王壮飞
摘要:随着社会经济不断的发展,高等级公路建设在我国基础建设中的占比逐年增高。在高等级公路建设中,由于地形、线型等因素,桥梁工程的占比在逐渐加大,路桥结合部伸缩缝的跳车、过渡段的不均匀沉降及平整度不良等问题严重影响高速行车安全,车辆行驶安全成为了人们重点关注的内容。本文主要针对高等级公路路桥过渡段工程施工技术进行深入分析,并提出相应的施工方案。
关键词:高等级公路路桥过渡段工程施工技术研究
Study on Construction Technology of Road Bridge Transition Section of High-Grade Highway
WANG Zhuangfei
(Anhui Xinlu Construction Engineering Group Co., Ltd., Fuyang, Anhui Province, 236000 China)
Abstract:With the continuous development of social economy, the proportion of high-grade highway construction in Chinese infrastructure construction increases year by year.In the construction of high-grade roads, due to terrain, linear and other factors, the proportion of bridge projects is gradually increasing, the expansion joint bridge jump, uneven settlement and poor flatness of the transition section and other problems seriously affect the high-speed driving safety, vehicle driving safety has become the content of people's key attention.This paper mainly analyzes the construction technology of high-grade highway bridge transition section and proposes the corresponding construction scheme.
Key Words: High-grade highway; Road and bridge transition section; Engineering construction technology; Researc
在新时代的背景下,我国公路建设行业得到了进一步的发展,特别是高等级公路建设速度发展较快,且发展后劲较足,人们开始关注高等级公路路桥过渡段的行车安全问题。中国对高等级公路路桥过渡段的桥涵及路基施工技術研究较多,而路桥过渡段又是病害多发的区域,在实际施工中存在着许多问题。为使车辆行驶更加安全,需要对其做出合理的设计,加强施工技术管控,提高运营维护水平,解决现存的病害问题,提高道路通行的经济效益、社会效益,促进国民经济持续健康发展。
1路桥工程过渡段施工的目的和重要性
路桥过渡段是高等级公路建设的重要组成部分,对道路建设整体质量水平影响较大。在路桥过渡段施工中,应当根据设计文件及地质情况制定合理的施工方案,选择适宜的结构层次及建筑材料,采用合理化的施工工艺,保证工程质量。对路桥过渡段现有病害进行处理时,针对不同的病害,制定科学的处治措施,提高高等级公路运营服务质量水平。
