公路桥梁过渡段软土路基路面施工技术研究

2024-11-11 00:00温友江
工程机械与维修 2024年8期

摘要:对软土路基进行预处理,需要先详细勘查施工现场的地形、地貌、地质条件以及周边环境,再采用分层开挖的方式进行开挖处理,然后将砂砾石、土石混合料、碎石、水泥稳定碎石作为回填材料进行回填处理,并配合振动压实和静力压实方式进行平整和修整。路面施工阶段,需使用振动式压路机进行分层振捣和压实。桥头搭板施工时,需将桥头搭板放置在桥头处,调整好位置和高度,确保搭板与路面平顺连接后填充水泥砂浆。采用对比试验进行测试分析,测试结果表明:当荷载强度有1000kN增加至3500kN时,对应的荷载强度由0.16mm增长至0.41mm,涨幅仅为0.25mm,相比降低了0.16mm,具有良好的实际应用效果。

关键词:软土路基;分层开挖;回填材料;分层振捣

0 引言

公路桥梁过渡段的施工效果对整体施工项目的影响非常重要[1]。如果过渡段的施工没有妥善处理,可能会导致出现桥头跳车、路面不平整、车辆颠簸等问题,严重影响行车安全和舒适度[2]。此外,过渡段施工质量问题也可能导致桥梁和路基的加速损坏,增大维修和养护成本。

公路桥梁过渡段为软土路基时,工程施工面临的难题主要涉及以下几方面,一是软土路基土壤强度较低,容易导致路面沉降和变形,影响路面的稳定性和平整度[3];二是软土路基土壤含水量较高,容易导致路基湿软,影响路面的承载能力和使用寿命;三是软土路基土壤孔隙比大,压缩性较高,容易导致路面塌陷和开裂[4],影响路面的完整性和安全性;四是软土路基土壤抗剪强度较低,容易导致路面受到剪切力的破坏,影响路面的稳定性和使用寿命[6]。

针对上述问题,对公路桥梁过渡段软土路基路面施工技术进行深入研究是极为必要的[7]。本文对公路桥梁过渡段软土路基路面施工技术研展开进一步究,并以实际工程案例为基础,分析本文设计施工技术的应用效果。

1 软土路基路面施工技术设计

1.1 软土路基预处理

1.1.1 具体方式

为了保障施工效果,对软土路基进行预处理是十分必要的。为此,在施工前,需要进行详细的现场勘查,以了解现场的地形、地貌、地质条件以及周边环境[8]。具体执行方式如下:先进行实地测量现场,获取准确的数据。勘探地质条件,了解软土层的分布、厚度、物理性质等。调查周边环境,特别是建筑物、地下管线等重要设施的位置和状况。然后结合勘查结果,准备挖掘机、压路机、搅拌机等施工设备,并对设备进行进场检验和调试,确保设备的正常运行。再根据设计图纸,确定软土开挖的范围和深度。

1.1.2 分层开挖

本文的施工采用分层开挖的方式,每层厚度控制在30cm。对于挖出的软土,将其运至指定的弃土场,以此确保现场整洁。需要注意的是,在开挖过程中,要做好边坡支护,防止坍塌问题发生。本文针对边坡支护,在边坡上设置了排水沟或挡水坎,防止雨水侵蚀。同时根据边坡的土质情况,采用喷锚支护、钢板桩支护方式进行防护,并设置监测点,定期进行位移和沉降监测。

1.1.3 回填施工

开挖至设计深度后,需对开挖区域进行回填。在填筑前,需要对基础进行适当的处理,确保基础平整、坚实,没有明显的凹凸不平或裂缝等问题。根据设计要求和工程实际情况,确定本文选择的回填料如表1所示。

在分层填筑时,每层填筑的厚度一般不超过30cm。这样不仅可以确保每层填料的压实度符合设计要求,同时也可以减少施工难度和提高施工效率。在分层填筑时,要确保每层填料的厚度和均匀性,需要对每层填料进行压实,确保每层填料的压实度符合设计要求。其中,砂砾石层和碎石层采用振动压实方式,通过振动压路机对填料进行压实施工,利用振动产生的冲击力,使填料颗粒重新排列,达到更高的密实度。

土石混合料层和水泥稳定碎石层采用静力压实方式。通过静力压路机对填料进行压实施工,以此提高填料的密实度,减少填料的压缩变形。在压实过程中,压实设备的行驶速度不得超过20m/min,碾压次数不低于3次,以此避免填料被压碎或过度碾压。在完成每层填筑后,需要进行表面平整和修整,确保路面的平整度和美观度。

