摘 要:首先对过渡段产生沉降问题的原因进行分析,随后结合某公路桥梁工程实例,对该工程过渡段施工技术进行论述,包括软基处理、台背填筑、压实、搭板设计等施工要点,最后对填料、防护、排水等质控措施展开分析,旨在进一步保证该工程使用后过渡段的行车安全。
关键词:过渡段施工;公路桥梁;软基处理;搭板设计;
作者简介:陈伟超(1985—),男,工程师,从事公路施工技术研究。;
(1)公路桥梁过渡段位置桥头跳车现象产生的主要原因是:施工前期没有充分地进行地质勘察,导致路桥过渡段施工中存在软土地基,从而在过渡段施工完成后由于行车荷载的作用,导致出现不均匀沉降,出现桥头跳车问题。
(2)施工单位虽然在勘察阶段发现存在软土地基,但对软土地基的勘查不到位也会导致出现过渡段沉降的问题,如勘查到的软土地基深度、面积存在差错,或者在软土地基处理过程中未采取合理的加固方法;软基加固后的地基承载力不能满足设计要求,但施工单位仍继续施工,最终导致过渡段出现不均匀沉降[1]。
(3)在公路桥梁的两侧存在软土地基,施工单位未进行处理,导致在雨水的冲刷下,路基强度降低,两侧出现塌陷,从而引发路基的不均匀沉降,这也是导致过渡段发生沉降问题的主要原因之一。
过渡段施工均要进行台背的回填施工,而台背回填的压实度就决定过渡段是否发生沉降,台后填土的压实度主要取决于施工材料质量、机械设备、施工方式、施工管理等各方面因素。任一环节把控不好,就会导致台背填土压实度过低,从而进一步导致过渡段出现不均匀沉降,甚至引发安全事故。
道路桥梁填筑施工中,通常采用砂类土作为护坡的填筑土,但砂类土作为填筑材料,很难有效地实现边坡的防排水,导致在雨季来临时,由于雨水对路基边坡的冲刷,导致水分渗透至路基内部,从而破坏过渡段的内部结构,致使过渡段出现不均匀沉降。
在公路桥梁过渡段施工中,多采用搭板结构,以确保过渡段的平顺,如设计的搭板长度不足,或者预留的坡度不够。在过渡段施工完成后,就会导致搭板部位发生破损,最终导致过渡段出现不均匀沉降,出现桥头跳车问题[2]。
某高速公路工程,其设计总长5.2km,设计行车速度100km/h,该公路包含桥梁2座,过渡段4处,由于路桥过渡段极易发生沉降,从而引发事故,本次施工要求施工人员严格按工序进行施工,确保过渡段施工质量,因此本文对该工程过渡段施工技术进行研究。
(1)本工程施工前,施工单位应结合地质勘查的结果,对存在的软土地基进行加固处理,以确保地基承载力。结合勘查结果,针对软基深度在30cm以下的地基,采用换填法进行加固,即将软土地基全部挖出,换填质量合格的材料进行填筑压实。
(2)对软基深度大于30cm的地基,采用水泥搅拌桩的方法进行加固处理,通过对软土地基中注入水泥浆、生石灰等外加剂,再通过搅拌成桩的方式实现加固效果。水泥搅拌桩施工中,应注意桩与桩之间的距离以及桩的深度,以合理地进行软基加固。加固完成后,应对地基承载力进行检测,确定加固效果,确保合格后,方可进行过渡段填筑施工[3]。
(1)软土地基处理完成,方可开始搭板的设计、施工。搭板的设置位置,应结合设计文件的要求,再结合现场得到的数据及实际情况合理确定,确定后搭板的实际位置应略高于设计要求的设置高度,以保证搭板结构受力的合理性。
(2)搭板施工中,应预留一定方向的坡度,以有效地减少行车荷载对搭板带来的影响。同时,结合本工程情况,搭板的设置长度应控制在5m。此外,应做好桥台与搭板的锚固,可以采用锚杆进行固定,以保证后续填筑、压实施工中不会使搭板产生位移。
搭板设置完成后,在开始填筑之前,应对地基进行清理,确定地基表面干净平整后,方可开始填筑施工。本工程选择级配碎石、水泥稳定土等半刚性材料进行填筑施工,填筑应分层进行,每层填筑完成后应及时检查其平整度,合格后应进行压实,之后再进行下一层的填筑施工,直至全部填筑完成。