路桥过渡段存在不均匀沉降的问题,会造成路面平整度不良,为车辆行驶埋下安全隐患,威胁行车安全,甚至会引发重大交通事故。汽车通过桥梁的桥头伸缩缝就会出现跳车现象,对桥梁、路面的使用功能有较大的负面影响,加快桥台和伸缩缝的破坏,磨损车辆,增加一些不必要的成本。不均匀沉降严重情况下还会阻碍路基路面排水,路基强度也会因此降低,导致路面坍塌,车辆无法正常行驶。因此,需要对这一问题进行分析,注重对各个施工环节的细节处理,采取科学、合理的方法,减少桥头跳车和不均匀沉降现象,消除安全隐患。
2路桥工程过渡段存在的主要问题
2.1路桥过渡段产生沉降差问题
随着高等级公路的增加,人们发现跳车现象不仅存在于桥头,在高等级公路路桥过渡段上也经常发生。施工过程中,利用重型压实设备对路桥过渡段路基及路面进行分层碾压,保证路基路面压实质量,但因路桥过渡段路基填方高度往往较大,且填方厚度不均,路基自然沉降也可能导致不均匀沉降产生。此外,压实后的路基填料孔隙依然存在,在自然因素和行车荷载作用下,填料会被二次压缩,孔隙也会减少,发生变形现象。填料特性依据不同情况沉降程度也有所不同,但在同一压实标准的状况下,刚性较小的填料和刚性较高的填料相比更易于产生压缩变形,例如灰土底基层比水泥稳定碎石基层更容易产生压缩变形。桥梁等结构的处理通常都从下部工程起步,完成桥台施工后,再完成台后路基填筑。路桥施工的过渡段施工通常都从路基成型后开始,而回填施工则在工期尾部。但有时为赶工期,填土的压实质量易被忽视,且桥头路基位置较为特殊,填料会由于作业面过窄而压实不到位,导致压实效果不佳,诱发沉降变形,产生沉降差。
2.2路桥过渡段路基路面沉陷
路桥过渡段出现沉陷主要是因为路基与桥台刚度差距过大,填料固结比较差,强度低,想要从根本上改善刚度差,使路基强度均匀,就必须找出刚度不均匀的原因。而刚度不均匀是由于路基填土压实度达不到要求而出现,在施工中过渡段比较特殊,很容易出现碾压不到位等问题,导致填料压实不良,填土下沉。桥梁属控制性项目工程,因此过渡段的路基工程大部分都是在桥梁工程完成后实施的集中填筑,但由于填土区一般都比较深,基本缺乏固定时间,在运营过程中沉降变化也很大,容易造成过渡段路基路面的沉降。
2.3路桥过渡段路基路面噪声
构造物与路桥过渡段之间因为不均匀沉降而出现错台,在台阶高度达到相应数值以后,车辆在行驶中会出现跳车现象而产生噪声。过渡段也可能会因路基不均匀沉降、路面裂缝等病害,致使车辆行驶中产生颠簸、振动而产生噪声。
2.4桥头跳车
高等级的公路路桥过渡阶段,普遍存在着桥头跳车的现象,危害了通行安全,大大降低了行车舒适性,还可能造成重大路面安全事故,危及群众安全。出现桥头跳车问题的原因较多:一是桥头过渡段多为软土路基,路基填筑后沉降稳定时间较少;二是台后耳背墙等与过渡段路基结合部位填料压实困难,导致台背压实回填效果不佳;三是耳背墙为钢筋混凝土结构,过渡段路基、路面多为半刚性或柔性结构,刚度相差较大,由于沉降产生错台。
3路桥工程过渡段施工技术方案
3.1选择高质量的填料
在高等级公路路桥过渡段的路基工程填筑中,施工单位应当根据过渡段特点,选择质量标准较高的填料,基于填料的特性确定填筑技术方案。过渡段施工时采用适当的填料也十分关键,如果选用了渗透性强的填料,在土中添加合适的熟石灰,就可以增加土层对水的吸收能力,从而提高了填料充实度。
3.2使用先进的施工设备
施工单位应主动引入先进的机具,并利用其提升过渡段施工处理技术。在实际施工过程中,除对搅拌和压实等机械设备的正确选型之外,还应协调其他机械设备高效施工,在确认施工机械设备后,想要保证过渡段施工质量,就必须对机械操作人员提出高要求,通过考核制度,对操作人员进行奖惩,提高其工作积极性。
3.3桥头搭板设置
