劉忠良
(廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司, 廣東 興寧 510030)
基于我國交通運輸量呈不斷上升趨勢的情形下,部分橋梁工程由于施工不當(dāng),導(dǎo)致項目投入使用不久后,便出現(xiàn)不同程度的路基路面受損情況。面對道路橋梁工程沉降段路基路面設(shè)計常見的問題,有關(guān)部門不僅要采取有效的施工工藝加以處理,更有必要結(jié)合實際情況,把握設(shè)計要點,切實提升整體建設(shè)水平。
東樂路東延線位于順德新城,為新建道路。路線呈東西走向,西起濱河西路-東樂路交叉口,往東延伸,終止于新城路,路線全長約1.6km。起點和終點均接順濱河西路和新城路的施工圖電子版。本道路為城市主干路,雙向八車道,道路紅線寬60m,設(shè)計速度為60km/h。全線設(shè)置半互通式立交一座及跨桂畔海大橋一座。全線需進(jìn)行軟土路基處理。
土基回彈模量E0根據(jù)以往實體工程檢測資料及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)取值,土基回彈模量E0≥30MPa,土基頂面的彎沉值l0=300(0.01mm)。
在軟土地基環(huán)境中展開橋頭施工作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格控制復(fù)合地基樁頂高程,其需要比承臺底標(biāo)高略低一些,此后對復(fù)合地基的強(qiáng)度進(jìn)行檢驗,在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后展開橋臺部分的施工[1]。關(guān)于柱式臺,在填土過程中應(yīng)遵循對稱輕壓的原則,從而確保密實度,經(jīng)填土處理后需達(dá)到指定的標(biāo)高,此后進(jìn)行橋臺部分的施工。關(guān)于水泥樁處理圓管涵路段,所設(shè)置的樁間距應(yīng)略小一些,且應(yīng)為兩排樁的形式。
根據(jù)外業(yè)勘測資料,本工程中主要以軟土地基為主,對軟土特性進(jìn)行分析,充分考慮到工程整體質(zhì)量以及效益等要求,應(yīng)遵循如下原則而展開:
(1)在對一般軟土路段展開施工作業(yè)時,采用袋裝砂井+等載預(yù)壓處理;
(2)靠近現(xiàn)狀碧桂路或匝道靠近橋梁施工滿堂支架范圍,采用水泥攪拌樁+等載預(yù)壓處理;
(3)對于橋臺后30m范圍軟土路段,采用CFG樁+袋裝砂井+等載預(yù)壓處理;
(4)對于南方智谷B區(qū)地下室開挖路段,采用水泥攪拌樁+等載預(yù)壓處理;
(5)滿足不了高壓線施工凈高路段,采用高壓旋噴樁+等載預(yù)壓處理。
本工程路面設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次為2.15×107軸次。瀝青路面按《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》(CJJ 169-2012)規(guī)定的理論方法設(shè)計;瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度采用“路面設(shè)計程序系統(tǒng)HPDS2012”(現(xiàn)有最新版本)分析計算。
對于路面設(shè)計而言,首先要考慮眾多的客觀因素,如當(dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r、施工場地地質(zhì)、土壤情況等,還要考慮施工所使用的材料等。所以,必須要在施工前對路面進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測,并由多部門合作進(jìn)行探討制定施工計劃,同時以政府和專業(yè)人員的指導(dǎo)意見為準(zhǔn),保障施工符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求。
在展開有關(guān)于軟土地基的處理時,應(yīng)充分考慮到穩(wěn)定、沉降等方面的要求[2]。具體做如下分析:
(1)沉降計算及容許工后沉降?;诜謱涌偤头ǘ归_,同時引入沉降系數(shù)m做進(jìn)一步的修正處理。工后沉降要求如下:
橋臺與路堤相鄰處:≤0.10~0.20m
涵洞、通道處:≤0.20m
一般路段:≤0.30~0.50m
