楊磊
摘 要:路橋過(guò)渡段是公路橋梁施工的重點(diǎn)部位,其中軟基地基處理又是過(guò)渡段施工的關(guān)鍵。如果軟基地基處理不到位,必然導(dǎo)致不均勻沉降,影響車輛安全通行。為此,采取有效措施,加強(qiáng)過(guò)渡段軟基路基處理工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)不均勻沉降的有效控制是施工單位必須高度重視的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:路橋過(guò)渡段;軟基路基;不均勻沉降
1路橋過(guò)渡段軟基路基的特點(diǎn)
(1)具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性,恢復(fù)速度快。路橋過(guò)渡段軟基路基的結(jié)構(gòu)性比較強(qiáng),彈性大,當(dāng)收到外力的作用時(shí),短時(shí)間內(nèi)土層結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,但過(guò)一段時(shí)間之后,軟基路基還會(huì)恢復(fù)到之前的強(qiáng)度。(2)水分含量高。路橋過(guò)渡段軟基路基主要是指含有一定比例有機(jī)質(zhì)、壓縮濃度較低的土層,含有較高的水分,一般水分含量在 25% -75%左右。公路路橋過(guò)渡段的軟基很多都是流水沉積的作用形成的,因此軟土形成之后還會(huì)保留有一定的水分和空氣,從而給軟土內(nèi)部形成了一定比例的孔隙。(3)抗壓強(qiáng)度低。路橋過(guò)渡段軟基路基是由一些軟土為機(jī)制堆積而成的,并且含有很多的水分,因此其抗壓強(qiáng)度相比與公路其他地方的土質(zhì)要低。當(dāng)受到外力作用的時(shí)候,例如載有高重量貨物卡車的碾壓,大雨的沖刷等,路橋過(guò)渡段邊坡的軟土路基就很容易遭到破壞,從而降低公路路面的施工質(zhì)量。
2路橋過(guò)渡段軟基路基不均勻沉降的原因
2.1 填料存在壓縮變形現(xiàn)象
路橋過(guò)渡段軟基路基施工效果受填料質(zhì)量的影響是顯而易見的。例如,填料塑性變形較大、孔隙較大、壓實(shí)度不夠、通車運(yùn)行后出現(xiàn)較大沉降差,或者填料即使經(jīng)過(guò)壓實(shí),但顆粒間孔隙不會(huì)完全消除,受到車輛荷載反復(fù)作用之后,出現(xiàn)塑性變形情況。施工中選用的填料性質(zhì)不一樣,剛度大小不一樣,導(dǎo)致沉降差異不同,也會(huì)引發(fā)不均勻沉降問(wèn)題。
2.2 軟基處理不到位
橋臺(tái)地基和過(guò)渡段采用不同處理方法,導(dǎo)致二者的剛度、強(qiáng)度、承載力存在差異。但作用在二者的車輛荷載是一定的,久而久之,容易出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。施工中,橋臺(tái)地基常用剛性鉆孔灌注樁技術(shù)處理,深度達(dá)10m,穩(wěn)定性高,效果好,基本不會(huì)出現(xiàn)沉降問(wèn)題。但軟基路基常用換填法、深層攪拌樁法、排水固結(jié)法等處理,工后沉降需要較長(zhǎng)時(shí)間才穩(wěn)定,變形較大,處理效果不及橋臺(tái)處理效果,在車輛荷載影響下,容易出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。
2.3 施工工藝存在不足
一般先進(jìn)行橋臺(tái)施工,然后填筑路基,施工單位容易將質(zhì)量控制重點(diǎn)放在路基,而對(duì)過(guò)渡段的重視程度不夠,或者為了加快施工進(jìn)度,提前完成任務(wù),忽視控制過(guò)渡段填筑和壓實(shí)效果,質(zhì)量驗(yàn)收和檢測(cè)不到位,存在較大工后沉降和變形問(wèn)題。除此之外,過(guò)渡段不方便機(jī)械作業(yè)和機(jī)械施工,難以對(duì)填料壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行有效控制,這也是導(dǎo)致不均勻沉降發(fā)生的重要原因。
2.4 雨水侵蝕帶來(lái)的負(fù)面影響
