完成之后,需要做好推平、碾压。堤高3m以上的情况下不得停放大型机具或对方土料、石料。特别是对于软土路堤来说,两侧相隔10m位置禁止挖水塘、挖沟,并且不得避免破坏沉降测量装置。施工完成后,对路基沉降量采用双曲线法、三点法等,进行数据测量和计算。结合工程的特点,可选用误差比较小的方法[5]。

2.4 路堤与路堑过渡段施工

在路堑过渡段、路堤过渡段施工时,需要采用填筑、开挖的方案开展施工,由这两层面做好质量控制。但要注意在两者的衔接部位,需要在施工时就完善坡度的测量工作。在坡度在1:1以上时,采用碎石材料填筑。对于坡度在1:1以下时,要采用粒径较小的砂石进行填充,将坡度控制在1:2左右,保证路桥良好的过渡。在坡度施工完毕后,要严格控制台阶开挖高度,如果高度不足1m,则要重新施工[6]。为了减少渗漏问题发生率,要使用隔水效果好的材料,也可以在路基路面部位设置硬塑料管导水,减少路基中的积水,配合碾压将土壤中的水排出。本工程采用了直径15cm的排水管,在管道壁中设置了若干小孔(直径大约为5mm)。保持排水管之间的间距,控制在9~11cm之内,这样可以有效改善路基路面透水性,确保路基内部土体强度能够达到设计标准。

在整平时,要事先在桥台桥背部标注摊铺厚度,人工配合摊铺设备沿着桥台左右两侧对称摊铺,标高推平完毕后使用平地机推平。在摊铺当中,路基面要做成路基两侧4%排水坡,便于排水作业。在碾压夯实当中,在可以控制含水率的基础上进行碾压,一旦含水量超标,要进行晾晒到符合标准后再碾压。由两侧开展碾压的工作,顺序为两侧-中间,速度为慢压-快压、静压-振压。20t压路机碾压。靠近横向部位,需要平行结构物背壁横向碾压。距结构物2m且填筑厚度不<1m时,使用小型振动打夯机做好夯实工作,每一个方案均如下开展:1次静压-1次弱压-1次强振,如果经过该流程之后无法保证夯实质量,还要增加1次强振,直到可以满足工程设计标准为止。路基运行速度控制在7-8m/min,轮机重叠量为40cm,达到无死角、无漏压,确保碾压的均衡度。

2.5 路桥过渡段路基路面施工效果

施工完成后,为了可以有效评估施工的总体质量,需要对过渡段的质量开展检查工作。最重要的一项检查项目就沉降检测。一般使用边桩、沉降的施工阶段时就实时观测,当出现沉降量大的时候,需要做好2~3次/d的观察。在两次填筑间隔时间比较长的情况下,3d观察一次,路堤分层填筑达到预压高程并在预压期前2-3个月时间段内,每5天做好一次观察。3个月之后则需要1-2个星期进行一次观察即可。这种观察的工作需要一直持续到预压的末尾。观测点每隔50m布置一个的,检测路面沉降断面,路基面形成后分别在路基中心、路肩两侧设置一个监测桩,一共布置三个点,和边桩沉降同时监测。采用钢钎检测桩,长度为1.5m。检验结果显示,路基与桥台、横向结构、路堑过渡段的填充压实度、路基稳定性、沉降系数、强度系数等都可以满足设计标准。工程在投入使用6个月后再次检测,路桥过渡段使用期间,没有出现不均匀沉降、腐蚀、渗水、裂缝等现象。

3 路桥过渡段常见病害及其控制

3.1 不均匀沉降

路桥过渡段最常见的一种病害是不均匀沉降。主要原因可能是和雨水侵蚀或压实度不达标等引起的。

为了避免产生不均匀沉降问题,本工程在过渡段路基施工中采用了排水管,可以减少降雨对路基路面的影响,预防过渡段路基路面不均匀沉降问题。此外,在正式施工前,要加强施工现场地质勘察,特别是要测量软土路基的性能参数。施工中配合使用灌注桩技术,提高路基的整体强度,降低路基中的含水量,可以减少沉降问题发生。为了可以确保压实度能够达到标准,在使用压路机压实填充后,要及时测量压实度系数,必须要大于95%。由于过渡段防护破也会造成不均匀沉降问题。为了避免病害问题发生,在施工当中通过设置方格草护坡、设置浆砌片等方案,提高过渡段路基路面的稳定性,减少降低台背填土的流失,可以更好确保路面以及路基的稳定。

3.2 不可逆形变

不可逆形变是指物体结构一旦产生了变形问题,无法恢复到原状的病害。过渡段不可逆形变问题和路基压实度关系密切。且路基、路面液限,与压力系数是正比关系。也就是某个部位长期受压,就会产生不可逆形变情况,增加了坍塌风险。

为了能够控制不可逆形变等问题,主要是配合使用土工网格加筋方案,可以有效控制施工前后的沉降差,让过渡段由于压力的问题而产生的变形得以避免,提高总体的施工质量。在地基施工中,要选择压实机、填料含水量、分层填筑等环节也会造成不可逆形变问题产生。因此,要根据工程建设水文条件、土壤条件,采用机械压实和人工压实相配合的方案,严格控制填料的含水率,不得超过1%。

3.3 腐蚀

路桥过渡段腐蚀问题也较为严重,腐蚀事故与钢材质量有着直接关联。如果产生了腐蚀问题,会增加过渡段坍塌概率。为了解决这类问题,施工时对钢筋质量要做好控制。在钢筋入场前检验中,要加强质量检验工作,如果发现了锈蚀、弯曲现象,不得进场并退回。钢筋施工中要采用“三检”制度,包括自检、复检、验收三个环节,“三检”合格之后再进入到下一个施工环节。雨水长期侵蚀也会加剧钢筋腐蚀问题,所以还要注重排水工作,避免雨水长期堆积侵蚀钢筋,影响路桥过渡段的结构稳定性。本工程再施工中,重点优化了排水设计方案,并且将在后期投入使用中没有发现任何的腐蚀情况。

4 结束语

综合以上,在路桥过渡段施工时,需要在施工前,对路桥过渡段可能出现的沉降原因进行分析,了解具体情况才能采取对应策略来优化施工的方案。科学利用路桥过渡段路基路面施工技术,全面掌控技术标准和施工要求,可有效避免路桥过渡段沉降、腐蚀、不可逆变形等问题的出现,确保车辆行驶安全,促进交通运输业更好发展。

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