公路桥梁过渡段软基路基施工技术

2021-12-08 02:58齐大伟阜新市公路工程有限责任公司
门窗 2021年9期
关键词:搭板软土土体

齐大伟 阜新市公路工程有限责任公司

1 前言

近年来,我国公路桥梁建设事业保持高速发展,工程规模明显扩大,越来越多的公路桥梁工程在偏远地区投入建设,为社会经济发展提供了巨大的助力。公路桥梁工程建设关系到地方经济的迅猛发展和交通运输事业的安全稳定,需要选用科学的施工技术来保障施工质量,在遇到软基路基等状况时更需要借助合理的地基处理技术,保障路基牢固坚实,避免过渡段沉降、错台等质量事故的发生,从而顺利实现工程建设的预期目标。

2 软土路基的特点和处理方法

在公路桥梁工程建设过程中,不可避免地会碰到软土路基问题,软土路基主要特点在于含水率高、孔隙大、渗透系数小,对工程施工提出了较高的要求。软土路基的含水率很高,土质变得稀松,土体中存在很多空隙,在压力作用下会挤压空隙出现坍缩,压缩性高,导致承载力不足,无法满足公路桥梁施工的要求。而由于空隙大、含水率高,外界水难以渗透进土体,可能误导施工人员认为土体在饱和状态。因此,对于软土路基要形成正确的认识,采取积极有效的处理措施。

对于软土路基的处理,通常采用加入提高地基稳定性的材料,根据软土路基类型不同选择加入的材料也有所差异,需要采用适合的材料和方式提高软土路基的承载能力。或是使用化学方法,即将特殊化学物质加入路基中,通过胶结反应使土体内部更加紧密,提高路基承载力。化学加固方法大体分为深层搅拌法和灌浆法,深层搅拌法是将水泥、石灰等混合料搅拌均匀后快速加入路基结构中,形成牢固的固结结构,提升土体承载能力;灌浆法使用灌浆机器将化学溶剂灌注到土体中,逐渐扩散到土体空隙中,通过胶结反应起到硬化和稳定的效果。

无论采用何种方法,都需要在施工前对需要处理的土体情况进行详细了解和分析,结合实际情况进行科学规划,由专业人员计算得出科学的混合料配置比例,按照科学步骤将各种物质混合均匀,再借助高压灌浆机器等工具加入土体中,起到加固的目的。

3 过渡段软基路基施工的影响因素

在公路桥梁过渡段施工中,影响软基路基施工质量的因素众多,大体可以分为土质因素、填料因素、刚度差异因素等方面内容。

土质因素在于公路桥梁工程过渡段软基路基大部分是软土,含水率高、压缩性高,抗压强度很差,导致路基承载能力不足,容易出现路基结构破坏的问题。软基路基内部结构承载力差,很容易在荷载作用下发生变形、沉降等问题。如果没有使用有效的软基路基处理工艺,会导致路面压实度不够、路堤变形等问题。在施工过程中,施工质量受到众多因素影响,如果施工人员操作不规范,或是受施工环境影响,可能导致施工质量得不到保障,路堤压实度不够,路面不平整,危害行车安全。

填料指的是软基路基回填处理使用的材料,如果填料选用不当、性能指标不合格,会影响回填材料压实度,导致路基出现脱空问题,引起路面沉降。公路桥梁工程的施工环境和条件存在差异,如果选用的回填土质量无法满足实际施工需要,也会引起路径膨胀、收缩等形变现象。

刚度差异指的是过渡段桥台与路基刚性存在差异,通常桥台部位会设置高强度支撑物,桥台处沉降程度小,而过渡段软基路基刚性差,沉降幅度大,二者形变差异可能引发沉降甚至断裂等问题。

在工程建设中,通常为了保证软基路基稳定性,减少桥头和路基之间的刚性差异,选择使用钢筋混凝土搭板,用粗料填筑,然而实际施工中往往因设计不当或施工不规范,导致桥头过渡段结构不合理,对路面行车舒适度和安全性造成不良影响。而且过渡段的桥头搭板受到弹性的支撑,路基受到应力小,车辆经过桥头减速会增加桥梁承受压力,可能导致路基出现裂缝等问题,合理设置桥头搭板至关重要。

4 过渡段软基路基施工技术要点

结合上文分析,公路桥梁过渡段软基路基施工需要优化过渡段施工设计,做好施工准备措施,并采取科学合理的施工技术工艺,重视加固处理后的维护保养工作,全面保障施工质量。

4.1 优化过渡段施工设计

设计质量是施工质量的前提条件,需要加强对过渡段软基路基施工的合理设计,将路基沉降控制在合理范围内,保证软基路基的承载力达标。

对于桥台到填土路基的过渡段,要做好缓和过渡段的适用设计。桥台路面通常是混凝土结构,填土路基往往是沥青混凝土结构,二者强度不一致,容易出现裂缝,需要合理设置不同过渡段的强度,进行强度过渡段设计。比如在桥台和路基间设置一定长度的强度过渡段,使用不同材料回填,确保强度过渡得到缓和,降低沉降程度,通常软基路基的强度过渡段长度应超过30m。对于搭板的设计,目前尚无统一的标准和规范,需要设计人员结合实际情况进行合理化设计。搭板的选择应根据路基地面的使用年限,选择规格统一的路桥搭板,控制路基沉降后倾角在0.05%以内,要预留搭板缺口,结合搭板承受力确定搭板长度,避免长度过大无法盖住回填土体,保证过渡段设计的合理性。

