王鵬
摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,高速公路建設(shè)規(guī)模也在不斷擴大,尤其是路橋工程也在逐漸增加,帶動著路橋過渡數(shù)量持續(xù)上升。在高速公路工程中,路橋過渡段屬于薄弱流程,經(jīng)常會出現(xiàn)問題,比如路基塌陷、裂縫等,因此需要研究有效的解決措施防治過渡段路基病害。本文主要闡述高速公路路橋過渡段出現(xiàn)的路基病害,同時提出有效解決措施,僅供參考。
Abstract: With the development of economy, the scale of highway construction is also expanding, especially the road and bridge project is also gradually increasing, driving the number of road and bridge transitions to continue to rise. In expressway engineering, the road and bridge transition section is a weak process, and problems often occur, such as roadbed collapse and cracks. Therefore, it is necessary to study effective solutions to prevent and control the transition roadbed diseases. This article mainly describes the roadbed diseases that appear in the transition section of rood and bridge on the expressway, and at the same time proposes effective solutions for reference only.
關(guān)鍵詞:高速公路;路橋過渡;路基病害
Key words: expressway;transition of road and bridge;roadbed disease
中圖分類號:U418.5;U445.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1006-4311(2020)17-0171-02
0 ?引言
高速公路路橋過渡段存在著路基病害特征,比如橋頭跳車。橋頭跳車指的是在橋臺建筑物和引道路堤銜接處出現(xiàn)差異沉降,同時在縱向路面產(chǎn)生錯臺,進而讓行駛車輛路過某一段時會產(chǎn)生顛簸。高速公路的路基病害會讓行車安全受到影響,同時也會增加車輛運行車本、養(yǎng)護成本。因此需要實施合理的綜合防治策略,維持高速公路路橋過渡段路基的完整性和安全性,保證行車穩(wěn)定,進而推動經(jīng)濟發(fā)展。
1 ?闡述高速公路路橋過渡段的病害特征
高速公路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不同,路面的剛度和變形也會發(fā)生突變,進而出現(xiàn)過渡段問題。例如橋上與鄰近的路基、隧道內(nèi)外等交接部位,均是出現(xiàn)線路不平順的區(qū)域,尤其是路堤和橋梁連接處最容易產(chǎn)生不平順。高速公路的路橋過渡段有跳車現(xiàn)象,會讓行車安全和穩(wěn)定性受到影響,高速公路路橋過渡段因跳車而發(fā)生路基下沉、變形等線路病害,出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因主要有:
1.1 橋臺后填料
