【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,道路交通日益繁忙,大型車輛數(shù)量不斷增加,對路面路基質(zhì)量要求不斷提高。如何在路基施工過程中提高路基路面施工質(zhì)量,是當(dāng)前公路施工行業(yè)需認(rèn)真思考的問題之一。本文針對路基路面存在的主要質(zhì)量問題進(jìn)行了深入分析,并提出了有效應(yīng)對措施。
【關(guān)鍵詞】路橋路基施工;病害防治;研究
1 路橋過渡段路基路面施工主要問題分析
(1)由于路橋過渡段位置特殊,路基壓實難度較大,壓實度無法達(dá)到施工質(zhì)量要求。在施工過程中,壓路機(jī)很難開到路橋過渡段作業(yè),值得采用其他方式壓實路基,從而導(dǎo)致路基壓實度指標(biāo)嚴(yán)重下降。
(2)填土選料不達(dá)標(biāo),影響路基壓實度。
(3)橋梁施工一般優(yōu)先于其他施工環(huán)節(jié),路基施工則要排在橋梁施工后,在實際工作中,路橋過渡段填筑施工工期較短,靜置沉降和趨于穩(wěn)定的時間嚴(yán)重不足,導(dǎo)致路基后期沉降變形偏大。
(4)施工技術(shù)和方案也會對路橋過渡段沉降指標(biāo)產(chǎn)生影響。
2 路橋過渡段路基路面施工質(zhì)量管理措施
2.1 提高搭板設(shè)置水平
搭板與橋臺之間的錨固有兩種方法:一種是水平向,另一種是豎向。在車輛通過時,搭板自由端會豎向運動,因此采用水平向錨固可以滿足這一受力要求,同時增強(qiáng)橋臺穩(wěn)定性。
研究經(jīng)驗證明,采用1.8米寬的路肩設(shè)計可以降低搭板底部20%的彎力,因此在設(shè)置搭板時,要做好路肩施工準(zhǔn)備,保證搭板受力滿足施工要求。
搭板長度對施工效果影響顯著,一般來說其長度與路堤高度成正向關(guān)系,可以根據(jù)路基實際沉降變化來確定搭板長度。通常來說,小橋涵搭板長度控制在6-9米為宜,大橋搭板長度控制在9-13米最佳。
搭板地基如果是中空狀態(tài),會大大增加板底彎拉應(yīng)力,嚴(yán)重影響搭板效用發(fā)揮。分析搭板受力情況,我們知道,搭板地基從均勻變化到中空,其最大豎向位移會增加一倍左右,如果對搭板厚度增加可以有效提高其抵抗彎拉應(yīng)力和變形能力。實踐經(jīng)驗證明,搭板厚度增加10公分,可以降低板底彎拉應(yīng)力30%左右,豎向位移降低越20%。因此,要綜合考慮地基彈性和中空板來確定搭板厚度,如果采用鋼筋混凝土結(jié)果可以將搭板厚度設(shè)置為30公分。如果不需搭板設(shè)計,則要提高后臺填筑施工質(zhì)量,采用規(guī)格更高的填料和壓實度;也可以考慮使用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計,例如加鋪土工格網(wǎng)、填筑聚乙烯塊等來增強(qiáng)地基強(qiáng)度和密實度。
2.2 嚴(yán)格控制臺后填筑施工技術(shù)
橋梁兩端路堤沉降主要依靠地基、路基和路面變形壓縮完成。其中,地基壓縮變形主要由路面通行的車輛重量引起,路基填料壓縮主要由路基上通行的車重導(dǎo)致。
車輛荷載對路基壓縮影響深度不超過兩米,因此,搭板加強(qiáng)層厚度不得低于兩米。但是實踐經(jīng)驗告訴我們,如果沒有選擇合適的填料和施工技術(shù),不對臺背填方進(jìn)行整體性加固,則橋頭跳車問題依然會存在。因此,要在地基施工時就要做好整個臺背填筑加固準(zhǔn)備,使用砂性土或者砂礫碎石作為填料,遇到極端情況可以使用石灰或水泥填料。也可以考慮半剛性材料作為填料,增加路基壓實強(qiáng)度,以有效消除路基沉降問題。
路橋過渡段如果采用單一的橋頭搭板設(shè)計,路基壓實度無法達(dá)到施工要求,會出現(xiàn)路基下沉等問題,導(dǎo)致搭板下地基出現(xiàn)非均勻沉降,影響搭板受力情況。因此,要科學(xué)設(shè)置橋頭搭板,采取有效的路基壓實工藝。在對路基壓實過程中,對頂層路基的壓實使用振動式壓路機(jī)最佳,也可以考慮使用其他小型壓路機(jī)替代,每層填筑厚度要根據(jù)壓路機(jī)型號大小來確定,要分層碾壓、分層驗收。為了讓壓路機(jī)更接近結(jié)構(gòu)物,可將路基堆填成坡度為14°左右斜坡,使其與結(jié)構(gòu)物形成鈍角,最大程度提高壓路機(jī)壓實效果。
2.3 要做好地基處理工作
控制橋頭跳車的主要措施之一就是做好橋背軟弱地基施工工作。當(dāng)前,國內(nèi)已有施工單位采用換土法超載預(yù)壓法、降低附加應(yīng)力法、濕度固結(jié)法和高壓噴射注漿法等來處理軟弱地基。在實際施工過程中??梢越Y(jié)合具體情況來設(shè)計軟弱地基處理方案,通過采取不同施工方案組合來提高地基承載能力,將橋臺與路堤沉降差控制在最小范圍內(nèi),避免錯臺的情況發(fā)生。
