公路桥梁沉降段路基路面的施工技术鲜香荣

公路桥梁沉降段路基路面的施工技术鲜香荣

正平路桥建设股份有限公司青海西宁810000

摘要:目前,中国政府将在公路桥梁建设中继续加大投资的力度,这一决策也使得公路桥梁的施工逐渐暴露出一些技术和质量问题,其中最重要的问题就是关于道路桥梁的沉降问题,沉降路段的存在使得公路桥梁的使用质量得到某种程度的降低。在行驶过程中,许多车辆经过沉降段位置的时候,会感觉到车辆的跳跃,不仅增加了司机和乘客的颠簸感,还对行车安全造成影响。因此,在道路桥梁施工和设计的过程中,相关技术人员和施工人员应该考虑充分,结合实际进行沉降段的设计和施工,从而有效地避免桥梁与道路的施工路段出现塌陷等现象。

关键词:公路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术

1公路桥梁沉降段路基路面施工技术的现状

1.1公路桥梁沉降的原因

笔者在研究了近些年出现的公路桥梁沉降的案例之后发现,桥头的引道段是出现沉降的主要路段。桥头引道段发生沉降的主要原因是施工工艺不符合标准。为了降低道路与桥梁之间的强度差异,增强道路桥梁的一体性,使道路桥梁过渡路段的路面平整性与支撑强度达到要求,施工方案通常要求在道路与桥梁的接轨处,安置桥头搭板,以此增加道路桥梁的整体性,减轻车辆路过桥头所产生的颠簸感,但是如果地面结构发生改变,或者桥头搭板的硬度与支撑力不符合要求,在车辆长时间的碾压下,桥头搭板就会开裂,导致沉降的发生,这种沉降通常会造成较大的高度差,从而违背了设计的初衷。很多公路的地基也会发生沉降,这种情况一般是由地下深处的疏松地质造成的。在施工准备阶段,很多施工单位没有对当地的地质进行详细的检测与调查,其检测的深度与广度没有达到施工的要求,从而无法得到施工路段深层的地质特点,无法查明土壤的含水量,更无法准确地得到土壤的密度,这就造成了路面沉降的问题。在黄土高原地区,土质尤为松软,随着黄土在流水的侵蚀下流失,路基的密度下降,路面的支撑力不足,就会发生沉降。有些施工单位还会出现调查结果与实际情况偏差过大的情况,如果地基填充的密度过低,路面的支撑力就会小于路面所需承受的重力,在车辆的碾压下,路面就会发生沉降。最后一种引起沉降的原因是道路与桥梁长时间超负荷工作,有一些货车司机为了提高自己运输的经济利益,常常超载运行,再加之有些路段执法检查不严,超载之风在一段时间里非常盛行,从而对路面造成了严重的不可逆破坏。但是随着公民公共意识的加强,随着超限超载治理机制的完善,由超载引发的路面沉降现象有着逐年下降的趋势。

1.2公路桥梁路基路面沉降段施工技术的缺陷

公路与桥梁衔接处的沉降会造成桥头跳车现象,并且沉降越严重,道路与桥梁的衔接处的高度差就会越大,车辆路过所产生的颠簸感就越严重,给车辆的行车安全产生了巨大的不利影响,甚至有发生车辆侧翻的危险。因此改善公路桥梁沉降段路基路面的施工技术,对我国的行车安全具有积极作用。我国当前的公路桥梁路基路面沉降段的施工技术与国际水平相比,尚有一定的差距。比如,我国在对桥梁施工时,为了保证桥梁的强度,增加桥梁的承重,施工一般会采用钢筋混凝土的材料作为桥台的主要材料。虽然这种材料在建筑中被广泛使用,但其刚度导致的脆性却致使其会发生自然开裂的现象,开裂后的桥台经过长期的受压,就会产生沉降,因此,材料的选用是我国道路桥梁路基路面施工技术的主要缺陷之一。我国当前施工技术的不足还体现在地质调查方面,相比发达国家的先进探测设备,我国在这方面尚有一定的差距。众所周知,公路桥梁工程通常是一项跨区域的工程,不同区域的地质特点千差万别,传统的地质勘探设备无法准确的测出当地的土壤属性,无法为施工提供准确的数据支持,当观测数据与实际数据偏差过大,就会制定出错误的填土工程方案,从而引发公路桥梁路基路面的沉降。施工工艺是一项工程的灵魂,也是我国施工技术的薄弱之处,由于理论不足以支持先进的施工工艺,所以我国的施工工艺需要从理论层面进行拓展补充与发展。

2公路桥梁沉降段路基路面施工技术

2.1工程简介

某公路桥梁的总长度为8.5km,路基宽度为68m,桥梁基础部分的施工材料是混凝土灌注桩,属于预应力钢筋混凝土空心板桥梁。桥梁过渡段的土质是淤泥质粉质黏土,地质条件比较复杂,路基路面施工难度比较大。

