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摘要:伴随路桥工程建设规模的不断扩大,应对沉降段路基路面进行有效处理。因路基出现不均匀沉降问题,进而产生纵、横裂缝,导致路堤失稳与滑坡等情况频发。基于此,为降低沉降问题的出现,施工单位必须充分结合工程实际施工情况,进行路桥沉降段机理的分析,规范施工流程,只有这样才能有效提升路桥沉降段路基路面施工的整体质量,才能实现其经济效益最大化。基于此,本文对道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术进行分析。
关键词:道路桥梁工程;沉降段;路基路面;施工技术
在经济飞速发展的今天,公路作为交通运输的强大载体,始终发挥着巨大的作用。而在公路和桥梁之间的过渡段上经常会出现沉降段,就算过渡段桥台与公路堤出现的差异沉降很小,也很容易导致桥头出现跳车现象,造成行车时候颠簸过多,降低行车的安全性。所以在道路桥梁沉降段路基路面施工时术的运用是很重要的。
1道路桥梁路面路基沉降的危害
路基路面沉降不仅降低了驾驶员以及乘坐者的行车舒适度,还会对汽车的使用质量造成不良影响。除此之外,由于路面不平整而导致行车过程中出现的问题具有不确定性,这也在一定程度上增加了交通事故发生的可能性。不仅如此,汽车在桥梁上出现的跳车现象还增加对桥梁自身结构的损害程度,从而致使桥梁桥头处的连接缝隙与连接路面遭受到一定程度的损伤。所以,在桥梁道路施工过程中避免路基路面沉降以及断裂现象的发生,这不仅能够提高道路桥梁的耐用性,还能提高道路桥梁的使用质量。
2道路桥梁的沉降原因
2.1台背地基发生变形的基本机理
桥涵结构地基变形多发在沟壑地段,这一地段地基具有较大的土壤孔隙比、较低的地基强度、较高的含水量、较大的压缩性,使得填筑的路基非常容易出现大幅度变形。相比一般路段,桥头段的路堤通常填筑高度会高出5~10cm,对于基底来说,这部分高出的路基就会产生一定的附加应力,进而引发地基沉降。如果填土容重相同,伴随着增加的填土高度越高,出现地基沉降变形的可能性也就越大。
2.2路堤发生变形的基本机理
在公路施工中,普通黏性土是常用的台背回填材质,但由于施工现场地形、施工具体条件的不同,压实台背土方难度也非常大,如果土体压实度和密实度不够,土方的含水量也达不到最佳状况,就会为沉降变形埋下隐患。这样修建的公路投入使用,由于车辆垂直荷载及路堤自重这两个层面的因素,路基密实性会慢慢的提升,还可能会出现路堤填土现象。土体的弹塑性,加之台背填土较高和较强的柔性,比较土体与混凝土浇筑的桥台,两者刚性差异很大,在车辆荷载的重压之下,两种不同材质构成的桥台就会产生不同的塑性累积变形。
2.3对桥头搭板设置不科学的原因
作为路基中的弹力支撑,桥头搭板的设置可以说决定着路面路基是否发生沉降问题。桥头搭板会产生一种弹性支撑,而支撑的着落点通常在牛腿上,靠近桥台处的路基部分土体,其承受的应力就会比较小,从而产生不均匀受力。在纵向层面上看,伴随着汽车荷载的不断运动,路基应力会产生,一个峰值会处在汽车荷载的作用位置,一个峰值就会在搭板支撑的路基端。这样随着汽车的运动过程中,在搭板的末端产生较大的纵向应力,从而导致了路基沉降变形。
3道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术的有效控制措施
3.1合理设计道路桥梁沉降段结构型式
在道路桥梁施工过程中需要加强对沉降段搭板长度以及强度的设计,现如今我国并没有设置统一的道路桥梁沉降段搭板设计的要求,所以在施工过程中施工单位仅仅依据施工要求以及施工者的经验进行设计。此外,在施工过程中还需要按照桥头路堤以及桥台的沉降量对搭板的长度进行设计,或者在路基设计中采取土工格栅栏技术,充分发挥出土层的抗剪切强度,增强路基的稳定性以及沉降幅度。
