田鋒
摘要:在路橋工程建設(shè)中,路橋沉降段路基路面問(wèn)題的存在不僅損害了道路的使用性能,縮短了橋梁的使用周期,還給交通的安全運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。本文分析了沉降原理,探討了路橋沉降段容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題和施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:道路路橋;沉降段;路基路面
橋梁是道路建設(shè)中不可缺少的重要組成部分,尤其是對(duì)于高速公路而言,其重要作用更加顯著。在路橋沉降段施工過(guò)程中,要嚴(yán)把各操作關(guān)、質(zhì)量關(guān),確保道路橋梁的施工質(zhì)量,以使橋梁使用性能最大化發(fā)揮出來(lái)。
一、道路路橋沉降段容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題
(一)不均勻沉降問(wèn)題
路橋沉降段最容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是不均勻沉降的問(wèn)題。引起這個(gè)問(wèn)題的因素可能是在坡度的處理上存在問(wèn)題,或者是由于過(guò)渡段沒(méi)有處理好產(chǎn)生嚴(yán)重的臺(tái)階型不均勻沉降的問(wèn)題。不均勻沉降的問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生路面行駛的明顯顛簸等現(xiàn)象。
(二)路面中間低兩邊高的問(wèn)題
由于路基的質(zhì)量不高,導(dǎo)致承載力的下降,使得路面在經(jīng)過(guò)多次的荷載壓力后,出現(xiàn)路面嚴(yán)重的變形情況,通常會(huì)出現(xiàn)比較明顯的中間低兩邊高的現(xiàn)象。時(shí)間長(zhǎng)了之后,就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的行駛困難,影響路橋正常發(fā)揮其功能。
(三)路面沉陷和變形問(wèn)題
路面的沉陷和變形的問(wèn)題也是路橋沉降段極容易出現(xiàn)的問(wèn)題。橋臺(tái)、引導(dǎo)錯(cuò)臺(tái)等下沉,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的路面不平、裂縫或積水的問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致路面行車的不穩(wěn)、強(qiáng)烈的顛簸、嚴(yán)重的噪音等問(wèn)題出現(xiàn)。
二、道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)
(一)橋頭搭板的設(shè)置
橋頭搭板類型。根據(jù)橋梁基本情況及路基與橋梁結(jié)構(gòu)物之間差異沉降的容許值,應(yīng)該選擇合適的搭板形式。
1.單段式搭板。單段式搭板是指臺(tái)背只設(shè)置一段搭板,板的近臺(tái)端擱置在背墻頂面或從它外伸的牛腿上。板的遠(yuǎn)臺(tái)端則分為兩類:一是設(shè)置枕梁,枕梁用于傳遞搭板上的部分荷載與地基上,同時(shí)又能增加搭板的橫向抗彎剛度。通常枕梁置于搭板遠(yuǎn)臺(tái)端的下面,但有時(shí)因?yàn)榇畎遢^長(zhǎng),可將枕梁向臺(tái)背方向作適當(dāng)移動(dòng),形成懸臂狀態(tài),這樣做既可以減少搭板厚度,還可以使路堤與搭板之間得到較好的過(guò)渡;二是不設(shè)置枕梁,通常是將搭板的遠(yuǎn)臺(tái)端增厚。搭板下面鋪設(shè)素混凝土與碎石墊層,搭板的頂部可鋪墊層,然后在它上面鋪筑瀝青混合料面層。
2.多段式搭板。當(dāng)搭板的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度超過(guò)8-lom時(shí),宜將搭板設(shè)計(jì)成多段式的,并在板段間接頭下面設(shè)置拉桿與枕梁,這樣可以使板厚減少,沉降平順。國(guó)內(nèi)目前采用兩段式的較多,也有采用三段式的。
3.可抬升式搭板。可抬升式搭板的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單,只須在枕梁下采用預(yù)制板做預(yù)留工作井。井底設(shè)30cm厚的混凝土基礎(chǔ)。工作井的空間充分考慮安放千斤頂操作的需要,平時(shí)用沙填充。需要抬升搭板時(shí),將工作井里的沙掏出,安放臺(tái)座式千斤頂抬升枕梁和搭板,然后從預(yù)留或板側(cè)將水泥漿壓入板下。
(二)搭板埋量方式