2.2施工前的准备工作

在进行桥梁沉降段路基路面施工之前,需要做好相关的准备工作,包括实地勘察和收集道路沿线的地质地形、水文气候等相关信息,全面而深入地了解该区域内的路基路面存在哪些病害问题,并考虑对应的处理措施。在进行沉降段路基路面设计之前,要准确计算车辆荷载,考虑施工材料等因素,验算其稳定性,这样才能确保施工方案的可行性与科学合理性。

2.3科学合理地设置搭板

要结合工程的实际情况进行搭板设置,确保科学合理。首先,按照路基的容许工后沉降值来准确计算搭板的长度,通常取值为3-15m,如果大于8m则设计成两段式或者三段式搭板较为合适。搭板的近台端经锚筋与桥台相连接,为避免水分渗入,还需要将沥青玛蹄脂填入到搭板与桥台的接缝里。搭板的远台端则放置在路基上,路基沉降之后搭板就会出现纵向滑移。所以,工作人员还需要在搭板和台顶之间安设锚栓。受路基自然沉降和车辆动荷载的影响,枕梁处会发生局部下沉继而导致这一位置很容易发生二次跳车。为避免这一现象的发生,工作人员需要在搭板的尾端增加一段埋深比较浅的变厚式搭板,长度控制在3-5m。

2.4连接搭板和桥台

2.4.1锚栓

按照水平拉杆或竖直锚栓的设置方法,于搭板和台背桥台位置装设搭板近台端。这一环节的施工能够有效减少桥台凹陷等不良现象的发生。施工材料以Φ22钢筋为主,施工过程中确保将钢筋间距严格控制在75-80cm范围之内。若搭板或者牛腿位置出现破损情况,则需要保证水平拉杆方向与限制位移方向一致。

2.4.2支座

在搭板近台端的下方位置安设油毡垫层,注意厚度要严格控制在1-2mm之内。支座材料选择板式橡胶,规格为150mm×150mm×(21-38)mm,其间距要严格控制在80cm左右。

2.4.3倒角

转动搭板的时候,路面结构很容易发生损坏。为避免这一问题的发生,可以把搭板近台端的上缘和牛腿的上边缘设计为倒角。

2.4.4填缝

填缝施工的主要作用是避免雨水沿着搭板与桥台连接的接缝处渗入。填缝施工的材料可选择沥青麻絮、玻璃纤维等。

2.4.5搭板及其顶层施工

在进行搭板及其顶层作业的过程当中,搭板需要安装在混凝土内部,并严格根据施工方案要求来进行作业,这样有利于混凝土平整度的提升。搭板与基层顶面之间的距离比较小,这时一旦压路机通过则很容易被压碎或是形成薄层。为此,规定搭板混凝土顶面与基层顶面的距离如果不超过10cm,则需要在铺筑底面层沥青混凝土时凿除已铺设好的水泥碎石基层,替换成沥青混凝土底面层,然后进行填筑和找平,从而确保整个台背回填的整体强度。

2.4.6地基处理

公路桥梁沉降段路基路面施工过程中,要注意做好台背软弱地基的处理,预防桥头跳车现象的发生。修筑在软土地基上面的桥台往往使用桩基础,如果修建高路堤时软土层比较厚,那么回填材料使用越多,则越容易出现挤动,并给基桩施加较大的力,最终导致桥台出现水平位移或者转动,导致支座被损坏,有伸缩缝产生,情况严重的还会使桥面和桥台受到影响。为有效避免上述现象的发生,在本次工程施工中,适当减少了回填材料的使用量,通过基桩来抵抗侧向流动的强度。此外,对含水量较大并且含有有机物质的黏性土层进行了换土处理。由于填土高度低于4m,因此开挖深度以0.6m为准(若填土高度比较高,则开挖深度可适当增加,可超过1m),等翻晒至含水量为最佳时再将土层回填密实。注意回填土的上层要留出60cm的厚度,并用石灰土填实。

结束语

公路桥梁路基路面发生沉降是比较常见的,但是只要我们在施工准备阶段进行充分的调查和准备,在施工阶段选择合适的施工方法,就能减少沉降现象的发生,降低沉降对公路桥梁行车的影响,并从根本上提升公路桥梁沉降段路基路面的施工技术。

参考文献:

[1]唐勇.对公路桥梁沉降段路基路面施工技术与质量控制的简述[J].黑龙江科技信息,2014,6(8):34-35.

[2]蒋海平.胡伟锋.公路桥梁过渡段软基路基的施工技术研究[J].科技创新与应用,2012(19):156.

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