在道路、桥梁交接区域,可以考虑将结构设计为斜坡形式。要注意控制软基路基的形变量,保持过渡段渐变路段在30m~50m,沉降坡差低于4%,沉降幅度不超过10cm,控制沉降差在5cm以内。

4.2 做好施工准备工作

在施工前,需要对原材料进行验收。要求采购部门对材料生产厂家进行考察调研,了解原材料质量、厂家信誉度等信息,优先选择质量可靠、货源充足、管理完善、价格合适的供应商。采购材料入场前,需要经过验收审核,对材料报验单进行核对,通过抽样检测来确保原材料质量、规格、数量等达标后方可入场。入场后的材料需要妥善保管,不同材料分门别类存放,注意维持适宜的存放环境,避免存放时间过长或环境情况不佳。施工使用的混凝土等混合材料,需要严格按照设计标准进行配比,并及时使用。

在施工前,需要对施工人员和管理人员等相关员工进行系统培训,着重强化安全施工意识和质量责任意识,确保一线工人掌握安全常识和技术规范,配齐安全帽、安全手套等个人防护设施。对施工使用的机械设备进行检查,排除故障隐患,及时对存在故障隐患的设备进行维修保养,确保各类机械设备性能合格、状态良好。

同时,要做好施工现场的处理,清除杂物,平整土地,建设施工和生活所需的设施,合理铺设管线,选择节水节能用具,保证水、电、网络等稳定畅通。

4.3 过渡段软基路基施工技术

在桥台软基的施工过程中,需要结合实际情况采取适合的施工技术,确保施工质量。如果过渡段软土层弧度较大,可以采用搅拌喷射注浆或超载预压方式,增强软土路基的强度,避免软土挤动对机装造成破坏;如果软土路基土层含水率、孔隙率等指标远超标准范围,需要对软土层进行换土处理,采用水泥喷桩方式有效巩固地基。

然而这种方式施工成本较高,需要结合工程造价和施工情况,在保证施工质量前提下控制好造价成本。因此,在过渡段软基路基施工中,施工人员结合实际情况选择合理的施工方案,提高施工技术的合理性和可行性。

在后台填方段,需要根据沉降原因的不同做好地基处理。公路桥梁工程路基沉降按照时间划分有瞬时沉降、同结沉降和次同沉降三类,沉降现象有路基沉降、路基结构变形和路面压缩三种,不同现象的原因和影响各不相同。应针对实际施工情况,选择质量合格的填筑材料,通常可以使用碎石砂砾土和煤渣进行路基填筑,但在实际工程中还需要根据具体施工环境和条件的需要,制定适合的施工方案。无法常规填筑材料达不到施工标准,可以通过掺和石灰的方式对材料进行处理,改善材料性能。如果软土地基含水率过高,可以加入一些吸水材料,控制好含水量,减少对路基的侵蚀。为了保证路基压实效果,可使用大吨位压路机对路基进行压制。

软基路基施工中,排水是一项重要的任务。由于软土地基中含水量大,会造成路基侵蚀等情况,影响公路桥梁工程建设质量。因此,要重视排水施工,做好施工现场水文资料的收集和整理,分析影响软基路基质量稳定的水文因素,制定科学可行的解决方案。如果工程所处地区降雨量大,应做好事前预防措施减少雨水对路面冲刷,做好防水排洪工作,并通过暗沟、渗沟或自沟排水方式进行排水施工。

软基路基加固是施工的难点和重点内容,可以采用水泥粉喷桩设置加固桩等方式,提高软基路基的稳定性。此种方法适用于工期较短的工程,对于工期较长的工程项目,可以采用塑料排水板加固软基,与爆破法、强夯法等配合使用,提高软基压实度。当前软基加固方法众多,重要的是选择适合工程需求的加固工艺,在施工过程中严格按照工艺标准规范作业,根据路基形态、特性等合理选用稳定性强、透水性好的路基填充物,夯实路面底层结构。

4.4 强化路基路面维护力度

在完成填筑、压实等施工作业后,需要全面评估路基路面施工质量,针对性做好维护保养工作。施工过程中可能破坏软基地层的原有结构,需要在施工后对路基路面、桥梁坡面等进行监测,观察路段是否处于稳定状态,降雨等是否引发风化问题。

施工人员可以使用混凝土预制块防护路堤边坡,增强路基路面排水性能,并通过悬挂钢丝网、植草护坡等方式避免风化作用,保障过渡段施工质量,防范质量通病。

5 结束语

综上所述,公路桥梁过渡段软基路基施工需要切实解决软基土层含水量高、孔隙率大等问题,采取有效的软基加固方式增强路基强度,避免沉降现象的发生。在实际施工中,要求设计人员结合工程实际情况优化施工方案设计,更需要施工人员严格按照工艺标准规范作业,确保施工技术措施的有效落实,还需要管理人员加强协调管理,统筹利用既有资源。在多方的合力作用下,保障施工质量,顺利实现工程建设的预期目标。

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