沉降段路基路面施工技术在道路桥梁中的应用

2023-06-06 06:44叶胜利
运输经理世界 2023年7期
关键词:搭板桥台填料

叶胜利

(甘肃路桥第三公路工程有限责任公司,甘肃兰州 730010)

0 引言

道路桥梁是重要的交通基础设施,可以促进经济发展。但是当前道路桥梁施工技术水平无法满足现代化桥梁工程建设要求,在桥梁投入使用后往往会出现路基路面沉降问题,影响了交通环境。导致沉降问题的原因是道路桥梁过渡段衔接不当,连接不牢固,对此需要施工单位加强重视,科学应用施工技术,强化施工管理体系,有效预防沉降问题的发生。

1 沉降段路基路面施工

在道路桥梁工程建设过程中,沉降段路基路面施工是不可回避的重要环节。诱发沉降问题的因素有很多,比如道路桥梁工程所处区域的地质条件复杂、施工过程中受人员活动、机械设备使用的影响等,都会导致路基路面受损,出现变形和裂缝,最终发生沉降问题。如果对此不加以及时处理,将进一步导致道路桥梁的承载力受到损害,结构性能下降,缩短道路桥梁的使用寿命,也会导致车辆在通行的过程中出现桥头跳车等问题,甚至诱发交通事故。一般路基路面出现沉降问题主要是因为路基结构支柱不稳固,桥梁桥台和路基的上下土层距离近,难以发挥路基结构的承载力,对此,可以采取设置桥头搭板的方式予以解决。对于沉降问题,施工单位在施工的过程中需要严格根据沉降路段的施工技术标准测量路基支护的承载力,以此合理设置支护结构,提高道路桥梁的交通运输能力[1]。

2 沉降段路基路面出现不均匀沉降的原因

2.1 桥头沉降段搭板结构设计不合理

在沉降段路基路面施工中需要科学设计搭板结构,根据相关要求优化设计,确保搭板的可靠性,发挥其缓冲作用,促使过渡段更加坚固,有效降低沉降段发生不均匀沉降问题的概率。但是当前在实际的施工过程中,一些施工单位往往直接将搭板设置在路面表层中,导致搭板结构设置不合理,路基荷载增加,承载力降低。此外,施工人员如果没有科学设置外锚栓和拉杆,也会对搭板产生一定的影响;如果在设置搭板前没有对周围的杂物进行清理,会因为环境温度的变化导致回填时土壤塑性提高,搭板周围的土体流失,无法支撑外力而出现变形、塌陷和裂缝,进一步导致路基路面发生不均匀沉降问题。

2.2 桥台背面压实度不足,填料不符合要求

在沉降段路基路面施工过程中需要保证桥台背面的压实度,确保桥台的坚固性,以有效承载车辆荷载。但是现实施工中,其压实度往往难以保证,原因是桥台背面填土难度大、工序烦琐、要求高且在施工的过程中会受到多方面因素的影响,如材料、设备、施工工艺和流程、地形条件、气候环境等。如果施工单位没有根据设计标准控制桥台背面的压实度,没有根据规范要求选择填料,如填料水分较大、硬度不足,无法满足基本要求,则会影响路堤的质量,无法保障桥梁工程的整体坚固性,对此需要施工单位树立质量控制意识,提升路基路面结构性能。

2.3 质量控制不到位

道路桥梁工程竣工交付使用后,在长期运营过程中,道路桥梁结构会受到环境外力、路基、地质、车辆荷载等多方面因素的影响,出现路面受损、结构变形、沉降等问题。对此,可采取如下质量控制措施:

第一,如果道路桥梁建设处于泥砂路段中,需要施工单位在施工前科学分析泥砂的特点,制定防护措施,如对泥砂进行换填处理,加入稳定性强的填料,提升路基的强度。

第二,科学分析影响道路桥梁质量的因素,通过事前预防、事中控制、事后反思的方式有效降低沉降发生的可能性。

第三,在当前车流量不断增加的情况下,需要在桥梁设计环节进一步提升桥梁工程的承载力,确保满足后期的通车需求[2]。

2.4 其他原因

第一,路基路面不均匀沉降问题主要是因为路基结构设计不合理导致的。

第二,路基路面施工中,施工人员在测试路基含水量时疏忽了周围沟壑的积水,没有及时将其排出,导致积水渗入路基,破坏了路基结构的强度。

第三,由于软土路基存在压缩性强、强度低、抗剪切能力差等问题,如果外力荷载较大,就会出现路基变形问题。

第四,在制订施工方案时没有进入现场进行实地勘察和分析,对施工现场的地质条件、气候环境等因素缺少全面的了解,不能根据实际情况选择施工技术,以致施工风险增加。

第五,在施工前进行地质勘查时,没有明确钻孔数量和钻进深度,没有对上层土体进行全面分析,没有科学制定防护措施,没有对软土路基进行加固处理等,导致道路桥梁荷载力差,从而出现沉降问题[3]。