路橋工程通車運(yùn)行后,在車輛荷載、填料自重、地基不均勻沉降影響下,橋臺(tái)后的填土出現(xiàn)裂縫,或者排水不暢,受到雨水的影響,填土孔隙率發(fā)生改變,使得填土強(qiáng)度下降,甚至出現(xiàn)填料被水流帶走的情況。導(dǎo)致過(guò)渡段變形現(xiàn)象發(fā)生,對(duì)車輛行駛也帶來(lái)負(fù)面影響。
3針對(duì)路橋過(guò)渡段軟基路基不均勻沉降的防治措施
3.1 制定科學(xué)合理的路橋過(guò)渡段
軟基路基架構(gòu)方案在制定路橋過(guò)渡段軟基路基架構(gòu)方案之前,首先要對(duì)路橋過(guò)渡段的地質(zhì)情況進(jìn)行勘探,確定是否有軟基存在,并明確軟基所在的位置,軟基的深度,軟基的范圍以及軟基的物理力學(xué)性質(zhì)等。其次,要合理設(shè)計(jì)緩和過(guò)渡段軟基路基。路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)形式主要有混凝土結(jié)構(gòu)橋臺(tái)、填土路基、瀝青混凝土路面等結(jié)構(gòu)形式。在設(shè)計(jì)路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)的時(shí)候,要根據(jù)路基過(guò)渡段的具體情況,設(shè)置相應(yīng)強(qiáng)度的過(guò)渡段。一般來(lái)說(shuō),柔性路堤和剛性橋臺(tái)面之間的強(qiáng)度漸變段需要有 50m 左右的長(zhǎng)度。如果路橋引道之間沒有軟土地基的存在,那么柔性路堤和剛性橋臺(tái)面之間的強(qiáng)度漸變段至少不得低于 13m。第三,路橋過(guò)渡段的路基條件和地基條件要滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。路橋過(guò)渡段路基的工后沉降值包保持在 10cm 以下,沉降差要小于 5cm,同時(shí)沉降坡度保持在 0.4%的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。要對(duì)路橋過(guò)渡段基地、橋臺(tái)、橫向結(jié)構(gòu)物、相鄰路堤的基底等部位同時(shí)進(jìn)行處理??梢岳谜駝?dòng)壓路機(jī)將過(guò)渡段的路堤壓實(shí)平整,路堤的高度一般控制在小于 3m 的高度。
3.2 做好路橋過(guò)渡段排水工作
首先,路橋過(guò)渡段在施工之前,應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地情況,采取相應(yīng)的防排水措施;其次,要采取措施防止過(guò)渡段臺(tái)背回填料表面出現(xiàn)地表水滲入情況;第三,要按照設(shè)計(jì)的要求,在路橋過(guò)渡段臺(tái)背與回填料之間設(shè)置防排水層;第四,路橋過(guò)渡段填料與其他填料與相鄰路堤填料之間的反濾層應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工;第五,要按照設(shè)計(jì)的要求,在過(guò)渡段坡腳兩側(cè)、路堤底部設(shè)置縱橫排水管道;第六,過(guò)渡段路堤兩側(cè)防護(hù)砌體的施工應(yīng)在地基和路堤變形穩(wěn)定后進(jìn)行。
3.3 做好路橋過(guò)渡段軟基路基壓實(shí)工作
路橋過(guò)渡段軟基路基壓實(shí)工作對(duì)于整個(gè)路橋過(guò)渡段的質(zhì)量有著重要的影響,因此要做好路橋過(guò)渡段軟基路基壓實(shí)工作。首先,要根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果,科學(xué)合理的設(shè)計(jì)路橋過(guò)渡段路基的寬度、厚度。其次,要按照汽車卸土、推土機(jī)平整、灑水晾曬、壓路機(jī)碾壓、壓實(shí)度檢測(cè)的順序給路橋過(guò)渡段路基進(jìn)行壓實(shí)。第三,在壓實(shí)路基的過(guò)程中,要控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的具體工作,保證各個(gè)階段的壓實(shí)工作都符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,保證整個(gè)路橋過(guò)渡段路基的壓實(shí)度。
