关键词:公路路桥;沉降差;设计;施工技术
随着经济发展,我国的交通建设取得了突飞猛进的进步,其中公路和桥梁建设事业蒸蒸日上。在公路路桥建设事业持续发展的同时,人们对公路的舒适性和安全性也提出了较高的要求,因此,对事故多发段的公路与桥梁的连接处的建设显得尤为关键。近些年来,公路与桥梁建设质量导致的交通事故屡见不鲜,给社会公众的出行安全带来了巨大隐患,为了给公众创造一个优质的出行环境,施工方和国家的相关部门已经正在加强道路路桥的建设和施工工作。
一、公路路桥产生沉降差的原因分析
1、桥台台背的填土压实度不够
国家相关部门对公路路桥项目的调查发现,许多公路路桥台背的填土压实度普遍没有达到行业相关标准。国家公路建设要求对公路路桥的通道、明涵及桥梁进行台背的填土压实。然而在实际施工中,由于施工技术、施工作业面、施工经验等因素的影响,公路路桥台背的填土压实度很难达到相关标准,在某些工程项目中甚至会出现极大的偏差。另外,施工的各个方面对公路路桥的台背也有一定的影响,这些因素导致公路和桥梁在连接处常常会出现不均匀沉降现象。
2、处理软基的方法存在差异性
在一般的软土地基环境施工中,使用刚性的钻孔灌注桩,钻孔深度可达10m,地基固结度较高,这种情况下可视为不发生变形。另外,在施工中为了缩减经济成本,一般使用深层搅拌桩法、排水固结法、碎石桩法等常见的处理方法,这些处理方法虽然成本较低,但其在质量上存在着较多问题,比如地基固结度较为不足,其很难达到100%,另外,由于存在此固结现象,在完成施工后较长时间里沉降才会趋于稳定,这种变形明显要大于刚性桩所产生的变形,这些变形导致桥台台背处出现纵波突变点。因此说桥台地基和路桥连接处处理方法的差异是造成出现路桥沉降差的主要原因之一。
3、公路路桥桥头引道过渡段的结构设计不合理
桥头引道段的施工对整个公路路桥建设项目有着较大的影响,在这个环节的施工中,施工方一般是采用提高整个路基总体强度的方法来降低路桥连接处产生的刚度变化和沉降幅度的差异。这方面的处理方法较多,比如钢筋混凝土的过渡法、粗粒料的填筑法及加筋土法等。在公路路桥建设中,其桥头引道过渡段一般是采用搭板结构,而搭板在桥头处常常会因为连接不当而发生跳车现象,另外,在搭板的质量方面也会常常出现问题,比如常见的断板现象。
二、公路路桥沉降差的设计
1、过渡段的路基条件和地基条件要求
在填筑桥头引道路堤的施工中,为了提高路基的承载能力,防止地基出现沉降现象,一些施工方试图采用土工合成材料来加筋路堤,这种方法反而会起到负面作用。实践证明,如果地基的承载能力足够,只有在路堤填土自重荷载和车辆荷载的共同作用力下造成地基出现较大沉降但其自身还没有被破坏的情况下,这时土工合成材料的加筋才会体现出其自身的效果。对一般公路路桥过渡段的地基要求为:控制路基的工后沉降小于10cm,沉降坡差小于0.4%,沉降差小于5cm;对较高等级的公路路桥过渡段的地基要求为:土基的CBR值不大于8%,满足压实标准。在路面底面以下0.8m的范围内,路基的压实度不小于95%。在路面底面以下0.8m到1.5m的范围内,路基的压实度不小于93%。在路面底面1.5m以下的范围内,路基的压实度不小于90%。
2、对平和过渡段合理处理
公路地基施工相关技术规范提出:在地下处理方案中,应将段间的平和过渡作为重点,从而降低段间的差异性沉降。但由于结构形式的差异,造成刚度较大的混凝土结构、路基填土的柔性结构及沥青混凝土路面的强度也存在较大的差异性。各部分不同的结构之间需要设置加强的过渡段来降低强度差异所造成的影响。因此,公路路桥的地基也需要设置一个较高强度的过渡段。
3、桥台台背路堤施工技术的改进
土工格栅技术广泛应用于路桥过渡段的路基施工中,土工格栅可以和土体共同承受土体自身的荷载和路面上的车辆荷载。这种技术充分发挥了土体本身的抗剪强度,有效约束了土体在侧向的形变,基本上可以对路基填土发生的侧向位移进行控制,增大了路基的变形模量,从而增强了路基的整体稳定性。这种施工技术使得路堤各部位的压力得以分散,提升了路基整体的承载能力,从而有效降低了公路路桥出现沉降的可能性。
三、减少公路路桥沉降差的施工技术
1、选择合适的桥台结构
为了有效减少路桥过渡段的沉降现象,应选择合适的桥台结构。经过大量的数据对比和分析,桥台结构适合选择桩接台帽的桥台结构模式。该种构建模式在施工过程中是相对独立的,所以能够保证施工全面,施工进度一致,降低了因施工进度不一致,混凝土养护时间不
一致引发的沉降差。
2、加强路桥过渡段的施工组织设计
路桥过渡段的施工组织设计应因地制宜,一般填土路堤和过渡段填土路堤采用的是同等压实度能量的压实机械进行压实操作的。碾压与同步填筑能够让连接部位更加压实充分,根据碾压作业环境的不同,应合理选用大型机械与小型振动压实机械。另外,对桥头高路堤和深层软土应采用必要的地基处理措施对其进行处理,其静止预压应达到规范要求。
3、路桥过渡段路堤填料的选择
路桥过渡段路堤填料的选择应根据路堤的建筑情况,对各种土壤进行比对实验,从而选择最为合理的路堤填料。在填料的比对实验中,实验项目包含两点:(1)击实和筛分实验,利用这个实验对土壤的液限和塑限联合进行测定;(2)测定不同种类的土壤在同一压实机械下达到相同压实度的松铺厚度与压实遍数的关系。各种土壤的技术指标通过实验数据进行比对,从而选择最合适的路堤填料。一般情况下就地取材最为方便,而且经济性好。干容重大的沙土类和渗水性较好的填料是比较好的选择方案。填料的选择首先就需要其具有压实特性及良好的级配水稳定性,对渗水性较差的土壤,应在土壤中添加水泥、石灰等外掺剂。
结束语
综上所述,公路路桥出现沉降差是造成公路安全隐患的主要因素之一,因此,有效减少公路路桥出现沉降差对保障公路路桥的质量及人们的出行安全具有重要的意义。减少公路路桥出现沉降差首先应加强施工技术的改进,另外还需要施工建设人员严格按照技术要求落实各项施工任务,绝不牺牲质量问题换取经济利益,通过各方的共同努力将公路路桥出现沉降差的现象降到最低。
参考文献:
[1]刘丽.浅谈减少公路路桥沉降差的设计及施工技术[J].科技致富向导,2013(9).
[2]史晓华.浅谈减少公路路桥沉降差的设计及施工技术[J].黑龙江交通科技,2012(2).