阮志峰
(安徽省公路工程建设监理有限责任公司,安徽 合肥 230051)
可将市政路桥作为城市居民出行的基础,合理建设路桥,不仅能保证居民的正常生活,还能为交通工具的运输提供必要的支撑。沉降段的路基工程质量与整个城市道路桥梁施工质量有着直接的联系,因此,做好沉降段的路基路面施工工作是至关重要的,只有落实此项工作,才能确保沉降段的施工质量达到预期标准,从而减少交通安全事故,降低车辆行驶隐患。
在开展对市政路桥沉降段的路基路面施工时,首先需要由现场使用人员对施工区域内的地质进行现场勘察,并根据具体施工项目的要求,完成对地基处理方案的编制[1]。在这一过程中,需要将基础承载力提升、优化地基性能等作为施工目标,以此能够有效降低甚至避免路基沉降问题的产生。在编制施工方案时,可结合地基沉降产生的具体原因进行分析[2]。公式(1)为市政路桥沉降段路基路面沉降量计算公式:
式中:S 为市政路桥沉降段的路基路面沉降量,Sd为初始状态下的沉降量,Sc为主固结沉降量,Ss为次固结沉降量。结合公式(1),得出路基路面沉降量产生的原理图,见图1。
图1 路基路面沉降产生原理图
在此基础上对路基路面进行地基处理,在实际施工中,对于较厚的软基,采用加固材料、设置桩基等特殊的软基处理技术。在添加填充物时,应选用高强度的材料,以防止由于填料的挤压而对支撑座、伸缩缝造成不利的影响,从而对桥台和桥面造成损伤[3]。对于有较高湿度的沟谷,若土层厚度较小,则应采取改填工艺,选用较硬的砂砾等填料,并注意控制填料的含水率,使粘土层的含水率尽可能地减小[4]。在实际应用中,可翻转晾干土层,留出土面,并按0.6 m 的标准进行土表厚度控制,再用石灰土进行填筑,以改善基础的承载力。
在完成地基处理后,进行台后填筑施工。按施工需要在台后2 m 处进行填筑。采用分层充填的方式施工,以确保充填效果,台后填筑断面结构示意见图2。
图2 台后填筑断面结构示意
在施工过程中,要注意避免在短期内增大后壁的压力,防止抬升滑面与填筑物相应的沉降。当地基受力不足时,可采用打桩法对较高的地基进行处理,然后在地基上进行打桩,以此降低打桩难度[5]。当发生充填时,会产生负摩效应,使其在工程中的使用价值下降。除此之外,挡墙后2 m 和桥台可以采用手工或小型机械相结合的方法进行填筑,并用大型机械对桥墩周围2 m 处的部分进行分层充填,并对其进行碾压,从而提高沉降段的承载力和压实度,确保各层的压实性。
在进行搭板结构的设置时,施工人员首先对搭板质量进行检验,以确定有无开裂等不良现象,以防止地基在施工过程中因沉降而产生的影响,并将搭板安装在桥台上[6]。如检查结果存在不同程度的问题,按规范规定调整桥头搭板的竖向、横向,并用螺栓进行锚固,尽量提高支架的稳定性,并设置坚固的搭板。沉降段路基路面施工中桥头搭板结构示意见图3。
图3 沉降段路基路面施工中桥头搭板结构示意图
在此基础上,选用钢筋22号,以80 cm 为基准进行长度控制,以保证其稳定性和可靠性。合理地布置支架的大小,在支架安装完毕后,对支架整体的牢固程度进行检查。通过在牛腿上设置倒角,可以防止桥头搭板出现偏移等不良现象,从而加强了桥头搭板的稳定性,提高桥墩对外部干扰的抗干扰能力[7]。在施工过程中应注意合理选用填料,严格控制施工材料的质量,防止对桥面搭板结构造成损伤,应对楼面与底面的间隔进行控制,一般以不超过10 cm 为基准。在铺筑路面时,应将水泥、碎石等杂物全部清除,尽量改善桥头搭板的整体性能。