在高等级公路的路桥过渡段处理中,在路面结构层下方增设了搭板,可以更好地把控桥台结构和过渡段内路基路面结合部产生的沉降量,从而降低了桥头跳车现象的产生,在进行路基填筑后,必须保证其结构已经进入了稳固状态,方可开展搭板施工。此外,还须保证搭板基面的均匀,为保证垫板密实程度可以满足需要,必须选用半刚性材料,并调整垫板填筑材料。控制搭板的顶面处标高应当与基层顶面标高一致,才能保证路面厚度。在搭板施工过程中,要根据工程设计图样和规范,为路面工程施工奠定良好的基础。为防止由于沉降而出现底板脱空,造成搭板破裂,必须按照设计规定在搭板两端预留压浆孔,有助于填实基板。高等级公路桥头搭板设置施工中存在一定的复杂性,会受到许多因素制约并影响工程建设质量。在过渡段施工处理中,除减少路面桥台之间的沉降差,避免桥头跳车情况发生,还需预留反向坡度,根据沉降差确定坡度,在荷载作用下达到施工要求。
3.4台后填筑
台背回填压实质量差是造成过渡段中出现桥头跳车问题的主要原因,是台背施工的重点控制内容,而台背回填碾压施工由于位置特殊而具有很大的困难,同时使用重型压路机会由于机械压力大而影响台背墙工程质量,采用小型机械开展压实作业,要严格控制每层填筑厚度,利用分层压实技术控制施工质量,可以提高填筑密实度,缩减沉降差。
3.5软弱地基处理
地基的土质太软会造成公路路桥在过渡段出现沉降现象,要克服这一问题,可采用复合地基法、排水固结法。搅拌桩、碎石桩等复合地基效果比较好,可以减小地基沉降量,从而保证了地基的稳定性,只是其工程造价相对昂贵。而排水固结法的工程造价相对偏低,但由于施工时间较长,在施工完成后地面很易发生沉降,虽然有些技术也能够克服这一问题,但是会因为工程造价高昂、堆载时间不够,导致软土地基沉降问题得不到解决。
3.6台后换填
在台背换填施工中,可以采用半刚性材料,如石灰改善土、水泥改善土、水泥稳定碎石、级配碎石等进行台背回填,回填最短底长應当控制在2m左右,保证填土与原状土的坡度缓于1∶1。实际操作中,回填部分宜采取1∶1.5的配比,按照施工位置、环境、质量等因素决定配比,并在进行台背换填处理工作时选择排水性好、易压实的换填材料,以符合工程设计要求,并保证其可以经受住环境的考验。路堤沉降大多由于路基和地基一起沉降引起,使用台背换填的方法能够辅助处理这一问题,降低道路变形现象的产生,但无法减少由于地面沉降所产生的工程质量问题,在采用台背回填方法的过程中必须结合其他方式实施,尽量减少对公路路面产生危害。
3.7设置柔性桥台
通过柔性路台这一方法,设置土挡墙,能够减小桥台刚度,降低桥台和路堤间的刚度差异,均匀过渡车辆承载压力以及沉降差异,避免其出现路面刚度突变的问题。柔性桥台施工比较复杂,需要用简支梁作为过渡,对于高等级公路建设,应当采取相应措施作为辅助。土工网结构属于平面结构,锚固效果可以抑制填土沉降,减少桥头路堤的路基压缩变形现象。而针对桥头台背压实度偏低这一问题,可设置柔性桥台,将搭板与土工格栅结合在一起。
3.8排水技术措施
公路桥梁在过渡段施工过程中,对排水能力有较高的需求,在进行台背回填工程之前,必须采取相对应的排水措施,利用防水材料作为台背回填的关键材料,并设置防排水层。对过渡段路堤的两侧部位也做好处理,在路基稳固后进行防护砌体施工,提高协调效果。过渡段台背排水不良会直接影响道路使用寿命,路桥连接处会出现渗水问题,影响路基稳定性,引发错台问题。由此可见科学、合理地选用排水方法的重要性,必须经过综合考量,并根据建筑环境和填筑材料等因素加以分析,提高水分疏干效率。在进行排水技术研究时,要特别重视施工效果,通过化学处理的方法优化基底构造,并设置了排水管道以进行填筑,实现粘土共性。在台背的防水铺筑中,尽可能选用颗粒粒径较大、透水性好的砂石料进行填筑基础,以避免排水死角。确定了排水管道的位置后,分层填筑,在地沟达到路基顶面后停工,对盲沟出口垫层进行处理。
4结语
根据上文可以得知,高等级公路路桥过渡段的施工质量控制十分重要,须采取设置桥头搭板、处理软土路基、选择高质量填料、先进施工设备、台后填筑、台后换填、加强柔性桥台、加强排水等措施,避免桥头跳车、不均匀沉降等病害的发生,以消除交通安全隐患,保障行车安全。
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