胡志明
摘 要 公路桥梁桥头过渡段路基的施工质量通病主要表现在路基的不均匀沉降上,影响公路的使用寿命,出现安全隐患。所以,要采取一定的措施来加强施工管理,提升施工技术水平,减小路基不均匀沉降。文章针对公路桥梁桥头过渡段路基施工技术进行了探究和分析,希望能够为桥头过渡段路基施工提供帮助。
关键词 桥头过渡段;路基;沉降;施工技术
引言
公路桥梁桥头过渡段路基施工的通病问题主要表现在不均匀沉降上,施工质量好坏,在一定程度上影响着行车的舒适性和安全性。因此必须严格按照施工操作规程控制桥头过渡段路基每道工序质量,解决桥头过渡段路基的不均匀沉降的通病问题,防止出现桥头跳车的情况,从而提高了公路的使用寿命及性能,确保行车的舒适度和安全性。
1公路桥梁桥头过渡段路基沉降原因
路基沉降主要分两种形式,分别是地基沉降和路堤填土的沉降。对软土地基来说,地基沉降是主要原因。而对于高填方路堤,除了地基的因素外,路堤本身的沉降也是不可忽视的重要因素。如果台背填土较高,地基沉降与路堤本身的压缩变形都会较为明显,都可能产生较大的不均匀沉降。
1.1 软土地基不良地质
软土因为含水量高,渗透性系数小,压缩性高、抗剪强度低等特点,决定了这种土体的承载能力低。在勘察设计阶段,如果未能全面考虑钻孔布置位置、深度及范围等,就会采取不合理的方式、不当的处理方案及不合适的计算参数来处理桥头过渡段路基软土地基。当软土地基承受较大的荷载扰动时,土层结构会发生剪切破坏,导致路基不均匀沉降发生,直接影响路面结构的平整度。
1.2 台背回填施工
在桥头过渡段路基台背回填施工中,填筑材料的性质、施工方法的选择、防排水的设置等都是影响不均匀沉降的关键因素。在实际施工中,如果填料质量不合格,施工方案不合适,施工过程不规范,施工机械使用不恰当,都会导致不均匀沉降现象发生。此外,如果台背路基的防排水系统的设计、施工不符合工程的实际情况,经过长年累月的雨水冲刷,会造成台背填料的流失或被雨水侵蚀,导致路基出现不均匀沉降。
1.3 桥头过渡段路基刚度差异
通常情况下,路基和桥台的刚度存在差异。如果两者的差异变大,就会产生沉降不均匀的情况。因此如何缩小桥头过渡段路基同桥梁结构的刚度差异,减小不均匀沉降发生的概率,保持桥头过渡段路基的稳定性,这在设计和施工中是必须要考虑的因素[1]。
2公路桥梁桥头过渡段路基施工技术的改进措施
2.1 软土地基加固处理技术
为避免路基发生压缩变形,需要对软土地基进行处理,增加台背路堤地基的土体密实度。通常采用的方法有排水固结法、加载预压法、强夯法等。通过提高地基土体的密实度,减小地基的压缩变形,从而降低不均匀沉降发生的概率。这些方法有其特定的适用性及作用机理,要根据工程实际情况,通过综合考虑地质条件、路堤填筑高度、工期、造价、施工机械、施工场地等各种因素,采取合适的施工方式。
2.2 提高地基刚度和承载力
提高地基的刚度和承载力,通常采用旋喷桩、搅拌桩、插入预制桩等各种成桩施工方法,通过桩体与土体的共同作用,形成强度高、稳定性强的复合地基,提高桩基作用下的路基强度,增加其整体刚度和承载能力。
2.3 保持桥头过渡段路基的完整度
为了使桥头过渡段路基的变形得到控制,保持过渡段路基的完整性,要对过渡段路基的工后沉降量进行严格控制,通过采用连续的斜坡式沉降,控制过渡段路基的变形程度,从而避免连续的、大面积的沉降发生。
2.4 对桥头过渡段路基进行合理设计
在桥头过渡段路基施工过程中,常常会运用柔性桥台或桥头搭板的方法,可以达到均匀过渡的效果,减小桥头过渡段路基两头的刚度差异,有效防止路基发生沉降。
例如,在实际施工中发现,桥头过渡段路基填筑采用土工格栅工艺有较好的效果。由于土工格栅与路基填土的共同作用,路基上部荷载被重新分配,使台背局部范围内土中的垂直应力降低,间接提高土体的抗剪强度,路基填土侧向位移现象得到有效控制,提高过渡段路基稳定性。
同时桥台搭板的设置可使差异沉降分散在一定距离上。根据以往的施工经验,将搭板板面设计成倾斜,虽然满足路面结构层的刚度渐变要求,但给施工带来诸多不便,难于保证质量。如果将搭板改成变厚度截面,板面与路基纵坡平行,其前端铺装与桥面一致,后端与路面结构相衔接,既方便了路面施工,又使台背路面沉降后的标高逐渐过渡到引道路基沉降后标高,避免沉降不均匀的情况发生。
2.5 加强台背填筑施工控制
地基、路基与路面压缩变形导致了桥梁两端路堤沉降病害,所以必须严格控制台背回填施工质量。施工中,由于受场地的限制,一般采用小型压实机械来控制台背填土的压实度,因此填料选用多孔隙渗透材料,譬如砂砾、砂性土、碎石土等这类能够充分被压实的材料。
随着新材料、新工艺、新技术的发展,近年来在不少台背回填施工中采用液态粉煤灰,也取得了很好的效果。
采用液态粉煤灰回填台背具有材质轻、对台背侧压力小、台背填筑密实、强度增长快、质量易控制、施工速度快等优点。每层填筑厚度可为1~1.5m,液态粉煤灰拌和物在一小时之内为流动状态,台背基坑的边角均能浸入,易使台背基坑达到均匀密实。在施工时必须把好原材料关,控制好施工配合比,严格按照施工方案进行施工,确保回填质量满足要求。
2.6 加强日常维护
自然环境以及天气因素影响着公路桥梁桥头过渡段路基的使用质量,特别是雨水的冲刷,低温环境下的冻胀,都会对过渡段路基使用寿命产生影响。因此,选用科学合理的作业方式,来加强日常的养护显得很有意义。在选择具体养护方式上,要根据现场实际情况,结合绿色工地的趋势,选择一种或多种既经济又能提高耐久性的维护方式,达到提高工程使用寿命的目的。
3结束语
由于刚性桥台和柔性路堤间存在刚度差异,在使用过程中,会使公路桥梁桥头过渡段路基发生不均匀的沉降及桥头跳车情况,桥头过渡段路基不均匀沉降成为公路运营过程中较为突出问题之一。因此,在桥头过渡段路基施工时,必须针对现场实际情况,在掌握工程地质的前提下,采取科学合理、切实可行的施工技术方案,确保工程施工质量,控制好桥梁过渡段路基的不均匀沉降,确保行车的安全性、舒适性,同时提高工程的使用壽命,减少后期的养护费用。
参考文献
[1] 盛明乾.公路桥梁过渡段软基路基施工技术方案分析与阐释[J].工程建设,2017,49(2):70-72.