如何在施工中避免道路桥梁工程沉降病害

2021-02-21 10:29李蔚娜
新视线·建筑与电力 2021年8期
关键词:沉降路桥工程病害

李蔚娜

摘要:路面沉降病害是当下路桥工程建设中比较多见的一类建设问题,对道路使用功能有重大影响,为了确保整体的施工作业质量,必须要采取可行的施工技术。本文分析了道路、桥梁施工过程中常见的沉降病害的危害性及其特点,并提出了如何避免的施工技术应用要点。

关键词:路桥工程;沉降;病害;施工技术

作为国家交通系统建设的重要组成部分,路桥工程项目建设成败不仅关系人们出行便捷性与安全性,同样会对社会经济发展产生极大影响。其中道路沉降是路桥工程建设中的一个关键环节,如果不及时进行合理处理,那么就会因为路基承载力不足或者其他质量缺陷而影响后续路桥工程的正常使用,同时也可能会增加路桥运行维护成本。因此,如何才能够有效处理路桥工程路基面沉降问题值得深入探讨。

一、道路、桥梁工程沉降的危害性

一般来说,道路工程是在原有地面进行道路路堤、路床及路面施工,人为地在原地面增加一定数量的路体荷载,施工过程中一般采用各种材料分层摊铺、分层碾压的方法进行,以保证路基、路面各层达到设计的压实度,形成公路整体后,满足整体的设计强度和稳定性,重而达成公路的使用功能。道路完成后交付使用,会在后续运行过程中长期、反复承受车辆荷载以及其他一些外部荷载作用。因而,公路桥梁修建及运行过程中,都是在对原状地面不停施加作用荷载,所以道路施工及运行过程中不可避免地存在一定的沉降,路桥工程建设实践中主要是消除或减少其形成的危害。如果施工标准和实际的荷载承受性能之间伴有较大差异,那么就容易在运行过程中造成路基沉降变形问题,严重时造成路基失稳甚至坍塌,进而会危害道路行车的稳定性、可靠性与安全性。

二、道路、桥梁工程沉降病害的特点

道路、桥梁工程沉降病害主要体现在沉降量超限及不均匀沉降两个方面。

2.1沉降量超限

沉降量超限是指道路施工过程及运行期产生的沉降量超出设计允许值或当地经验数据,从而导致道路使用功能不佳或功能局部丧失。其主要表现是道路整体沉陷,严重时甚至造成路基失稳坍塌。一般发生在高填方路段。主要原因是路基填筑时未按规范或设计要求分层压实、碾压压实度不够、路基填料不符合要求(如采用了湿陷性土或有机质软土等土)、长期受水的侵蚀等。

不均匀沉降是指道路及其构筑物之间出现不同程度的沉降差,差值超过一定程度时会造成道路使用舒适度下降。主要表现是路面局部不规则裂缝、坑塘,道路与构造物(如桥梁、涵洞、通道等)之间出现高差。主要原因是路基压实度不够、路基施工时局部软基处理不到位、路基填筑时各种不同类型的填料混杂、构造物台背填土未严格按规范减小分层厚度并达到设计压实度、局部大型机械无法碾压部位未采用小型设备压实、桥台搭板施工不合理等。

三、道路、桥梁工程施工沉降控制施工技术的要点

3.1 妥善处理桥、涵台背路基o

公路与桥梁二者之间连接的过渡段本身是一个刚柔相连接的区域,所以非常容易出现沉降问题,这是进行填筑作业的关键施工区段。首先要结合实际路桥工程施工情况来合理选择恰当类型的桥台填筑材料,保证其材质选型、性能等都满足规定要求,并在此基础上对台背路基进行妥善处理。针对材料填筑作业,一般主要位于桥台之后5~10m范围内,并要重点做好如下几个方面的施工要点:其一,要对填筑位置进行准确把握。其二,要严格管理与控制填筑料压实施工作业,确保压实施工作业的质量,如要对压实作业材料进行合理选择,以及保证台压实作业的质量,确保填筑材料本身满足施工作业要求,尤其是保证填筑材料本身具有比较好的透水性,如工业废渣或碎石土等,它们都可以显著改善沉降段路基本身的刚度,或者可以巧设基桩来对路基刚度进行改善,保证对路基存在的移动变化问题进行有效控制。