3 道路桥梁沉降段路基路面施工技术的应用

3.1 搭板施工设计

对于搭板设计不合理带来的问题需要施工单位引起重视、认真反思,根据设计规范和施工要求,结合不同路基的结构特点设计搭板,确保搭板设计的科学性、合理性,以有效发挥搭板的作用,提升路基的支撑能力。搭板设计是沉降段路基路面施工的一项基本工作,搭板设置的好坏直接关系着路基路面质量的高低,对此,需要做好以下工作:

第一,在搭板设计时需要确保路基路面的顶面和搭板处于同一水平面,使搭板可以和桥梁有效衔接在一起。

第二,需要严格根据设计标准和设计方案进行搭板施工,确保路面和桥梁之间过渡顺畅。

3.2 科学处理桥台软基

在沉降段路基路面施工中,施工单位往往选择水泥粉喷桩软基处理法和爆破挤淤法开展施工,通过实践应用发现,第一种方法非常有效,不仅可以提高软基的加固效果,保证软基更加稳固,还可以缩短工期,但是这种方法会导致成本增加,无法在大面积施工中推广应用。对此在桥台软基施工中,施工单位需要根据现场实际情况,结合设计规范和相关要求,明确施工方法的优缺点,科学设计施工方案。如果条件允许,可以采用桥台预压法提升路基的承载力,有效减少路基沉降问题的发生概率,保证车辆通行安全[4]。

3.3 科学选择填料,保证压实度

在沉降段路基路面施工中需要加强换填施工质量控制,将其作为一个关键的工序,严格按照固定的流程和步骤进行规范操作。在换填施工之前需要对路基周围的软土和杂物进行清理,并设置防护网。在施工中如果遇到软土,则需要及时采用加固法、换填法、夯实法、挤压法等进行处理,有效预防路基软化问题的发生,提高道路桥梁桩体的承载力。在此过程中,需要对路基的受力状态加强观测和分析,如果路基受力超出其承载力的最大标准,则需要进行干预和控制,预防路基位移的发生。另外,施工单位还需要根据桥梁工程路基的具体情况及时调整设计方案,以保证施工质量,具体可以从以下方面进行:

第一,科学选择填料。在换填压实施工中需要保证填料的质量,确保其硬度和强度达标,在选择砂砾填料时需要着重对其粒径进行检查,避免因为填料问题诱发路基沉降和结构变形问题,以此提高桥台填筑压实效果。如可以选择灰土作为填料,其抗水性强、强度高,硬化后可以和土壤充分结合,有效提高土壤的依附力,保证回填的密度,进一步提高路基的强度,确保在车辆荷载持续增加的情况下不会发生变形的问题。

第二,科学选择回填方法。在路基路面回填的过程中,需要根据填料的使用要求制订施工计划和方案,选择合理的回填方法,确保回填满足要求。如砂砾回填法,该方法可以从本质上提高路基强度和硬度。此外,在大范围的路基路面施工中需要在引道下方回填骨料和碎石,然后进行现场浇筑,以确保施工质量[5]。

3.4 排水施工技术

在沉降段路基路面施工中会受到气候环境的影响,如降雨会导致桥台积水,需要施工单位加强路面排水工作,科学设置排水系统,及时排出积水,避免积水渗入路面结构对路基产生影响。对于降雨较为集中的路段,可以采用修建集水槽、开挖沟渠、设置排水管等多种方法优化排水设计,保证施工效果。另外,需要根据地下水位的变化情况适当抬高路基,避免地下水浸泡路基破坏其结构的稳定性。

4 道路桥梁沉降段路基路面施工流程

4.1 做好施工准备工作

在沉降段路基路面施工前需要做好人力、材料、机械设备等相关准备工作,明确设计方案,了解设计规范、技术标准、注意事项、施工条件,确保施工活动能够顺利进行,减小后期设计变更和返工重修问题的发生概率,以此降低造价、加快进度、提升质量。技术人员还需要在充分调查并结合历史数据的基础上制定具体施工方案,并在技术和经验验证、可行性研究、对比分析的基础上选择最佳施工方案。具体的施工流程如图1 所示。

图1 道路桥梁沉降段路基路面施工流程

根据实际情况,对工程现场的地质条件、气候环境、地势地貌、地下管线埋设、周边建筑物等进行综合分析,全面掌握勘察数据信息。在施工前,设计人员还需要加强和施工人员的交流,做好技术交底工作,让每一个施工人员都明确设计意图,了解施工要点,把握施工流程,确保建设资源的优化配置,提高工程的安全系数,为后期施工活动的顺利进行奠定基础[6]。

4.2 做好道路养护工作

在道路桥梁工程竣工投入使用后,施工单位需要加强对道路的养护处理,制订科学的养护方案和对策,确保养护工作的有效性和针对性,延长道路的使用寿命。

5 结语

总而言之,在当前社会经济快速发展的背景下,道路桥梁沉降段路基路面施工要求不断提高。为了预防沉降问题的发生,需要在道路桥梁施工过程中科学分析沉降问题产生的原因,科学利用施工技术,科学设计路基结构、桥台、搭板,明确技术要点,同时做好现场勘察工作,对施工区域的地质条件、气候环境等因素进行分析,制订科学的施工方案,并严格根据方案开展施工,以此强化路基路面的性能,保证路基路面的施工质量。

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