研究道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)
2016-07-05
一、引言
通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在投入運(yùn)營中的道路橋梁工程中，其引道路堤與橋臺(tái)之間多存在著差異沉降問題，引起橋頭跳車問題，降低行車速度及舒適度，嚴(yán)重則會(huì)引發(fā)交通事故。此外，橋頭跳車問題，對橋梁本身影響較大，容易加快路面接縫破損速度，引起伸縮縫，破壞橋臺(tái)臺(tái)背等。為此，提出對道路橋梁工程沉降段沉降機(jī)理的研究，并采取相應(yīng)的施工技術(shù)，綜合防治不均勻沉降，提高行車安全性及舒適感。
二、道路橋梁工程路基路面沉降機(jī)理分析
（一）路堤變形基本機(jī)理分析
在道路橋梁施工作業(yè)時(shí)，多選擇普通粘性土作為臺(tái)背回填填料，受施工條件、場地地形等因素限制，進(jìn)行臺(tái)背土方壓實(shí)處理其難度較大，如其壓實(shí)度及密實(shí)度處理達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，土方含水量達(dá)不到最佳狀況，容易引起沉降變形。在路堤自重及車輛荷載影響下，路基密實(shí)度提升。因土體其柔性及彈塑性較強(qiáng)，相對混凝土橋臺(tái)而言，兩者之間的剛度存在著較大差異，在外部荷載的作用下，不同材質(zhì)構(gòu)成的橋臺(tái)則會(huì)出現(xiàn)差異性塑性變形。
?。ǘ┡_(tái)背地基變形基本機(jī)理分析
溝壑地段屬于橋涵地基變形多發(fā)區(qū)，其地基強(qiáng)度較低、含水量較高、壓縮性突出、土壤孔隙比較大，其填筑路基在外部荷載影響下，其變形幅度較大。在道路橋梁施工中，橋頭段路堤其填筑高度較之一般路段高出5-10cm，相對路基基底而言，其高出路基所附加的應(yīng)力可能會(huì)引起地基沉降問題。
?。ㄈ蝾^搭板設(shè)置引起沉降
道路橋梁工程中，橋頭搭板其彈性支撐點(diǎn)作用于牛腿上，路基土體與橋臺(tái)距離較近，則其承受應(yīng)力較小，從而引起不均勻受力現(xiàn)象。在車輛運(yùn)行中，其路基應(yīng)力主要集中在兩個(gè)點(diǎn)上，其一為汽車荷載作用點(diǎn)，其二為搭板支承路基端點(diǎn)，當(dāng)車輛運(yùn)行到搭板末端時(shí)，其搭板末端路基所承受的縱向應(yīng)力則會(huì)達(dá)到最大值，其塑性變形程度最大，從而在搭板末端位置出現(xiàn)過量沉降。
三、道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)
（一）搭板設(shè)置技術(shù)
1.搭板設(shè)置方式
道路橋梁在車輛荷載影響下，其路基路面厚度與剛度會(huì)緩慢變化，為施工作業(yè)帶來一定困難。在搭板設(shè)置時(shí)，可以讓搭板平行于路基面頂面，讓搭板頂面標(biāo)高與橋面層底標(biāo)高保持一致；在搭板設(shè)置時(shí)，可以選擇搭板頂面標(biāo)高與路基頂面標(biāo)高一致的設(shè)置方式，從而解決路基及橋梁過渡問題；搭板標(biāo)高還可以與橋臺(tái)連接處保持一致。在搭板設(shè)置施工中，施工標(biāo)高應(yīng)適當(dāng)大于設(shè)計(jì)標(biāo)高值，預(yù)留出一定反向坡，按照道路橋梁沉降值確定坡度值。
2.橋臺(tái)及搭板連接作業(yè)
于橋臺(tái)上，搭板及臺(tái)背之間設(shè)置搭板近臺(tái)端，為防止塔板出現(xiàn)縱向滑移問題導(dǎo)致橋頭凹陷，應(yīng)設(shè)置水平拉桿及豎直錨栓；鋼筋設(shè)置間距多控制在75-80cm范圍內(nèi)；如選擇豎直錨栓，則可能會(huì)對搭板或牛腿造成一定破損；錨栓在應(yīng)用中，其限制位移與水平拉桿一致性較好，則其應(yīng)用效果較為突出。
搭板設(shè)置時(shí)如選擇應(yīng)用板式橡膠制作，則其間距應(yīng)設(shè)計(jì)為80cm左右，一般其設(shè)計(jì)規(guī)格為150×150×（21-38）mm；于搭板近臺(tái)端下方鋪設(shè)1-2cm厚度油氈墊層。為避免出現(xiàn)搭板轉(zhuǎn)動(dòng)對路面結(jié)構(gòu)損傷問題，應(yīng)將搭板近臺(tái)端上部及牛腿上邊緣制作為倒角形式。于搭板與橋臺(tái)接縫位置應(yīng)填充材料，避免雨水滲入引起質(zhì)量問題。一般選擇玻璃纖維、瀝青麻絮作為填縫材料，為確保填縫質(zhì)量，在填充材料后應(yīng)采取灌入瀝青。
