陸 斌
(廣西長(zhǎng)長(zhǎng)路橋建設(shè)有限公司,廣西 南寧 530003)
隨著我國(guó)道橋事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,道橋工程沉降區(qū)域的路面施工技術(shù)逐漸成為了廣大學(xué)者關(guān)注的問(wèn)題,此類問(wèn)題通常涉及到通車期間的跳車問(wèn)題及駕駛的舒適性,因此,對(duì)于道橋沉降區(qū)域路面施工技術(shù)的深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前,我國(guó)道橋工程領(lǐng)域的技術(shù)正突飛猛進(jìn),是全面推動(dòng)城市化進(jìn)程的主要驅(qū)動(dòng)力,盡管相關(guān)道橋部門正逐步加大對(duì)該領(lǐng)域工程的投入和重視程度,但實(shí)際的工程質(zhì)量及驗(yàn)收效果往往達(dá)不到預(yù)期要求[1]。以梁臺(tái)和搭板等部分為例,經(jīng)常出現(xiàn)異常沉降及橋頭跳車等問(wèn)題,這不僅對(duì)行車的安全構(gòu)成威脅,更會(huì)使沉降程度進(jìn)一步加劇,影響道橋設(shè)施以及車輛的使用壽命,通過(guò)對(duì)已有文獻(xiàn)以及出現(xiàn)的危險(xiǎn)事故的細(xì)致分析可知,多數(shù)安全隱患及事故的發(fā)生與道橋沉降區(qū)域的路面施工有關(guān),例如橋頭跳車將增加橋體結(jié)構(gòu)的變形速度,致使結(jié)合縫、結(jié)合面受損。本文通過(guò)對(duì)道橋沉降區(qū)域路面異常沉降因素的詳細(xì)歸納,將道橋沉降區(qū)域的組織架構(gòu)部分進(jìn)行細(xì)化,進(jìn)而得出有效的路面施工技術(shù)方案,可為此類工程的施工提供一定的指導(dǎo)。
在道橋工程領(lǐng)域的建設(shè)過(guò)程中,對(duì)于路基經(jīng)常使用粗粒填料法、混凝土搭板法以及強(qiáng)化鋼筋法等處理措施,這些措施的目的均為降低道橋沉降區(qū)域的剛度差異,以路基結(jié)構(gòu)升級(jí)來(lái)進(jìn)一步提高整體的韌度,最大程度上減少行車過(guò)程中的跳車情況發(fā)生,通過(guò)對(duì)實(shí)際路段的調(diào)研發(fā)現(xiàn),搭板結(jié)構(gòu)是工程建設(shè)和施工過(guò)程中較為常用的模式,但其防跳車效果通常并不理想[2]。典型的橋臺(tái)構(gòu)造如圖1所示。
圖1 典型的橋臺(tái)構(gòu)造示意圖
由公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可知,全部橋梁、通道以及涵洞均應(yīng)使用橋臺(tái)背進(jìn)行填埋處理,因臺(tái)背填埋技術(shù)的施工過(guò)程比較復(fù)雜,同時(shí)也受諸多工程方面的因素影響,如施工過(guò)程中的物料、工藝以及施工設(shè)備等,這其中還與施工者的經(jīng)驗(yàn)有著很大的關(guān)系,任何一個(gè)環(huán)節(jié)最后的施工標(biāo)準(zhǔn)如果不達(dá)標(biāo),均會(huì)給最終的填埋、壓實(shí)質(zhì)量造成影響,這是產(chǎn)生異常沉降的主要因素,此外,因路段常通車量較大,因此載荷較大,會(huì)使道橋地基產(chǎn)生形變,加之氣候因素的影響,道橋在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中會(huì)逐漸發(fā)生不同程度的沉降,給路面的平整性帶來(lái)影響[3,4]。
通過(guò)對(duì)實(shí)際工程的具體研究發(fā)現(xiàn),公路發(fā)生橋頭跳車的情況多數(shù)與地基沉降因素有關(guān),而產(chǎn)生沉降的直接因素是結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)階段不夠合理。在地基的施工過(guò)程中,并沒(méi)有對(duì)具體的工程情況作出正確的評(píng)估和判斷,例如在工程施工過(guò)程中所設(shè)置的鉆孔較少,且鉆探的深度不夠,因此無(wú)法準(zhǔn)確定位地基軟土層的實(shí)際位置,對(duì)軟土的成分及深度的研究分析不到位,且對(duì)軟土地基的模擬分析不足,無(wú)法獲取準(zhǔn)確的工程試驗(yàn)數(shù)據(jù),最終使地基的實(shí)際狀況與設(shè)計(jì)要求不符,這同樣會(huì)引起道橋軟土路基的趨勢(shì)性沉降,雨水等環(huán)境更會(huì)加快路基的損壞進(jìn)程,使得其強(qiáng)度及抗剪切能力減弱[5,6]。
