楊艷崗
(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司, 山西 運(yùn)城 044000)
首先要確保高速公路的建設(shè)質(zhì)量,其次高速公路的后期維護(hù)保養(yǎng)也是至關(guān)重要的。而高速公路橋頭搭板的沉降是在其后期養(yǎng)護(hù)中較為常見(jiàn)的一類病害,嚴(yán)重地影響了人們的安全出行,因此施工單位以及社會(huì)必須引起足夠的重視,當(dāng)然造成高速公路橋頭搭板沉降的原因也是多,其中路基土質(zhì)松軟是主要原因,因此加強(qiáng)路基的堅(jiān)固性就十分必要。
土質(zhì)松軟不良是導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的重要原因之一。實(shí)際上,大多數(shù)的橋梁設(shè)計(jì)的路段都具有地形特殊的特征,如果存在有土壤的含水量較高的問(wèn)題,那么土質(zhì)相對(duì)比較松軟,整體滲透能力也較小,這個(gè)時(shí)候無(wú)論是抗載荷能力還是機(jī)械性能都會(huì)比較差,很容易導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題。除此之外,高速公路本身具有行車速度快、汽車數(shù)量多的特征,所以更容易因此出現(xiàn)沉降的問(wèn)題。
高速公路橋頭搭板沉降的另外一個(gè)重要的原因就是填料的選取問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),回填填充材料大多選擇石渣、灰土等類型的材料,其強(qiáng)度結(jié)構(gòu)會(huì)直接關(guān)系到路基的抗壓能力。如果回填后的材料抗壓性能不足,那么會(huì)導(dǎo)致外界的負(fù)荷增加,進(jìn)而導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題。除此之外,在路基施工過(guò)程中,臺(tái)背屬于一般碾壓施工難以涉及的部分,所以這個(gè)位置容易出現(xiàn)土基松軟的問(wèn)題,所以隨著高速公路的投入使用,需要在壓力的作用調(diào)整下來(lái)確保壓實(shí)操作,否則也會(huì)出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的情況。
在進(jìn)行橋頭搭板的施工時(shí),如果技術(shù)應(yīng)用不合理也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題。從這個(gè)角度上來(lái)看,導(dǎo)致施工缺陷的可能性包括兩個(gè)方面:一個(gè)是搭板本身的強(qiáng)度問(wèn)題,當(dāng)強(qiáng)度不足的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)承受重力過(guò)高或者壓力變化,進(jìn)而出現(xiàn)搭板變形彎曲的情況;另外一個(gè)方面,施工方如果為了提升經(jīng)濟(jì)效益而偷工減料,導(dǎo)致搭板的長(zhǎng)度變短,出現(xiàn)達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的情況,也會(huì)導(dǎo)致沉降問(wèn)題發(fā)生。
在進(jìn)行公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,材料的性質(zhì)穩(wěn)定性也是一個(gè)影響高速公路橋頭搭板沉降的重要原因。實(shí)際上,不同的材料功能不同,所以其機(jī)械性能與硬度各不相同。比如說(shuō)橋頭的搭板部分一般選擇剛性結(jié)構(gòu),比如說(shuō)鋼筋混凝土材料,而路基部分則采用彈塑性較大的砂石材料。在正常使用過(guò)程中,長(zhǎng)期的應(yīng)力載荷會(huì)導(dǎo)致路面地基出現(xiàn)永久變形,而本身搭板屬于剛性材料不容易發(fā)生形變,所以會(huì)因此出現(xiàn)明顯的形變差異,進(jìn)而導(dǎo)致局部破碎、沉陷。
為了解決高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題,需要做好路基軟土的壓實(shí)處理,常見(jiàn)的技術(shù)方法包括如下方面:其一,表層處理法。在進(jìn)行表層處理時(shí),需要做好表層的排水處理工作,在地基表層開(kāi)挖相應(yīng)的水溝,并做好砂礫的回填處理。除此之外,也可以根據(jù)路堤的坡度與厚度選擇合適的材料進(jìn)行墊層處理,并借助于生石灰作為穩(wěn)定性材料,從而實(shí)現(xiàn)改善強(qiáng)度的效果;其二,強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法的主要特征是可以很好的解決粉土、碎石土等類型的地基,該技術(shù)需要針對(duì)三個(gè)方面的核心條件,分別是土層特性、含水量以及粒徑。