吳明勤 許靜
摘要:本文結(jié)合我國(guó)當(dāng)下公路橋梁建設(shè)的種種弊端與不足,提出了一系列可行度較高的方法與建議。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;過(guò)渡段;軟土路基;施工技術(shù)
一、公路橋梁過(guò)渡段軟土路基不均勻沉降的形成原因
對(duì)于公路橋梁來(lái)說(shuō),最重要的就是平整度,路面的平順度往往是人們關(guān)注的重點(diǎn),特別是在橋梁的引道處,極其容易產(chǎn)生落差。而這個(gè)落差就是我們常說(shuō)的沉降差,沉降差是由路基的沉降以及路基與橋臺(tái)的剛度差異而造成的,沉降差容易導(dǎo)致公路路面不平順,甚至出現(xiàn)車輛在橋頭跳車的現(xiàn)象。橋頭跳車給道路和路使者都帶來(lái)了嚴(yán)重的危害,這種現(xiàn)象不僅會(huì)引起駕駛員和乘客的不適,還會(huì)增加行車的事故發(fā)生率,甚至減少橋梁的正常使用壽命。除此之外,路面的平整度還受路基的實(shí)密性與堅(jiān)固性的影響。如果路基的實(shí)密度分布不均,那么就會(huì)導(dǎo)致路面的平整度下降。在施工過(guò)程中,由于建筑路基的材料不同以及壓實(shí)程度的區(qū)別,往往致使公路橋梁存在高低的差別。并且,在公路橋梁投入使用之后,受承受重量分布不均地影響,也會(huì)導(dǎo)致路面的平整度有所下降。
(一)橋頭引道軟土路基的不合理處理
通過(guò)分析公路運(yùn)行調(diào)查結(jié)果,由于地基不均勻沉降而造成的公路軟基路段出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生,是由于在對(duì)施工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),未能對(duì)更多的地質(zhì)鉆探布孔進(jìn)行設(shè)置,也未能實(shí)施更深層的鉆探,將軟基的存在未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),最終導(dǎo)致橋頭路基軟土地基的治理出現(xiàn)遺漏,從而運(yùn)用不合理的處理方法進(jìn)行施工。其次,軟土地基的實(shí)際情況和采用的軟基處理方法、計(jì)算參數(shù)等內(nèi)容有一定的不同之處存在,造成軟基處理設(shè)計(jì)未能與技術(shù)要求的預(yù)期目標(biāo)相滿足,因此,由于雨水的侵蝕,路基強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,填土流失,造成公路橋梁過(guò)渡段路基不均勻沉降形成。
(二)不合理的橋臺(tái)臺(tái)背路基壓實(shí)度
在公路施工中,基本所有的橋梁、通道及明涵等都應(yīng)對(duì)臺(tái)背實(shí)施填土壓實(shí)處理。由于施工中機(jī)械、用料、經(jīng)驗(yàn)、順序以及施工作業(yè)面等工程管理因素的影響,造成橋臺(tái)臺(tái)背填土壓實(shí)度無(wú)法與預(yù)期的技術(shù)設(shè)計(jì)要求相滿足,從而成為公路橋梁過(guò)渡段軟基不均勻沉降形成的基本因素之一。
(三)橋頭引道過(guò)渡段結(jié)構(gòu)存在的不周密的布局
橋頭引道路基施工中,最常使用的過(guò)渡段工程的處理措施主要包括:粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過(guò)渡板以及加筋土法等。而該類處理措施的主要目的是為了對(duì)公路路基的整體強(qiáng)度進(jìn)行提升。通過(guò)提高整體強(qiáng)度,會(huì)降低路橋間的剛度變化,減輕了不均勻沉降的現(xiàn)象,促使路橋間的連接逐漸趨于平穩(wěn)、結(jié)實(shí),實(shí)現(xiàn)橋頭跳車問(wèn)題的改善。與公路工程施工相結(jié)合,橋頭引道過(guò)渡段最常運(yùn)用的方案則是搭板結(jié)構(gòu),但該方案的弊端則是容易有斷板現(xiàn)象形成,依然具有橋頭跳車現(xiàn)象,需進(jìn)一步將搭板結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。
二、公路橋梁過(guò)渡段的架構(gòu)施工
(一)將路橋過(guò)渡段的完好狀態(tài)進(jìn)行保持
通過(guò)對(duì)路橋過(guò)渡段路基工作流程的實(shí)踐分析可以看出,要想對(duì)路橋過(guò)渡段的變形進(jìn)行控制,則需要對(duì)以下兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決:
1.嚴(yán)格控制過(guò)渡段內(nèi)路基的工后沉降量。
2.將路橋交界處的錯(cuò)落式沉降由連續(xù)的斜坡式沉降所替代。
(二)對(duì)緩和過(guò)渡段實(shí)施合理設(shè)計(jì)
由于橋梁自身具有不同的結(jié)構(gòu)形式,從剛性比較大的混凝土結(jié)構(gòu)橋頭逐漸向填土路基和瀝青混凝土較為柔性的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)渡。它們之間有一定的強(qiáng)度差異存在。所以,在對(duì)軟土路基進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)與各段不同強(qiáng)度段的特點(diǎn)相結(jié)合,對(duì)相應(yīng)的強(qiáng)度過(guò)渡段進(jìn)行設(shè)置。原則上應(yīng)將柔性路堤與橋臺(tái)面之間的強(qiáng)度漸變段的長(zhǎng)度設(shè)置為50m.若漸變段設(shè)置為50m會(huì)有一定的難度存在,可適量將漸變段的距離縮短,最短不能低于30m.