橋臺地基土質(zhì)如果為軟土,一般選擇樁基結(jié)構(gòu)來鞏固和加強(qiáng),如果軟土層厚度較大,則需要對軟土層進(jìn)行開挖,再用回填壓實的方法來增強(qiáng)橋臺地基穩(wěn)定性和密實度。如果不對厚軟土層進(jìn)行加固處理,橋臺受到較大負(fù)荷后會導(dǎo)致軟土層內(nèi)部發(fā)生劇烈擠動,導(dǎo)致橋臺發(fā)生水平或者豎向位移,產(chǎn)生不同程度的破壞力。
為了避免上述情況的發(fā)生,可以選擇回填橋臺地基,或者采用基樁來增強(qiáng)橋臺地基穩(wěn)定性,以避免厚軟土層在受力后發(fā)生流動導(dǎo)致橋臺受力不均衡。
2.4 要增強(qiáng)臺背排水能力,為日后維護(hù)沉降打下良好基礎(chǔ)
在路橋過渡段如果存在嚴(yán)重積水,會導(dǎo)致橋臺路基接縫處滲水,降低路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性和路基負(fù)荷能力,使得跳車問題趨于嚴(yán)重。因此,要根據(jù)臺背填料類型和降雨情況來制定科學(xué)合理的排水方案,最大程度降低臺背受到積水的影響。在填筑臺背路基之前,要在地基周邊設(shè)置導(dǎo)水管或盲溝,然后再進(jìn)行填筑。臺背橫坡坡度控制在3-4%為宜,采用粘土壓實成土拱,在土拱上開挖雙向?qū)疁?,水溝寬度一般不超過50公分,深度不超過40公分。可以采用油氈或者塑料布在臺背上鋪設(shè)一層防水層,在導(dǎo)水溝四周安裝塑料排水管,管徑不小于15公分,采用梅花形布設(shè)方法,管道之間間隔不超過12公分。導(dǎo)水管出口端要伸出路基或者橋頭錐坡外,在管道四周采用透水性較好的砂礫進(jìn)行壓填。
橫向盲溝的布設(shè)方法與上面相似,同樣需要采用透水性較好的砂石填筑排水溝。對盲溝出口要采用土工布包裹,如果雨量較大,可以增加一層排水墊層。
(1)保證在施工周期內(nèi)地基和其下軟弱層達(dá)到滲透固結(jié)效果,降低后期沉降量;
(2)要及時排除自然降雨導(dǎo)致上部填方的積水;
(3)孔隙壓力上升時會出現(xiàn)滲透,不會受到地下水和潛水積聚影響削弱土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
墊層厚度一般控制在1.5米,且高出地面至少50公分,這樣可以保證地基沉降后地面積水不會高于墊層厚度。
2.5橋臺混凝土搭板及其頂層施工
在采用混凝土搭板施工過程中,要根據(jù)施工設(shè)計要求立模,保證混凝土表面坡度與平整度符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。橋頭連接處的基層相對較薄,在進(jìn)行碾壓時容易被壓碎或形成薄餅,對此,如果基層頂面混凝土碾壓層厚度小于10公分,則可以在土層下方加鋪一層水泥碎石基層鑿除,以保證整個臺背回填的整體強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。
2.6 預(yù)防路橋過渡段沉降不均的防治措施
預(yù)防路橋過渡段沉降不均主要措施是根據(jù)路基與橋臺剛度的差異,通過提升路基強(qiáng)度來降低其沉降,從而保證路橋水平面持平,主要處理方法如下:
(1)粗粒級配材料填筑法。采用高強(qiáng)度、形變指標(biāo)高的優(yōu)質(zhì)填料,例如砂石、高級混凝土等對過渡段進(jìn)行填筑。該方法技術(shù)成熟,材料易得,其剛度與變形指標(biāo)容易控制,施工效果較好;
(2)“水撼砂法”,采用透水性強(qiáng)、強(qiáng)度高以及穩(wěn)定性好的低壓縮性材料-天然砂礫做為后臺填筑材料,采用分層填筑步驟,逐層注水,逐層壓實,同時采用插入式振搗方法,并預(yù)留水孔導(dǎo)出填料內(nèi)部積水;
3 結(jié)束語
本文全面分析了路橋過渡段路基路面存在的主要施工質(zhì)量問題,并提出了有益解決建議。筆者認(rèn)為,在實際施工過程中,要嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計規(guī)范,采用科學(xué)合理的施工工藝,嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān),就可以有效避免各種施工質(zhì)量問題。也希望本文研究起到拋磚引玉的作用,今后有更多的學(xué)者投入到相關(guān)研究中來,不斷豐富相關(guān)研究理論。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉青松.山區(qū)公路路基路面施工技術(shù)研究[J].北方建筑.2009(7);
[2]鄧拓.高速公路路基施工技術(shù)要點分析[J].工程世界.2011(1)