1.2 路面施工

1.2.1 水泥稳定碎石基层施工

在开展公路桥梁过渡段软土路基路面施工时,路面铺设是极为重要的环节。在铺设水泥稳定碎石基层时,要保证填料表面平整、干净,没有杂物和积水。

在此基础上,将按照设计比例配制好的水泥稳定碎石混合料均匀铺设在填料表面,并使用振动式压路机进行压实,确保基层密实度和厚度符合设计要求。公路桥梁过渡段软土路基路面结构如图2所示。

在水泥稳定碎石基层铺设完成后,使用平地机进行表面修整,确保路面平整度和横坡度符合设计要求。同时需要进行适当的养护,以促进基层强度的增长,养护期间应避免车辆通行和人为破坏。

1.2.2 桥头搭板施工

将桥头搭板放置在桥头处,调整好位置和高度,确保搭板与路面平顺连接。在搭板与路面之间预留缝隙,并采用水泥砂浆填充密实,使用刮板或抹子将水泥砂浆表面刮平,确保与路面平顺连接。在桥头搭板的一侧使用膨胀螺丝或钢筋进行固定,确保搭板不会移动。

2 工程应用效果

2.1 工程概况

本文以某实际的公路桥梁过渡段软土路基路面施工项目为例开展应用测试。该项目位于一个河流三角洲地区,其土壤和地质条件受到河流沉积和地壳活动的影响。该地区的地质构成主要包括淤泥、淤泥质土、粉质黏土和黏土。这些土壤的强度、含水量、孔隙比、压缩性和抗剪强度都会对施工产生影响。施工段地质构成及参数如表2所示。

结合表2所示的信息,采用本文设计的软土路基路面施工技术,以及文献[7]和文献[8]提出的土路基路面施工技术开展100m范围内的施工测试,并对具体的施工效果进行分析。

2.2 应用效果与分析

在上述基础上,将本文设计的施工技术作为试验组,文献[5]和文献[6]提出的桥梁过渡段路基路面施工技术作为对照组,将路面的荷载工况下的路面弯沉值作为评价指标。不同施工技术测试结果对比如表3所示。

从表3可以看出,在文献[5]施工技术下,当作用于路面的荷载强度不超过2000kN时,对应的路面弯沉值在0.30mm以内。但当荷载强度达到2500kN及以上时,随着荷载强度的增加,路面弯沉值的增长幅度明显增大。当荷载强度由1000kN增加至3500kN时,对(转下页)(接上页)应的路面弯沉值由nTdjiVwhM7zC4C0iBIhElw==0.16mm增加至0.57mm,对应的涨幅达到了0.41mm。

在文献[6]施工技术下,路面弯沉值呈现出随着作用于路面荷载强度的增加稳定增长的发展趋势。其中,当荷载强度由1000kN增加至3500kN时,对应的荷载强度由0.17mm增长至0.58mm,涨幅达到了0.41mm。

相比之下,在本文设计施工技术下,虽然随着作用于路面的荷载强度增加,路面弯沉值也呈现出之间上升的趋势,但是涨幅较小,对应的弯沉值水平也相对较低。当荷载强度有1000kN增加至3500kN时,对应的荷载强度由0.16mm增长至0.41mm,涨幅仅为0.25mm,与文献[5]施工技术、文献[6]施工技术相比均下降了0.16mm。综上所述,本文设计的公路桥梁过渡段软土路基路面施工技术具有良好的实际应用效果。

3 结束语

公路桥梁过渡段的施工效果对整体施工项目的影响非常大,针对软土路基路面施工面临的主要难点,需要采取相应的措施。本文结合软土路基路面施工难点,采取了有效的处理措施,切实提高了路面的安全性和舒适度,为保障行车的顺畅和安全提供了有价值的帮助。

参考文献

[1] 李帅,王俊飞,王海丰.基于弹黏塑性模型的软土路基长期沉降分析与预测研究[J].工业建筑,2023,53(S2):588-591+628.

[2] 马金虎.湿陷性黄土地区高速公路扩建施工关键技术研究[J].交通世界,2023(30):98-100.

[3] 郎海鹏.城市道路特殊路基处理技术研究与应用:以软土路基及湿陷性黄土路基为例[J].建材发展导向,2023,21(20):87-89.

[4] 姜彪.路基路面拼接施工技术在公路改扩建工程中的应用[J].工程技术研究,2023,8(18):99-101.

[5] 姚志.道路桥梁工程沉降段路基面施工技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(11):188-190.

[6] 刘延涛,马永明,骆弟一,等.路基与桥梁过渡段的路基路面施工[J].云南水力发电,2021,37(8):46-48.

[7] 马金虎.湿陷性黄土地区高速公路扩建施工关键技术研究[J].交通世界,2023(30):98-100.

[8] 张建.基于有限元法的公路软土路基加固处理及沉降分析[J].交通世界,2023(30):104-106.