充分加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中道橋沉降區(qū)域搭板長(zhǎng)度以及強(qiáng)度監(jiān)測(cè)的重視程度,可從宏觀層面上將施工隱患降到最低。當(dāng)前,我國(guó)仍未有關(guān)于道橋沉降區(qū)域搭板的一套完整設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或可參照系統(tǒng),部分施工單位根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行施工,這對(duì)于道橋本體的安全性構(gòu)成潛在的威脅。應(yīng)在施工前期做好充分的準(zhǔn)備工作及各項(xiàng)事故應(yīng)急預(yù)案,在施工中也應(yīng)根據(jù)實(shí)際橋臺(tái)路堤以及橋臺(tái)的沉降程度來(lái)設(shè)計(jì)搭板的長(zhǎng)度,通常路基的施工過(guò)程采取土工格柵的技術(shù)策略,可將土層的抗剪切強(qiáng)度最大限度發(fā)揮出來(lái),同時(shí)縮短路基填埋位移和土層側(cè)方的移動(dòng),進(jìn)而使得路基整體的穩(wěn)定性得以增強(qiáng),因此,合理設(shè)計(jì)道橋沉降區(qū)域的結(jié)構(gòu)對(duì)工程整體質(zhì)量的把控具有重要意義[7]。
對(duì)道橋沉降區(qū)域軟土地基以及路堤進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)對(duì)橋臺(tái)混凝土以及瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行綜合衡量,尤其是填埋路基的強(qiáng)度,對(duì)不同程度的沉降區(qū)域分別標(biāo)記,同時(shí),規(guī)劃較為合理的緩和沉降區(qū)域。此過(guò)程應(yīng)確保沉降區(qū)域的強(qiáng)度、韌性等具有充分的漸變特性,一般來(lái)講,橋臺(tái)與路堤間漸變寬度應(yīng)>50 m,而將道橋沉降區(qū)域的差值控制在5 cm以內(nèi),斜坡填埋處理過(guò)程如圖2所示。
圖2 斜坡填埋處理過(guò)程示意圖
路面地基在長(zhǎng)期承載較強(qiáng)的荷載時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定的沉降,通過(guò)土工復(fù)合鋼筋材料,可提高路面地基的載荷能力,防止地基沉降效果顯著,因此,道橋沉降區(qū)域的路面施工技術(shù)應(yīng)符合路基設(shè)計(jì)的國(guó)標(biāo)規(guī)范,即確保路基的沉降值在10 cm以內(nèi),沉降幅值差在5 cm以內(nèi),將道橋沉降區(qū)域的地基條件和路基條件視為沉降區(qū)域的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分[8]。
橋臺(tái)的軟土層施工技術(shù)常分為水泥粉噴樁、模塑排水以及爆破法等。水泥粉復(fù)合噴樁工藝對(duì)軟土層地基具有良好的加固效果,且施工周期短,在工期和質(zhì)量的管控方面性能卓越,但對(duì)于施工技術(shù)本身而言,其工程造價(jià)相對(duì)較高、超荷載預(yù)壓施工時(shí)間較長(zhǎng)、沉降值較高。因此,在橋臺(tái)路基施工策略的選取方面,應(yīng)參照實(shí)際的工程狀況,最大程度上減弱軟土路基異常沉降情況的發(fā)生,尤其是對(duì)于在橋臺(tái)區(qū)域進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的施工來(lái)說(shuō),增強(qiáng)其地基的載荷能力以及牢固性效果顯著[9-10]。軟基換填施工數(shù)據(jù)明細(xì)如表1所示。
表1 軟基換填施工數(shù)據(jù)明細(xì)表
在路堤材料的選取方面,需預(yù)先進(jìn)行土質(zhì)測(cè)試,通過(guò)對(duì)比所獲取的實(shí)際土質(zhì)數(shù)據(jù),采取具有較好填埋性能的材料來(lái)進(jìn)行填埋,常規(guī)的做法是選取富水量較低的材料作為填埋對(duì)象,如沙石土等,但禁止使用沼澤土或淤泥等雜物進(jìn)行填埋[11]。
通過(guò)大量的工程數(shù)據(jù)分析和對(duì)比以及具體的施工經(jīng)驗(yàn)可知,引起跳車情況發(fā)生的直接原因是橋臺(tái)引道和路基間強(qiáng)度失衡而形成的異常沉降,這就需要工程技術(shù)人員在施工過(guò)程中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)情況來(lái)設(shè)計(jì)較為合理的施工方案,并提前制定事故預(yù)警機(jī)制和應(yīng)對(duì)措施,側(cè)重于對(duì)道橋沉降區(qū)域地基的處理方法和引道、橋臺(tái)等部分施工質(zhì)量的管控,選取質(zhì)量達(dá)標(biāo)的路堤填埋材料,并做好相應(yīng)的防水、排水措施,降低沉降區(qū)域異常沉降現(xiàn)象的發(fā)生幾率,進(jìn)而避免跳車情況的發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)道橋沉降區(qū)域路面施工技術(shù)的詳細(xì)分析和研究,以期為此類工程的施工提供有效的參考意見(jiàn)。
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