大多數(shù)情況下,孔隙比較高的時(shí)候,含水量也會(huì)相應(yīng)的增加,如果粒徑再比較大,那么就不再適合這種處理模式,如果缺少一個(gè)因素,則可以嘗試采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理;其三,換填。換填技術(shù)主要被用于解決土厚度較小的路基,這部分路基可以直接將軟土挖出,并直接通過(guò)換填的方式更換為力學(xué)性能良好的碎石土,這樣一來(lái)就可以解決相應(yīng)的強(qiáng)度不足以及高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題了。由于換填技術(shù)的成本較高、工程量較大,僅適用于厚度較小的情況,如果厚度過(guò)高則不建議采用此方法。
選擇正確材料對(duì)于解決高速公路橋頭搭板沉降問(wèn)題也十分關(guān)鍵。在選擇材料的時(shí)候,如果是普通土,那么其本身材質(zhì)相對(duì)比較差,路基處理不合理會(huì)導(dǎo)致承受壓力的能力很低,很容易出現(xiàn)沉降的問(wèn)題。所以,在進(jìn)行材料選擇時(shí),特別是后期的填充材料,需要盡可能的選擇石渣、碎石或者灰土等,這些材料的機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)比較高,同時(shí)可以改善路基的耐壓能力。在選擇這些材料的同時(shí),也推薦一些相對(duì)密度比較小的材料,比如說(shuō)粉煤灰,這樣一來(lái)就可以處理好密度與機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)系,進(jìn)一步降低高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題。最后,選擇填充材料也要匹配相應(yīng)的施工工藝與技術(shù),這樣才能夠提升路基的抗壓性能,確保不出現(xiàn)沉降。
在進(jìn)行橋頭搭板的設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮到搭板設(shè)計(jì)的問(wèn)題,盡可能的確保質(zhì)量的穩(wěn)定性。在提升橋頭搭板強(qiáng)度的同時(shí),還需要結(jié)合高速公路施工中的填充材料的特征,做好橋頭搭板長(zhǎng)度的調(diào)整工作,并結(jié)合橋梁的長(zhǎng)度設(shè)置相應(yīng)的橋板,并盡可能的避免出現(xiàn)較大的相對(duì)差值。在橋頭搭板的優(yōu)化完成后,整個(gè)體系的強(qiáng)度可以得到保障,從而有效降低高速公路橋頭搭板沉降的發(fā)生率。
高速公路橋頭搭板沉降的出現(xiàn)一般都是由于地基的抗壓能力與承載力不足所導(dǎo)致的,所以無(wú)論采取何種方式,強(qiáng)化高速公路的道路承載能力與抗壓能力才是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō),在不進(jìn)行換填的前提下可以采用路基中間設(shè)計(jì)加筋土的方式來(lái)盡可能的約束,能夠顯著降低土體變形的概率,從而使得受力的均勻性變得更強(qiáng),降低受力帶來(lái)的整體沉降問(wèn)題,如下圖1所示。
圖1 橋頭搭板施工現(xiàn)場(chǎng)
在進(jìn)行土工格柵施工的時(shí)候,需要調(diào)整好溫度,保持在20℃以下,同時(shí)抗拉強(qiáng)度則需要滿足橫向高于5KN/m的要求,其拉伸模量也需要控制在110kN/m以上。在進(jìn)行填土操作的時(shí)候,內(nèi)部的間距需要調(diào)整到40cm,外部的間距如果繼續(xù)增加,那么需要調(diào)整疏密程度,保持上稠下疏的狀態(tài),其中具體的長(zhǎng)度需要根據(jù)1:1的比例來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在進(jìn)行鋪設(shè)時(shí),則需要采用膨脹螺釘進(jìn)行背部的固定,固定的時(shí)候另外一端要經(jīng)過(guò)橫梁并實(shí)現(xiàn)土木格柵的拉緊操作,這樣就能夠產(chǎn)生一定長(zhǎng)度,提升U型釘?shù)亩ㄎ恍ЧT谶M(jìn)行格柵的設(shè)置時(shí),要確保其間距至少達(dá)到25cm,防止其松散需要提前利用尼龍繩進(jìn)行捆綁,這樣一來(lái)整體的穩(wěn)定性就可以得到強(qiáng)化,更好的適應(yīng)設(shè)計(jì)需要,避免出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的問(wèn)題。
隨著人民生活水平質(zhì)量的提高,旅游業(yè)的興盛,使得人們出行的頻率迅猛增加。人們對(duì)出行安全越來(lái)越重視,高速公路的質(zhì)量及使用舒適度也備受關(guān)注,橋頭搭板沉陷問(wèn)題的帶來(lái)了較大的安全隱患,科學(xué)合理分析其形成的原因,高效地進(jìn)行綜合防治,從而促進(jìn)高速公路的快速發(fā)展,為人們安全出行提供強(qiáng)有力的保障。