(三)公路橋梁過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)形式
1.橋臺(tái)臺(tái)背路堤對(duì)土工格柵進(jìn)行填鋪。在對(duì)路橋過(guò)渡段路基施工進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用土工格柵的施工工藝,當(dāng)土體和土工格柵出現(xiàn)相互結(jié)合,對(duì)土體自身荷載及行駛車輛荷載進(jìn)行共同承受時(shí),土工格柵能夠?qū)⑼馏w的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,約束了土體的側(cè)向變形,同時(shí)也能有效控制路基填土的側(cè)向位移現(xiàn)象,所以,路基的整體穩(wěn)定性會(huì)有較大幅度提升,進(jìn)一步增大了路基的變形模量。通過(guò)路基的填土和土工木柵的摩擦作用,在路基中上部荷載會(huì)重新進(jìn)行分配,降低了橋臺(tái)臺(tái)背局部范圍內(nèi)的垂直應(yīng)力,從而使路基土體的承載力得到提升,降低了路基的沉降量。由于鋪設(shè)的水平土工木柵存在一定的彈性,即使有重大型車輛實(shí)施反復(fù)作用,路基也不會(huì)有變形現(xiàn)象出現(xiàn)。
2.合理確定搭板長(zhǎng)度與強(qiáng)度。由于搭板設(shè)計(jì)有較多的模式存在,因此在目前為止仍缺乏一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。所以在對(duì)搭板的長(zhǎng)度進(jìn)行確定時(shí)應(yīng)根據(jù)以下幾個(gè)原則進(jìn)行:
①在路面設(shè)計(jì)的使用年限內(nèi),通過(guò)公路路基下沉的作用,路面會(huì)有縱坡變形出現(xiàn),要求結(jié)合路堤沉降后傾角的變化范圍對(duì)搭板實(shí)施嚴(yán)格控制,使其處于1/200~1/300范圍內(nèi)即可。
②搭板長(zhǎng)度應(yīng)超出橋臺(tái)臺(tái)背不能進(jìn)行壓實(shí)的土體長(zhǎng)度,一定要對(duì)這一長(zhǎng)度進(jìn)行覆蓋。或是根據(jù)設(shè)計(jì)中預(yù)留的臺(tái)背的土方缺口的長(zhǎng)度進(jìn)行跨越。
③通過(guò)對(duì)搭板的受力狀態(tài)進(jìn)行分析,運(yùn)用簡(jiǎn)支梁或彈性地基的設(shè)計(jì)方法對(duì)搭板的長(zhǎng)度實(shí)施計(jì)算。按照規(guī)范要求,使搭板的長(zhǎng)度控制在20~30m之內(nèi)。應(yīng)與工程的實(shí)際設(shè)計(jì)與施工的情況相結(jié)合,與該計(jì)算方法進(jìn)行參照,促使搭板的長(zhǎng)度得到合理計(jì)算。
三、軟基路基路面的施工
(一)處理橋臺(tái)軟基的施工工藝
與之前的公路工程相結(jié)合,水泥粉噴樁符合地基加固軟土的要求,存在極為顯著的效果,具有工程造價(jià)較高且施工周期短的特點(diǎn)。運(yùn)用地基鞏固軟土的方式進(jìn)行超載預(yù)壓,存在較好的效果,該方法具有施工周期長(zhǎng)、沉降量高等特點(diǎn)。其次,對(duì)軟土地基的處理還包括爆破法和強(qiáng)夯法等。很多種方法都存在一定的適應(yīng)性及機(jī)理。為了使軟基排水固結(jié)的施工效果得到保障,使軟基路面不均勻沉降現(xiàn)象得到消解,應(yīng)對(duì)軟土路基施工周期進(jìn)行盡可能縮短,最關(guān)鍵的則是橋臺(tái)地段的施工工期,預(yù)壓時(shí)間上越長(zhǎng)越好,避免軟基路堤施工后有沉降現(xiàn)象形成。
(二)路橋過(guò)渡段施工結(jié)構(gòu)
橋梁結(jié)構(gòu)施工完成后,應(yīng)盡可能將一般填土路堤和過(guò)渡段路堤的施工進(jìn)行調(diào)整,對(duì)兩個(gè)路堤階段的路面高度通過(guò)具有相同壓實(shí)能量的壓實(shí)機(jī)械實(shí)施填壓,若運(yùn)用大型機(jī)械不方便時(shí),可在壓實(shí)施工時(shí)采用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行操作。
四、結(jié)語(yǔ)
總之,公路過(guò)渡段各個(gè)施工結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)控制的逐漸強(qiáng)化,在客觀層面上仍需具備一套科學(xué)的管理程序,促使工作質(zhì)量與工程質(zhì)量得到保障。減少或防止路橋過(guò)渡段不均勻沉降,避免橋頭跳車等病害現(xiàn)象形成,實(shí)現(xiàn)公路使用性能與使用壽命的有效提升。
參考文獻(xiàn):
[1]王銳.公路橋梁過(guò)渡段軟基路基施工技術(shù)方案分析和闡釋[J].環(huán)球市場(chǎng),2017,(6).