在进行压实处理时,要对土体、路堤等进行严格的控制,精确地确定含水率与干容的关系,并绘出二者的关系,按照二者的关系,合理配制水泥、砂砾等物料。有效地控制碾压程度,合理地选用压路机,确定碾压长度,严格控制铺面速度和碾压速度[8]。若工地温度高,则可适当增加碾压长度,若工地温度较低或遇强风,则可适当缩短碾压长度。在碾压过程中要注意的几个相关因素,如沥青路面很容易混和,可以在压轮上喷点水,防止其粘连,有些压路机不能解决的角点,可以通过手动振动夯来压实,以确保角部的压实性。道路碾压工作应从两边向中间依次进行。在碾压阶段,以2 km/h 的速度进行无振动碾压,以5~6 km/h为限。一般采用三次无振动碾压、三次弱振动碾压、一次强振动碾压。经技术人员确认,压实度达到要求后才能进行压实。按照上述内容,对压实度进行检验。压实度的计算公式为
式中:x 为沉降段路基路面的压实度,ρ 为土的干密度,ρmax为土的最大干密度。根据公式(2),计算得出路基路面的压实度,当压实度符合设定的规定数值后,证明压实达标,完成对沉降段路基路面的施工。
以某市政路桥工程项目为例,对工程施工质量进行验收。
工程质量的评估是通过评估指标来体现的,一个评估指标能反映项目的一个方面,通过对各个指标的综合评估,可以对项目的质量进行评估。因此,必须对其进行科学的评估。不同的考核目标,评估标准也不一样。按相关标准和规范,对市政路桥工程进行评估。
为确保城市道路桥梁沉陷区的施工质量,应在施工中,关注不同施工环节,并从细节着手,对工程质量进行全面的管控,以提高工程建设的质量。在按照本文设计方法进行工程施工时,应重点关注下述几个方面。
(1) 做好填充物的筛选处理,按序号堆放各种物料,防止在填筑时混在一起,从而出现填筑材料不合理配比问题。
(2) 在填筑、碾压各阶段的填充物时,应仔细检查各阶段的填充物质量,若不符合标准,应按2~3 天的标准进行静置处理,待其自然硬化后进行检验。
(3) 在过渡段浇筑完毕后,要对路基顶部进行精细的整修,以改善路拱的平顺性,防止雨水后出现的积水问题。对路堤两侧及椎体应进行合理的保护,并在刷坡时对路堤进行保护,防止雨水冲刷对路堤边坡造成损害,降低对路基稳定性的威胁。
为检验沉降段土方路基的施工效果,设计压实度与弯沉值作为检验指标。压实度参照公式(2)计算,弯沉值参照公式(3)计算。
式中:L 为土方路基在质量验收中的弯沉值,L0为初始化数值,ZA为标准差,B 为相关系数。
对不同区段的土方路基施工压实度与弯沉值进行计算,将其与市政路桥工程质量验收标准进行比对,得到压实度和弯沉值质量验收实验结果,见图4、图5。
图4 压实度质量验收结果
图5 弯沉值质量验收结果
将施工后的路基混凝土抗压强度作为评价此工程项目施工质量的指标之一,对其抗压强度进行计算,计算公式为
式中:R 为混凝土抗压强度,单位为kg/cm2,K 为弯折系数,η 为混凝土设计强度,ωmin为最小合格系数。检验测点的抗压强度是否达到标准,统计实验结果,见表1。
表1 测点抗压强度是否达到设计标准
将施工中该工程划分为若干个分项工程,对各个分项工程进行质量综合验收,统计质量验收通过率,其结果见表2。
表2 质量验收通过率
(1) 根据图4 压实度质量验收结果,所有测点的压实度均满足>95%的要求,证明此施工方法可以提高沉降段路基的压实度。
(2) 根据图5 弯沉值质量验收结果,所有测点的弯沉值均未达到最大弯沉值,证明此方法可以降低沉降段弯沉,使结构具有较强的稳固性。
(3) 根据表1 测点抗压强度是否达到设计标准检验结果,现场检测值均大于抗压强度设计值,证明施工方法可以提高结构的承载力。
(4) 综合分析该项目的质量验收结果,所有分项工程的质量验收通过率均在95%以上,即该方法的施工应用效果良好。