橋臺后路堤填料通常使用的是填土,受施工原因影響,作業(yè)面狹小,不易控制質(zhì)量,其壓實度通常不符合設(shè)計標準。在施工時,壓實度雖然符合設(shè)計要求,但在運營石路堤填土的自重和動荷載作用均會讓路堤填土出現(xiàn)壓縮變形,此種變形會讓路橋過渡段出產(chǎn)生沉降差。橋臺前實施的防護工程受壓力作用會發(fā)生水平位移,進而讓路橋過渡處的路基發(fā)生沉降變形。在路橋過渡處,經(jīng)常會有伸縮裂縫出現(xiàn),經(jīng)過地表水滲透發(fā)生病害,導(dǎo)致路基填土強度下降,進而出現(xiàn)沉降?;蚴撬臐B透流動會將填料中的顆粒細土帶走,導(dǎo)致路橋過渡處發(fā)生沉降變形。
1.2 地基條件
大多數(shù)高速公路修筑的地基條件差,并未處理好軟地基土。軟土基路橋過渡段的橋和路沉降量不同,因此在路基過渡處會產(chǎn)生沉降差。路橋過渡段受結(jié)構(gòu)影響,路基的填筑高度會增加,進而使基礎(chǔ)應(yīng)力隨之增高。路橋過渡段的沉降會大于其他路段,地基性質(zhì)和結(jié)構(gòu)存在差異,產(chǎn)生的沉降以及沉降時間也存在不同。粉質(zhì)土地基與黏土地基完成沉降需要時間較長,飽和性和高壓縮性的黏土地基完成沉降需要十年以上的時間,因此,地基工后沉降是由于地基引發(fā)橋頭不平順所導(dǎo)致。
1.3 路基和橋頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異
橋臺屬于剛性,路基屬于柔性,橋臺和路基結(jié)構(gòu)存在差異。在路橋過渡段內(nèi)受動荷載作用,橋臺和路基會產(chǎn)生沉降差。路橋過渡期段受強度、自重等因素的差異影響,已成為線路運行的薄弱流程。路基和橋墩比較,在路橋過渡區(qū)段的水平穩(wěn)定性更差。橋臺前后的荷載條件存在差異,橋臺前,未出現(xiàn)荷載,橋臺后受水平土壓力的作用,橋頭會有水平推力出現(xiàn)。因此在施工和設(shè)計時,如果未有對應(yīng)的保護措施,則會發(fā)生事故,比如軟基上的樁機剪斷。
1.4 設(shè)計施工原因
設(shè)計師將傳統(tǒng)的設(shè)計路橋過渡段當做結(jié)構(gòu)物考慮,并未詳細考慮設(shè)計要求。在設(shè)計時經(jīng)常會有考慮路橋過渡段施工過程不詳細、設(shè)計橋臺后排水不全面的問題出現(xiàn),這些問題會讓施工質(zhì)量受到影響。在施工時,安排工期工序不當,會讓路橋過渡區(qū)段填土碾壓工作的工期受到追趕,無法控制填土壓,使填土出現(xiàn)沉降變形。在施工時使用的路橋過渡區(qū)段填料,未根據(jù)填筑設(shè)計要求選購,使用不良材料不符合設(shè)計標準,致使質(zhì)量存在問題。施工碾壓機械配置差,壓時功率不符合要求,未分層檢查質(zhì)量,無法保證壓實質(zhì)量。
1.5 路基滑移
當出現(xiàn)路堤填土的邊坡抖動或者是邊坡整體性能差的問題,會讓路基產(chǎn)生滑移。路基邊坡的整個區(qū)域或一部分區(qū)域受到破壞,也容易產(chǎn)生滑移。路基滑移表現(xiàn)為:第一,路基會滑向橋臺位置。在樁住的橋臺位置,因臺前填土受側(cè)壓影響,致使錐坡位置出現(xiàn)損壞。車輛承擔的自身重力以及荷載,會讓土體朝著橋內(nèi)偏移,進而會讓路基整體下滑產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致橋頭路基出現(xiàn)豎向位移;第二,路基順著橫橋方向開始滑移。路基邊坡抖動是由于荷載力影響,導(dǎo)致坡面產(chǎn)生縱向裂縫,路基順著邊坡裂縫下滑從而產(chǎn)生滑移問題。
2 ?優(yōu)化綜合防治策略
2.1 防治路基壓縮變形