(2)穩(wěn)定計算?;谟行Ч探Y(jié)應(yīng)力法展開穩(wěn)定驗算分析,快剪以及固結(jié)快剪都是需要重點考慮的內(nèi)容,要求穩(wěn)定安全系數(shù)F達(dá)到1.2及其以上水平,如果受到地震的影響,此時F值可以適當(dāng)降低,幅度以0.1為宜。
(3)加載速率及預(yù)壓控制標(biāo)準(zhǔn)。在路基加載過程中,需要高度重視路基中心表面沉降速率,非特殊情況下應(yīng)介于10~15mm/d區(qū)間內(nèi),除此之外,坡角的側(cè)向位移也需要得到合理的控制,即應(yīng)穩(wěn)定在5mm/d范圍內(nèi)。
在施工過程中,路基中心表面會出現(xiàn)一定的沉降現(xiàn)象,要求其速率應(yīng)控制在10mm/d,在滿足此條件后方可展開后續(xù)路堤的填筑施工。排水固結(jié)區(qū)的預(yù)壓時間介于10~12個月,而復(fù)合地基時間相對較短,以3~6為宜。當(dāng)月沉降速率處于5mm以內(nèi)且持續(xù)此狀態(tài) 2個月后,方可進(jìn)行卸載處理,此后進(jìn)行管線以及路面等部分的施工作業(yè)。
以橋頭坡度為基準(zhǔn),確定合適的搭板長度,確保搭板具有足夠的強(qiáng)度,不允許出現(xiàn)過度沉降現(xiàn)象。如果橋頭搭板發(fā)生脫空等不良問題,采取砂漿封堵措施。此外,對搭板的分布方式做以優(yōu)化,將搭板設(shè)置在路面基層下方,此后設(shè)置一個16~20cm的墊層,相較于搭板寬度而言,墊層應(yīng)比該值大50cm,同時設(shè)置一個縱橫比為1:3的斜坡,確保與底基層達(dá)到良好的連接狀態(tài),最后,做好對搭板近臺端下方的處理工作,即鋪設(shè)一個油毛氈。
(1)根據(jù)各路段底基層寬度、厚度及松鋪系數(shù)(通常約為1.2),以所得到的計算間距為指導(dǎo),由此確定合適的卸料位置以及規(guī)模。引入平地機(jī)設(shè)備,完成對粗碎石的處理,提升攤鋪的均勻性。
(2)初壓。使到8t的雙輪壓路機(jī)設(shè)備,遵循由兩側(cè)逐步延展到中間的原則,單次操作重疊部分以輪寬的1/3為宜。
(3)撒鋪填隙料。借助石屑撒布機(jī)展開此環(huán)節(jié)工作,確保填隙料在碎石層上的分布具有足夠的均勻性,若有特殊要求則引入人工進(jìn)行掃勻操作。
(4)振動碾壓?;谡駝訅郝窓C(jī)而展開,將填隙料良好的置入到各個空隙之中。
(5)再次撒布填隙料。要求厚度穩(wěn)定在2~2.5cm范圍內(nèi),且具有足夠的均勻性。
(6)二次碾壓處理。需要尋找到局部裂隙并對其采取人工找補(bǔ)措施,當(dāng)部分區(qū)域的填料過多時,則需要將其清理到路面以外區(qū)域。
(7)對局部區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)撒碎石處理,提升其均勻性后進(jìn)行振動碾壓。填隙料不得在碎石表面局部自成獨立一層,表面必須能見碎石(一般外露3~5mm)。
(8)灑水終壓。當(dāng)做好對所有碎石表面層空隙的填補(bǔ)工作后,則需要使用到三輪壓路機(jī)做進(jìn)一步壓實處理,此過程中不可出現(xiàn)蠕動現(xiàn)象;為了碾壓順利進(jìn)行,在施工前灑上適量的水,達(dá)到3kg/m2的標(biāo)準(zhǔn)。
為防止路面下沉,適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充填充物能增強(qiáng)道路的強(qiáng)度。在填補(bǔ)前期,有關(guān)人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,進(jìn)行分析選擇填補(bǔ)的物質(zhì)。只有增強(qiáng)道路的強(qiáng)度,道路的承載量才能有所提高,避免之后大型車輛反復(fù)碾壓導(dǎo)致的道路下沉現(xiàn)象的發(fā)生,減少后面修補(bǔ)的費用。
修補(bǔ)材料通常選擇砂、石,其獲取便利、價格相對低廉、含水量小,施工之后能有效避免道路空隙的出現(xiàn),以此來降低路面的下降幾率的可能性。
對于我國而言,在開展道路橋梁路基路面施工時,道路設(shè)計重要性位居首位,因為這與道路的質(zhì)量息息相關(guān)。提前做好勘察工作,收集當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)和水文數(shù)據(jù),并結(jié)合國內(nèi)成功案例,進(jìn)行路基設(shè)計,采取合適的施工材料,加強(qiáng)道路強(qiáng)度和載重量,避免沉降現(xiàn)象的發(fā)生。