3.2 桥梁搭板施工

在路桥工程沉降段施工作业中,搭板施工也是非常关键的施工环节,期间要对搭板施工作中的具体位置进行准确确定。为了保证位置确定的准确性,要注意使搭板和路桥路基路面之间保持良好的平行性,避免后续作业中出现沉降不均匀问题。在路桥工程施工中通过有效开展搭板施工,有利于控制道路行车安全与稳定,避免诱发潜在的交通安全事故。与此同时,搭板施工作业中,有关人员要注意对相应的施工工艺流程进行优化设计,且要保证严格依据规定施工流程及标准开展各项施工作业,以及配备专门施工管理人员来全面、全过程监督与控制整体搭板施工作业的质量,降低现场施工作业中施工人员因为盲目施工作业可能造成的搭板施工作业质量与安全问题发生概率。比如,在设置搭板用支座期间,可以合理选用油毡来进行设计,同时相应垫层厚度设计要合理,一般控制在1~2m,并且要注意设置在搭板台之下;为了避免搭板在作业中出现错位,可以在桥头部位处设置搭板的台端,以此同样可以对桥头出现的塌陷病害进行有效防范,科学利用水平拉杆和锚栓等来对搭板进行有效固定。

3.3 强化软土路基处理

在路桥施工作业中,软基问题也是实际施工中需要重点解决的一类施工问题,会给整体的施工作业质量产生极大影响。在实际的施工作业中,要对现场施工作业的软基条件及特征等来合理制定施工技术方案。如果无法有效、科学地开展软土地基施工,那么就会对路基路面压实度施工带来不利影响。在实际的路桥工程施工作业中,地基结构本身沉降不均匀问题比较突出,这会增加施工作业的维护时间与难度,威胁道路交通的舒适性与安全性。而路桥施工作业区域的不同,相应的软基类型存在比较大的差异,所以必须要本着因地制宜的原则,根据不同类型的软基情况来制定科学、合理的软基处理方案。而在实际的施工作业中,比较多用的软基处理技术包括爆破、灌浆、排水、搅拌桩等等,保证软基处理方案设计的合理性。与此同时,要对相关施工技术的应用过程进行有效控制,确保软基处理得以有效控制及处理,降低因为软基问题诱发的路基不均匀沉降问题。其中桥台地段的预压时间要足够,保证地基承载力与稳固性等滿足后续道路行车要求。

3.4 路基路面压实施工

在路基路面施工作业中,路面压实是一个非常关键的额施工环节,其会对整体施工质量产生极大影响。在开展路面压实施工作业期间,要注意有效压实沉降段的路基路面,保证其内部结构稳定性和路面平稳性。在压实路基路面期间,主要施工技术要点如下:其一,要对碾压组合进行有效控制,相应碾压组合可以结合路基路面摊铺作业的速度以及碾压作业的长度等进行合理确定,并且碾压的长度会受到气温、风速等因素影响,这些都需要结合现场施工作业条件及需求进行合理确定;其二,考虑到路基压实作业本身的密实度和含水量之间的联系非常紧密,所以必须要严格控制路基含水量。其三,在压实路基路面期间,由于受到众多因素的影响,所以非常容易在现场施工作业中出现施工问题,此时必须要对整个施工作业中的细节进行有效控制,保证整体路面压实施工作业质量,如软基处理要得到有效处理等,力求全面控制现场压实施工质量。

3.5 做好施工过程及工后沉降观测和分析

对高填方路段除了按设计和规范要求分层碾压外,还要进行施工过程及工后沉降观测和分析。在高填方或软土路基路面施工作业中,施工过程及工后沉降观测和分析也是非常关键的一个重要环节,必须对沉降情况详细全面的观测并进行合理分析,保证沉降计算结果的准确性。以预压法为基础的工后沉降计算为例,为了确保沉降计算结果的可靠性与准确性,可以结合路桥软基处理的实际需求,灵活地选择固结、次固结以及瞬时几种类型的沉降,对沉降计算中的修正系数进行合理确定,科学制定计算方案,保证可以最大程度提升沉降计算结果的准确性,如可以应用单向压缩分层总和的手段来计算工后沉降值。然后可以结合实际的沉降段路基路面施工情况来选择恰当的路基处理工艺,保证可以为后續的路基路面施工作业夯实基础。

总之,道路桥梁施工中沉降是一个客观存在的问题,其有效处理是确保整体路基路面稳定性和可靠性的关键。在实际的路基路面施工中,要注意做好沉降观测和分析,妥善处理沉降路基的基础上,做好桥头的搭板施工,强化软土和高填方路基处理,力求全面提升路基路面施工质量。

参考文献:

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