陜西省西咸新區(qū)灃東新城市政園林配套中心 陜西省西安市 710032
摘要:隨著路橋設(shè)計理念和施工技術(shù)的不斷發(fā)展,其施工質(zhì)量得到了一定的提升和保證,路橋過渡段作為路橋工程建設(shè)的重要組成部分,其工程質(zhì)量控制仍是薄弱環(huán)節(jié)之一。由于工程質(zhì)量問題導(dǎo)致的橋頭沉陷、錯臺、跳車等現(xiàn)象依然存在,這樣不但降低了行車舒適性,嚴(yán)重者會對車輛的行駛安全造成威脅。所以路橋過渡段的整體質(zhì)量仍是需我們共同解決的問題之一。鑒于此,本文結(jié)合路橋過渡段的結(jié)構(gòu)難點,在其實際應(yīng)用中通過對橋頭搭板設(shè)計方案的比選、施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)工藝的闡述,對路橋過渡段整體質(zhì)量控制進行了分析探討。
關(guān)鍵詞:路橋施工;路橋過渡段;橋頭搭板;地基處理;過渡段填筑;臺背排水
一、路橋工程過渡段的結(jié)構(gòu)難點
路橋工程過渡段在設(shè)計和施工中有著不同的難點,主要是由于兩種不同類型的路面結(jié)構(gòu)需要結(jié)合,一旦出現(xiàn)問題,就很可能造成地面塌陷,尤其是橋頭部分區(qū)段,如果出現(xiàn)的塌陷較深,車輛在行駛過程中就會有跳車的感覺,不但會影響車輛性能,而且嚴(yán)重者會威脅到行駛安全。為了解決這樣的現(xiàn)象,提高路橋過渡段的整體質(zhì)量,就需要設(shè)計單位通過不同方案比選,采取合理、經(jīng)濟、安全的設(shè)計方案;施工方通過科學(xué)的管理措施,嚴(yán)格控制施工過程質(zhì)量;監(jiān)理方通過現(xiàn)場旁站監(jiān)理,檢查驗收相關(guān)工序,確保整體施工質(zhì)量;但是在實際工程建設(shè)過程中,因該部位施工工作面小,工序較多,操作不便費工費時,施工單位為了趕工期、節(jié)約成本或因其管理不到位等原因,導(dǎo)致路橋過渡段施工質(zhì)量不能滿足使用要求。
此外路橋過渡段施工中搭板的設(shè)置非常關(guān)鍵,當(dāng)橋所在位置的地基非常松軟的時候,高填方地段就容易導(dǎo)致橋頭發(fā)生塌陷,如果搭板的質(zhì)量不過關(guān),一旦斷裂也會造成橋頭的沉陷。
二、路橋過渡段施工技術(shù)的應(yīng)用
隨著公路建設(shè)的逐步深入,公路建設(shè)也進入了建設(shè)的高潮。評價一條公路的使用質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量,有快速性、安全性、舒適性等指標(biāo),而是否舒適,橋頭是否有跳車現(xiàn)象是一個很重要的評價標(biāo)準(zhǔn)。如何解決好橋頭跳車問題,是很多公路設(shè)計與建設(shè)者所關(guān)注的一個課題,其中在橋臺后設(shè)置有效的搭板,是一項重要的措施。此外過渡段地基處理、填料填筑、臺北排水等工序的施工質(zhì)量控制,也是過渡段整體質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(一)橋頭搭板設(shè)置
1設(shè)置橋頭搭板
以往設(shè)計的搭板板面傾斜,雖然滿足路面結(jié)構(gòu)層的剛度漸變要求,但給施工帶來諸多不便。而且在攤鋪及碾壓路面基層、底基層和土基時出現(xiàn)尖滅狀夾層,難于保證質(zhì)量。改進后的設(shè)計將搭板作成變厚度截面,板面與路基縱坡平行,其前端鋪裝與橋面一致,后端與路面結(jié)構(gòu)相銜接,既方便了路面施工,又使后臺路面沉降后的標(biāo)高逐漸過渡到引道路基沉降后標(biāo)高。
(1)橋頭搭板概念
(qiao tou da ban)bridge end transition slab用于防止橋端連接部分的沉降而采取的措施。它擱置在橋臺或懸臂梁板端部和填土之間,隨著填土的沉降而能夠轉(zhuǎn)動。車輛行駛時可起到緩沖作用,即使臺背填土沉降也不至于產(chǎn)生凹凸不平。
(2)以往設(shè)計
A.搭板的尺寸和設(shè)置
搭板分兩種類型,在填土高不足6m時,設(shè)5m長搭板,板厚26cm;填土高大于6m時,設(shè)8m長搭板,板厚32cm。搭板采用等厚度截面,橫向?qū)挾扰c橋面凈寬相等。搭板板面向臺后以10%縱坡傾斜,板頂鋪裝逐漸加厚。為了防止路基沉降后搭板會產(chǎn)生縱向滑移,搭板與橋臺之間設(shè)置錨栓,并預(yù)埋在背墻的牛腿上。
B.搭板的配筋
搭板用C25鋼筋混凝土,5m搭板和8m搭板配筋相同。縱向:板底為Φ25鋼筋,板頂為Φ14鋼筋;橫向為Φ14鋼筋,兩方向間距均為20cm。在板底與板頂之間均勻分布有Φ14撐筋。當(dāng)板斜度大于20°時,為防止支點局部承壓過大而發(fā)生破壞,在鈍角部位設(shè)輔助鋼筋。
(3)改進設(shè)計
搭板采用變厚度截面,前段厚度同以往設(shè)計,板頂鋪裝與橋面相同;后段減薄,板頂鋪裝與路面結(jié)構(gòu)相類似。搭板的縱向坡度與路基縱坡平行,方便了路面的攤鋪和碾壓,并使搭板更加適應(yīng)臺后路基的沉降。