(1)每层填筑完成后应及时进行压实,压实采用小型机械和人工压实方式共同进行,针对台背的特殊部位,必须通过人工采用小型工具压实,避免机械操作不当,影响施工质量。针对一般位置,可以操纵小型机械进行压实,机械压实过程中,应严格控制机械的行进速度,避免影响过渡段施工质量。
(2)在分层压实过程中,施工单位应对预留的虚铺厚度进行检查,然后再进行压实,压实过程中不得出现机械急停、掉头、转弯的现象,如遇紧急情况应缓慢停车,及时反映问题并等待解决,以保证过渡段的压实度。
(3)如本工程压实度不能满足设计要求,就会导致设置搭板的位置出现偏移,最终导致路床下塌、脱空,从而出现沉降,严重影响整个工程的质量。因此,压实施工完成后,施工单位应及时组织人员进行质量检测,确保过渡段的压实质量[4]。
(1)由于本工程填筑材料选用级配碎石和水泥稳定土,为确保填筑、压实的质量,应控制好填筑材料的质量。首先,级配碎石是由粒径大小不同的骨料,根据一定比例配制而成的混合料,为保证施工质量,级配碎石均应采用棱角分明的碎石材料,且碎石粒径不得超过20%;其次,级配碎石的配合比应根据设计要求合理配置,配合过程中应严格控制各种材料的加入比例,确定为最佳比例。
(2)使用的水泥稳定土应严格控制水泥的含量,应控制在6%以下,且水泥稳定土的细粒土的最大粒径应小于10mm,中粒土的最大粒径应小于30mm,粗粒土的最大粒径应小于50mm,并在水泥土中加入凝胶材料,以确保土体的强度和刚度[5]。
(3)本工程所有使用的原材料,在进场前均应通过各项性能的检测,其中级配碎石的原材料在通过检测后,应绘制碎石的筛分曲线,并根据曲线进行筛分试验,最后根据试验结果来确定级配碎石的配合比例。水泥稳定土中,可以通过标准实验计算土体的密度、体积,从而确定材料的最佳含水率,以保证其强度和刚度。
(1)为避免本工程路基填筑施工后的外露时间过长,应及时对填筑完成的路基进行保护施工并进行边坡的防护,确保边坡的平整度。同时,应做好存在地下水位置的支护,避免地下水的渗透。
(2)所有边坡防护措施做好后,应进行全面检查,以确保边坡防护的合理性,确保边坡牢固,避免在过渡段使用过程中出现滑坡、塌陷问题,从而导致过渡段出现沉降,影响工程的整体质量。
(1)为防止地下水、雨水对过渡段施工质量的影响,施工单位应根据当地气候,地下水位的高度,采用科学的排水方法。在进行填筑施工前,应在地基处设置泄水管和盲沟,并铺设防水材料。此外,还应在地沟中设置排水管,排水管口应采用排水性能好的材料施工,以保证积水可以有效排出。
(2)为改善过渡段的渗透性能,防止沉降问题的发生,施工单位还可以在施工中增加排水层,排水垫层的厚度控制在20cm以内。排水垫层应采用排水性能较好的材料施工,以保证积水可以通过排水垫层直接排出。
在公路桥梁过渡段的施工中,施工人员要不断探索、完善过渡段施工工艺,以有效提高过渡段施工质量,避免过渡段路基沉降不均匀问题以及桥头跳车现象的出现,致力于使公路桥梁工程行车体验更加舒适、安全。
[1] 沈东君.对公路桥梁施工过渡段的技术措施探讨[J].硅谷,2011(4):145.
[2] 卢启超.公路桥梁过渡段的设计和施工技术[J].广东建材,2008(11):73-75.
[3] 张军红.刍议路桥工程过渡段施工技术实践[J].科技信息,2010(26):54-56.
[4] 赵志华.路桥过渡段施工技术浅析[J].民营科技,2011(1):32-34.
[5] 王建.试论公路桥梁过渡段路基路面的施工技术[J].科技创新与应用,2016(14):239.
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桥梁工程
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