3.4合理選擇填料,保證填料質(zhì)量
過(guò)渡段工程施工效果受填料性質(zhì)和填料質(zhì)量的影響,為此,該施工單位非常重視該項(xiàng)工作。一般而言,選用強(qiáng)度高、剛度大的級(jí)配粗粒料,包括級(jí)配碎石、級(jí)配砂礫石、混凝土等,將其用作過(guò)渡段軟基路基填筑材料,更能提高施工效果,確保壓實(shí)度符合要求與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該過(guò)渡段軟基路基處理中,采用級(jí)配碎石摻5%水泥和3%水泥作為填料,并將這些填料進(jìn)行均勻攪拌。然后應(yīng)用分層填筑、分層壓實(shí)的施工方式,每層厚度20cm,保證每層填筑和壓實(shí)效果,進(jìn)而確保整個(gè)軟基路基填筑效果。
3.5埋設(shè)加筋材料,增強(qiáng)施工水平
施工過(guò)程中,在過(guò)渡段埋設(shè)加筋材料,確保路橋過(guò)渡段順利過(guò)渡,確保剛度比較接近,也提高不均勻沉降控制水平。另外,該措施的應(yīng)用能增加表面?zhèn)认驊?yīng)力,限制土體側(cè)向變形,增強(qiáng)加筋土強(qiáng)度,這樣一來(lái),能有效控制加筋土的整體變形。同時(shí),施工中鋪設(shè)加筋材料后,加筋土形成一個(gè)剛度大、承載力強(qiáng)的復(fù)合體,提高路基剛度和承載力。通車運(yùn)行之后,即使受到較大車輛荷載的反復(fù)作用,也能保持良好性能,不容易出現(xiàn)變形情況。一般來(lái)說(shuō),施工中為更好發(fā)揮加筋材料的作用,應(yīng)該科學(xué)合理確定材料的鋪設(shè)層數(shù)和間距,增強(qiáng)材料力學(xué)性能,更好發(fā)揮其作用,確保路橋過(guò)渡段穩(wěn)固。該路橋過(guò)渡段施工中,加筋材料選用雙向聚酯土工格柵加筋,鋪設(shè)間隔為0.6m,坡高6~10m之間的格柵幅寬2.5m;坡高10~15m之間的格柵幅寬4.0m;當(dāng)坡高大于15m時(shí),施工中結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)、合理確定格柵幅寬。通過(guò)采取該施工方式,實(shí)現(xiàn)路橋過(guò)渡段平穩(wěn)過(guò)渡,取得良好施工效果,為車輛通行創(chuàng)造有利條件。
結(jié)束語(yǔ)
過(guò)渡段軟基路基處理是路橋施工的重點(diǎn)內(nèi)容,只有采取有效措施,做好處理工作才能提高施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)不均勻沉降的有效控制,確保車輛順利通行。施工中應(yīng)該結(jié)合過(guò)渡段實(shí)際情況,有針對(duì)性的采取控制對(duì)策,加強(qiáng)每個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。同時(shí)還要嚴(yán)格落實(shí)施工管理措施,加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收與檢測(cè)工作,總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 林廣東,肖黎,論路橋過(guò)渡段軟基路基不均勻沉降的原因 [J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察,2014(7):189.
[2] 曾財(cái).路橋過(guò)渡段軟基路基路面施工研究 [J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2014(1):154.
(作者單位:東北林業(yè)大學(xué)工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司)