1.平置式。搭板的縱坡與路面設(shè)計(jì)的縱坡平行,搭板的近臺(tái)端擱置在臺(tái)帽背墻的牛腿上或前墻頂面,遠(yuǎn)臺(tái)擱置在枕梁上,這種方式使用于引道是剛性路面的情況。
2.斜置式。搭板的縱坡一般不大于5%,和上面形式不同處是遠(yuǎn)離臺(tái)背端深埋在路面基層一下或者置于路面面層與基層之間。這種埋置方式使用于引道是柔性路面,有利于行車從剛性橋面到柔性路堤過(guò)渡。為防止搭板下沉,也可在搭板上先鋪設(shè)一層瀝青面層。
3.加設(shè)變厚式埋板。為避免二次跳車,常在搭板的尾端加設(shè)一段淺埋的變厚式埋板,其長(zhǎng)度一般取3~5m,對(duì)于水泥混凝土路面,也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。在搭板,埋板或變厚式板的下層,為保證與橋臺(tái)連部位的剛?cè)嵝詫哟卧谒胶痛怪狈较蚓軡u次變化,應(yīng)采用強(qiáng)度及回彈模量均高于其他路段對(duì)應(yīng)的路面結(jié)構(gòu)層材料,以提高該部位的整體受荷的抗沖能力,使路面剛度向路堤方向漸變,從而避免二次跳車現(xiàn)象。
三、處理地基
地基處理是為了提高地基承載力,改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工地基處理方法。具體主要從以下五個(gè)方面改善原狀軟弱地基的性質(zhì):
(一)改善剪切特性。由于土體的強(qiáng)度主要是指其抗剪強(qiáng)度,土體的破壞是受剪破壞,而不是受壓破壞,所以改善剪切特性實(shí)際上是提高土體強(qiáng)度;
(二)改善壓縮特性主要是提高地基土的壓縮模量,借以減少地基土的沉降,簡(jiǎn)而言之,就是提高地基抗變形特性;
(三)改善透水特性主要是解決由于地下水的運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)的問(wèn)題,如流沙、管涌等;
(四)改善地基的動(dòng)力特性。地震時(shí)飽和松散粉細(xì)沙(包括部分輕亞黏土)將會(huì)發(fā)生液化,主要解決地基的振動(dòng)特性。提高抗震性能:
(五)改善特殊土的不良特性。主要是消除或減少黃土的濕陷性和膨脹土的漲縮性。
地基處理方法主要有強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法。強(qiáng)夯法起源于法國(guó),1969年首先用于法國(guó)某海邊20多棟八層居住建筑的地基加固工程。我國(guó)從1978年在塘沽新港首次使用以后,發(fā)展很快。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法是用起重設(shè)備將很重的夯錘起吊到一定高度。然后使其自由下落,利用其產(chǎn)生的較大的沖擊能對(duì)土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí),以提高其強(qiáng)度、降低其壓縮性的一種地基加固處理方法。
四、橋頭回填施工中的技術(shù)要點(diǎn)
在橋頭回填施工中,一般采用使用石灰土進(jìn)行回填。石灰土多處于普通的土包圍之中,只能用小型機(jī)具進(jìn)行處理,而且由于與素土接頭處施工不便,往往出現(xiàn)問(wèn)題。所以在施工中,應(yīng)當(dāng)把臺(tái)背處的路基全部挖開(kāi),統(tǒng)一填筑石灰土,不再保留周圍的土。這樣重型壓路機(jī)就可以開(kāi)進(jìn)臺(tái)背處進(jìn)行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價(jià),但這樣既保證了臺(tái)背回填質(zhì)量,又減少了人工與小型機(jī)具費(fèi)用。在臺(tái)背施工中,要嚴(yán)格規(guī)定臺(tái)背回填的施工程序,首先按每層20cm計(jì)算出臺(tái)背回填的用土量與用灰量,現(xiàn)場(chǎng)撒灰、攪拌,至少要倒翻3次(有條件的進(jìn)行場(chǎng)拌)。石灰土拌和必須均勻,顏色一致現(xiàn)場(chǎng)鋪平,壓路機(jī)緊跟碾壓至密實(shí)。
五、結(jié)論
路橋沉降階段的路基路面施工需要注意的技術(shù)要點(diǎn)有很多,本文主要從搭板設(shè)置、后臺(tái)填筑、地基施工、臺(tái)背排水、橋頭換置這幾個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和介紹。在道路建設(shè)中要積極采取合理有效的對(duì)策進(jìn)行綜合防治,以便從根本上防止道路橋梁過(guò)渡段的路基產(chǎn)生過(guò)度沉降,從而能在一定程度上預(yù)防交通事故的發(fā)生。
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