3.2合理设计缓和沉降段
通常情况下,道路桥梁施工过程中沉降段的软土层地基以及路堤的处理十分重要,需要对填土的路基强度、沥青混凝土的结构强度加以了解,并依据工程的实际需要设置不同强度的沉降段[4]。值得注意的一点是在对设置缓和沉降段的时候,要从根本上保证沉降段强度过渡的合理性,要保证桥台与路堤之间的渐变带符合基本要求,对道路桥梁沉降度的沉降差异进行合理控制。
3.3合理设计搭板
上述原因分析中,发现搭板的设置直接关乎路基路面的沉降与否。搭板设计过程中,要考虑以下几点问题:搭板设计需要考虑到车辆负荷问题,并以满足车辆负荷为出发点,在设计过程中底层要和搭板顶面保持一致性;搭板顶面和正常路段路基顶面保持平行状态,能够对路基和桥面过渡问题进行有效解决。
3.4桥台软基的施工
在道路桥台软土层地基施工技术有水泥粉喷桩地基法、强夯法和爆破法等,其中使用几率最高的是水泥喷桩复合地基法。主要原因在于其施工所需的时间较短,而且有着较为良好的加固作用,不过它的缺点在于所需的成本非常高。在具体的选择方案的时候,必须结合所在区域的具体状况,合理的选择施工技术,尽最大可能的避免路基不均匀下沉现象的出现,提升它的受力水平。
3.5合理选择路堤填充材料
在选择路堤材料之前要进行土壤测试,经由比对数据,选择最佳的填充材料,通常来讲使用的最多的是渗水能力良好、水分比例较小的材料,像是沙石等,禁止使用淤泥之类的水分含量较高的物质。
3.6沉降段路基软土地基的加固处理
加强对沉降段的软土地基加固处理,可以有效地解决伸缩缝问题,对于避免“桥头跳车”现象也非常有效。实践中比较有效的软土地基处理技术主要包括超载预压法、换土法、减少附加应力法、排水固结法、振动碎石桩法以及高压喷射注浆法。道路桥梁路基路面施工过程中,厚度出超过三厘米的浅层软土地基,可以土工布(具有过滤、加速固结和排水功能,能有效限制路基填料与地基土层向两侧及向上下的位移,避免路基承受应力不均匀,减少桥梁路基路面的总沉降量)平铺地基土层,然后填筑路基材料,这样可避免因路堤与桥台之间存在沉降差而出现错。当软土层较厚在应在其上修筑高路堤,软土会由于回填料的侵入而向侧向移动并对基桩产生较大应力,最终会导致桥台产生水平位移或转动现象,该现象一旦发生则会损坏支座、伸缩缝,甚至会损坏桥面和桥台,对该类情况必须减轻回填材料或增强地基土以实现其可抵抗侧向流动的强度。
3.7沉降段路基与路面的排水工作
对于沉降段,水是导致路基稳定性与承载强度下降的重要原因,所以应当重视路基与路面的排水作业。沉降段的路基与路面的排水设施通常采用截水沟、跌水、急流槽及边沟与地表的排水管等方式来进行,同时还可以利用浆砌片石来加固沟渠,具体操作过程中还可以利用混凝土预制板块。
结束语
综上所述,路基沉降问题是现阶段公路桥梁过渡段中最常见的一种病害,对交通安全造成了巨大的危害,如果出现了路基不均匀沉降问题,路面就会出现波浪、跳车等一系列问题,对行车的舒适性造成不良影响,甚至会造成严重的交通事故。因此,在建设公路桥梁过程中,一定要采取相应的措施对其进行防治,避免出现严重的沉降现象,从根本上预防交通事故的发生。
参考文献:
[1]王勇.道路桥梁沉降段路基路面的施工探究[J].价值工程,2015,08:174.
[2]游元富.浅谈道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].江西建材,2015,06:158.
[4]陈蓉,李俊.道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用解析[J].科技展望,2015,09:42.