為提高搭板的抗彎和抗剪強度,搭板采用C30鋼筋混凝土,計算結(jié)果表明,以往的搭板配筋基本滿足應(yīng)力要求,8m搭板縱向鋼筋稍嫌不足。
為了提高搭板的縱向抗彎強度,將8m搭板縱向鋼筋改為:板底用Φ28鋼筋,板頂用Φ14鋼筋,間距均為15cm。5m搭板縱向鋼筋不變。同時為了施工方便,將兩種搭板的橫向鋼筋統(tǒng)一為Φ14鋼筋,間距均為20cm。
其它撐筋和輔助鋼筋不變。
實際上搭板的長度畢竟有限,橋臺和路基的不均勻沉降通過搭板消減一部分,但在搭板尾端和路基之間仍有沉陷差存在,為此可以采取以下措施:①用沖擊壓路機對壓實后的路基再進行一次沖壓;
②在路基填土高超過6m路段采用土工格柵加筋處理。
2.不設(shè)置橋頭搭板
現(xiàn)階段我國大中型橋頭中都進行了搭板的設(shè)置,如果出現(xiàn)損壞搭板的情況,將對車輛的正常通行造成極大的影響,同時將增加施工的難度及維修費用。目前西方發(fā)達國家都選用在橋頭不進行搭板設(shè)置的方式進行路橋過渡段的處理。如不進行搭板設(shè)置,必須對臺后填筑工作進行較為精準(zhǔn)的設(shè)計及施工,同時對填料及壓實作業(yè)提出了更高地要求,必須選用特殊結(jié)構(gòu)進行處理,如鋪土工格網(wǎng)及填筑聚乙烯塊等。
(二)地基處理
現(xiàn)階段我國軟基處理中應(yīng)用的主要方式有換填法、超載預(yù)壓法、擠密樁、CFG樁、碎石樁等,這些方式應(yīng)用可以對地基性能進行有效改善,同時還可以有效對路橋的承載力進行提高,降低沉降差等。為確保施工質(zhì)量,在施工前期應(yīng)編制施工方案及作業(yè)指導(dǎo)書,必要時進行試樁作業(yè),以確定相關(guān)施工參數(shù),并檢測處理效果。
(三)填筑施工
臺背回填質(zhì)量也是路橋過渡段施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,同時臺背碾壓作為臺背施工的重要環(huán)節(jié),施工中如機械壓力過大將嚴(yán)重影響到臺墻的質(zhì)量,應(yīng)采用小型壓實機械進行臺背回填的壓實作業(yè),在壓實過程中如分層壓實必須將其厚度控制在10厘米到15厘米之間。同時填料也是影響臺背填筑質(zhì)量的因素之一,相關(guān)實踐表明,在相同壓實標(biāo)準(zhǔn)情況下,臺背回填處粘性土的壓實功高于砂礫料及二灰碎石的壓實功,選用小型壓實機械要使臺背回填粘性土壓實度高于95%難度很大。一般可以選用改良土或是級配碎石(摻水泥)等材料。如圖1所示為常用的一種過渡段設(shè)計方式。
(4)臺背排水
路橋過渡段如果排水處理不當(dāng),會使水沿橋臺路基連接處下滲,降低路面結(jié)構(gòu)層、路基和地基的穩(wěn)定性,加劇錯臺和跳車。因此應(yīng)根據(jù)臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式,以疏干臺后填料的水分。
臺背路基填筑前,在原地基土拱上亦設(shè)置泄水管或盲溝。在基底上,先作必要的處理,然后填筑橫坡為3%~4%的夯實粘土形成土拱,再在土拱上挖成雙向坡的地溝(地溝尺寸一般寬為40~60cm,深為30~50cm)。在臺背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管(塑管直徑一般不小于l0cm,其上小孔孔徑為5mm,布成梅花形,間距控制在l0cm以內(nèi))。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑臺后透水性材料,直到路基頂面。橫向盲溝的設(shè)置與上相同,取消泄水管,以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝(加大粒徑碎石)。用土工布包裹盲溝出口處,并對其作必要的處理。有時視需要可在臺后填方中設(shè)排水墊層。
總之,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人們對道路交通的快速性、安全性、舒適性的要求越來越高,尤其是對其行車舒適性要求也日益提高,這樣就對路橋過渡段整體質(zhì)量提出了更高的要求。為此,就需要我們各方共同努力,從設(shè)計、施工、管理上采取各種措施,通過采取優(yōu)化設(shè)計方案、采用先進的施工管理方法,嚴(yán)格控制施工過程質(zhì)量等措施,確保其整體質(zhì)量不斷提高。
參考文獻:
[1]黃潔.淺究路橋施工過渡段中施工技術(shù)問題[J].科技與企業(yè),2014,16:262.
[2]戴彩同.路橋過渡段道路施工技術(shù)研究[J].科技與企業(yè),2014,23:92.
[3]馮平剛,吳昌嘩.公路路橋過渡段施工技術(shù)探討[J].黑龍江交通科技,2014,11:32+34.
[4]何海,余其蔚.淺議路橋施工過渡段中施工技術(shù)問題[J].技術(shù)與市場,2014,05:204