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摘要:随着社会经济的发展,我国的道路桥梁建设越来越多。人们对路桥工程的可靠性、安全性以及舒适性等要求与日俱增,路桥过渡段的桥面平整度问题、路基沉陷以及早期损坏等问题逐渐受到人们的关注。论文主要对路桥过渡段的设计与施工技术进行阐述与分析,希望能对提高我国路桥工程的施工质量有所帮助。
关键词:路桥过渡段;设计;施工技术
引言
搭板是一种基于土工格室特殊结构与加固机理的过渡段结构层,根据模量渐变等羁绊原理,充分考虑路基与地基的沉降影响因素,于过渡段形成加固区,将搭板的其中一端和桥台连接,另外一端和路基连接,以此确保路基和桥台之间实现刚柔过渡,减小或消除差异沉降,达到预防桥头跳车的根本目的。
1路桥过渡段搭板作用机理
在路桥过渡段设置搭板,尤其是将土工格室作为主要载体的搭板,可以有效限制路基侧移,并使其内部用力得到分散,从而减少压缩变形,此外搭板还有很高强度,以倒梯形的形式分层布置,可消除路基对地基施加的应力,进而减小由于这一应力造成的地基沉降,过渡路堤和桥台之间的沉降差,发挥防止桥头跳车的重要作用。搭板作用效果取决于其载体和填料构成的整体模量。通常情况下,随填料模量不断增大,整体模量明显增加。基于此,在对填料进行选取时,应优先考虑那些具有较高模量的填料。
2路桥过渡段路基路面建设的现状以及问题分析
我国路桥工程在后期运营中逐渐暴露了一系列的工程质量问题。通过研究发现,在路桥过渡段,桥头路基经常出现不均匀沉降问题,产生不均匀沉降的主要原因是桥台和路基在结构、地基条件等方面的差异以及设计、施工方面的因素。此外,导致路桥过渡段出现不均匀沉降的另一个原因是路桥过渡段路基压实度没有达到规范要求。路桥过渡段的路基部分如果没有按照压实技术标准进行碾压,导致压实度不符合要求,或在路基勘察设计时没有发现路基局部存在软土等不良地质情况,会造成在路桥工程在运营期间,路基因无法承受来自路面结构的荷载而出现较大的沉降。因此,在路桥工程建设过程中,应对路桥过渡段的不良地基进行处理,提高过渡段结构设计的合理性,加强过渡段结构施工各个环节的控制,从客观上制定科学的管理程序,保证每道工序的施工质量,从而防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降。
3搭板布置
原则上以楔形布置的搭板最为理想,因为这样可以在充分发挥过渡作用的同时节省材料和成本。当过渡段的加固面积保持恒定时,楔形构造从上到下以不高于1:1的斜率进行布置最为合理,并且这样对模量过渡还十分有利。搭板能有效限制土体变形和侧移,采用分层的方法进行铺设,可以减少地基受到的路堤荷载,达到防止较大压缩变形的目的。此外,当搭板载体发生变形后,还会产生独特的支撑效应,特别是处在顶面的若干层,能对路面上的荷载进行分散,达到荷载匀布的效果。基于此,对过渡段行车要求及安全经济性进行综合考虑,如果实际的地基情况相对较差,则搭板可以从上到下布置,将斜率控制在1:1,同时顶、底层长度分别取10~12m和4m以上。搭板和桥台之间的锚固需要使用特殊构件。
4路桥过渡段施工设计优化
①公路桥梁注浆设计。施工时候,往往工程师会选择一定的方法及技巧来应对路桥过渡段的路面路基的小沉,采取必要的方法是:选择一个起始方向来进行一次性的注浆工作,在不同深度相同形状的钻孔有着不同的规范,建筑轴线和注浆孔间要保持一定的距离,从外围向内层直至基层底部还需要有一定的坡度,这样做有利于施工注浆的顺利进行。除此以外还要考虑新旧土层对施工的影响。那么注浆孔部分要求呈现直孔,然而其余部分的注浆孔需要斜孔状。要求具有良好的渗透力和易于清理注孔,就需要使用调控间隔的施工作业方式。②注浆深度控制。在工作人员进行注浆后,必须对其进行控制及其检测,检测工作的具体情况是否达标合规矩。工作的结尾阶段需要进行下套管使其和地面联通并且留有4m左右的空间不开孔。选择2~3个注浆孔进行相应的检测,施工中用预先设计的步骤进行。严格按照规矩进行工作,保证工作质量高、稳定性强,路面基础好,提升监测注浆效果。
5搭板施工工艺
5.1施工流程
搭板的主要施工流程为:对土工格室等相关材料进行检查验收→对地面进行整平和振动碾压处理→设置土工格室和台背之间的连接固定件→对土工格室进行张拉与铺设→采用汽车或装载机等机械设备进行填料施工→采用推土机对填料进行初步整平→在利用人工进行挂线的基础上,对填料进行平整→采用压路机对填料进行碾压→质量检查和验收。
5.2加强路堤填料的选择
施工前,应根据不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料。在桥台后5~10m范围内,应填筑工程性质良好的填料。填料应强度高、易压实、透水性好,如砂砾土、碎石土、中粗砂以及强度较高的工业废渣等。如采用非渗水性土,应在土中加入石灰、水泥等稳定材料进行处理。近年来,有采用泡沫混凝土及泡沫苯乙烯等工程塑料作为桥头填料,可以大幅度减少地基沉降,将是有潜力的桥台填筑材料。
5.3采取可续有效的方法对地基进行处理
首先,应当根据路桥过渡段施工要求、施工技术等对地基处理方式进行合理选用,确保在地基处理的过程中有效促进过渡段施工水平提升,在提升地基整体质量的同时提升整体过渡段质量;其次,由于地基地质不同,其结构中的密度、含水量、有机物含量等均有所不同,因此在地基处理过程中,需要结合实际情况以及勘测数据等,选择适合的地基处理方式,例如,淤泥层土质较深且承载力低于国家标准时,可采用换填法对地基进行处理,若淤泥层土质、软土层较浅,则可采用排水等方法进行加固处理。
5.4台后回填
台后路堤出现沉降现象是路基、路面以及地基这3个部分共同受压变形并经过长期累积逐渐形成的,对这种现象进行分析后发现,造成路基沉降的主要原因是车辆荷载与路面恒载的共同作用。此外,台后路堤的压实度没有到达指定的要求,也容易导致沉降现象。因此,在进行桥梁台后填筑施工时,不仅要保证整个台背填料的压实度符合规范及设计标准,还要对填料进行处理。例如,为了保证路基具有足够的承载力和较大的刚度,可以采用石灰或水泥等半刚性材料,减小台后路堤沉降,进而减少路桥过渡段出现不均匀沉降现象。同时,施工管理人员要对路桥工程的各项施工环节进行细致、全面的把关,保证路桥工程的施工质量。
结语
综上所述,路桥过渡段是保证公路桥梁连接程度的关键部位,而一旦在路基路面施工中出现问题,不仅是公路桥梁连接的稳定性受到影响,同时也对公路与桥梁的使用寿命产生损害,使出行者的生命安全与国家财产安全遭受极大破坏。因此,在具体路面和路基施工过程中,不仅需要对当地环境及地基条件进行考虑,同时也应当采取科学手段,提升施工技术与施工质量,选择合理施工方案对路桥过渡渡施工进行设计、作业,为进一步提高我国整体交通水平提供有利条件,促使我国坚持走可持续发展路线,为提升我国整体经济水平做出贡献。
参考文献
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