3.搭板施工
在進(jìn)行搭板設(shè)置時(shí)，應(yīng)確保搭板設(shè)置符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國家規(guī)范要求，確保搭板設(shè)置平整度及其表面坡度控制質(zhì)量。如搭板距離基層頂面較近，其在碾壓中容易出現(xiàn)壓碎或形成薄層問題，為此，在搭板施工中，針對搭板混凝土頂面距離基層頂面不大于10cm的狀況，先首先鑿除鋪筑水泥碎石基層然后于地面層鋪筑瀝青混凝土，從而確保臺(tái)背強(qiáng)度。
?。ǘ┑鼗幚砑夹g(shù)
為解決橋臺(tái)跳車問題，應(yīng)確保橋背軟弱地基處理質(zhì)量。在實(shí)際施工中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際合理選擇地基處理技術(shù)，充分提高地基承載力及穩(wěn)定性，降低路堤及橋臺(tái)沉降差，從而減少沉降變形問題，有效防止錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的發(fā)生。針對含水量較高、土壤孔隙率較大的溝壑地段，應(yīng)采取換填土方式進(jìn)行處理。其換土深度應(yīng)依據(jù)工程軟土地基厚度來確定。一般軟土地基厚度不足4m時(shí)，可以將其開挖深度設(shè)計(jì)為0.6m，如其軟土地基厚度較大，則應(yīng)增加其開挖深度，一般開挖深度在1m以上?？梢詫⑼诔惩?xí)窀珊蠡靥?，也可以通過石灰土進(jìn)行回填，防止出現(xiàn)沉降變形問題。在厚度較大軟土層地基進(jìn)行高路堤施工作業(yè)時(shí)，因添入一定填充材料，軟土地基會(huì)出現(xiàn)一定的擠動(dòng)問題，增加樁基壓力，引起橋臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)或水平位移問題，對伸縮縫及支座帶來嚴(yán)重?fù)p壞。為減少非正常位移問題，應(yīng)加強(qiáng)地基剛性，如可以采取粉噴樁等措施，提高地基穩(wěn)定性。
?。ㄈ┖笈_(tái)填筑
從時(shí)間角度來看，路基沉降分為固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降與瞬時(shí)沉降。其中固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降對橋頭跳車產(chǎn)生較大影響。填筑材料質(zhì)量及性質(zhì)是影響路堤沉降的關(guān)鍵因素，如采取輕型材料作為填筑材料，則可以有效降低壓縮變形問題，減輕地基沉降，經(jīng)過壓實(shí)作業(yè)后，壓縮模量獲得較大提高，可以在一定程度上緩解反復(fù)荷載累計(jì)變形問題。為確保后臺(tái)填筑質(zhì)量，應(yīng)合理選擇填筑材料，做好填筑施工，降低沉降，以實(shí)現(xiàn)其施工質(zhì)量。
在對填筑進(jìn)行選取的時(shí)候，要選擇質(zhì)量較好的材料的。下面列出幾點(diǎn)需要注意的事項(xiàng)：（1）填筑材料位于路基材料以及橋臺(tái)材料的剛度中間地點(diǎn)；（2）要制定嚴(yán)格的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，選擇更容易壓實(shí)的填筑材料；（3）填筑材料一定要具有良好的透水性。
結(jié)語
在道路橋梁工程施工中，在引道路堤及橋臺(tái)連接位置多存在著差異沉降問題，引起橋頭跳車現(xiàn)象，為行車安全及行車舒適性帶來很大影響，影響道路橋梁工程質(zhì)量及耐久性。為此，提出對道路橋梁工程路基路面沉降機(jī)理分析，重點(diǎn)從搭板設(shè)置技術(shù)、地基處理技術(shù)、后臺(tái)填筑等方面對道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)進(jìn)行研究。實(shí)踐證明，采取有效的處理技術(shù)，能夠降低道路橋梁工程不均勻沉降，防止出現(xiàn)跳車問題，保障車輛安全舒適通行。
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