為有效解決路基壓縮變形,需要壓實處理路基填土,選擇符合標準的壓路機,從而控制壓實厚度,同時需要檢測壓實處理,保證填土無水分,無壓實死角,這也代表完成壓實處理工作。結(jié)合當?shù)氐那闆r就地取材,有效降低運輸成本,保證材料和本地土質(zhì)相適應(yīng)。在使用回填土處理橋臺臺背時,要把回填土范圍劃定在指定區(qū)域內(nèi)。選擇的回填土需要有著透水性強和強度高的優(yōu)勢。在處理路基填土?xí)r,需要合理使用擠密復(fù)合地基的方法。此方法使用的情況為:在開展路基填筑施工后,要在路基上開展鉆孔施工,同時向孔洞內(nèi)部填入相關(guān)材料,保證振動壓實組成樁柱,樁自身有著擠密作用和置換作用,能夠有效提升路堤填土的密實性,并且也能夠提高路堤的剛性和整體強度,防止出現(xiàn)路堤填土壓實問題。
2.2 減少地基沉降出現(xiàn)次數(shù)
在路堤填筑中,需要使用粉煤灰,要按照粉煤灰特征,重量輕、強度大的來降低橋頭路堤總量。對粉煤灰實施壓實處理,在保證無塑性狀態(tài)的基礎(chǔ)上加入水,使其成型,再蒸發(fā)水分后便會恢復(fù)散粉末狀。和其他添加物比較,粉煤灰有著毛細水的作用,如果是降雨大或者是被滲流沖刷,則會導(dǎo)致粉煤灰流失,在施工中,需要采取有效的措施確保粉煤灰不受影響。輕質(zhì)填料的質(zhì)量較輕,主要代表為泡沫聚苯乙烯材料,它有著穩(wěn)定性,同時有著較大模量。在應(yīng)用此材料時,要突出其優(yōu)勢,從而降低路堤或汽車荷載對路橋產(chǎn)生壓力,保證橋頭路基能夠輕盈過渡,防止出現(xiàn)橋頭跳車的情況。并且需要處理好橋頭軟土地基,橋頭軟基受荷載作用會產(chǎn)生較大的沉降,這也是橋臺和路堤產(chǎn)生沉降差的主要原因。軟基處理的方法有排水固結(jié)法、換土墊層法等,而換土墊層法屬于軟基淺層處理,處理深度需要小于三米。排水固結(jié)法通常會應(yīng)用在飽和軟粘土和有機黏土地基處理中。復(fù)合地基加固法通常會通過機械在軟土地基局部使用軟骨軟土固化材料進行改良加固,從而形成加固樁體[1]。
2.3 合理實施搭板技術(shù)
在高速公路的路橋過渡段,經(jīng)常會有橋頭跳車的問題出現(xiàn),因此可通過搭板技術(shù)解決此問題。搭板技術(shù)在實施時有著較高的標準,施工難度較大??墒褂妙A(yù)設(shè)反向坡度來防止出現(xiàn)橋頭調(diào)跳車的情況,在操作中,合理計量沉降差,從而保證車輛在過渡段可以以平穩(wěn)行駛。同時需要估算車輛荷載對路面和路堤產(chǎn)生的壓力以及作用力,減少搭板應(yīng)力。按照路基壓實度和沉降差明確搭板的總長度,同時也要使用雙段搭板技術(shù)形成過渡,讓橋頭跳車問題得到控制。在設(shè)置搭板時,需要控制在合適范圍內(nèi),確保路基有著足夠承載力。維持橋臺和搭板有著相同的標高,同時要維持和路面連接的一端超出設(shè)計的標高。
2.4 優(yōu)化加筋土路堤結(jié)構(gòu)
將一部分拉筋材料埋設(shè)到過渡段路基填土中,進而組成加筋土路基結(jié)構(gòu),一方面能夠提高路基強度,一方面可以增加其剛度,間隙小,路基變形使用調(diào)整拉筋位置的方式,實現(xiàn)路橋間線路平順過渡的目標。拉筋埋設(shè)位置和范圍若是不同,則會實現(xiàn)差異化的處理效果。在基床內(nèi)部拉筋的作用是增加基床剛度,加強基床結(jié)構(gòu),減小由于行車動荷載引發(fā)的路基變形。在路基面以下的路堤布滿拉筋,一方面能夠提高基床剛度,一方面能夠減小由于自重產(chǎn)生的路基變形。經(jīng)實驗可知,運用加筋土路基結(jié)構(gòu)處理,橋臺跳車,不但可以減小路堤沉降,同時可以轉(zhuǎn)換路橋的沉降方式,有效處理路基沉降嚴重的問題[2]。
2.5 把控填筑材料
填筑材料會讓填筑效果受到影響,如果是填筑材料的質(zhì)量不符合要求,則會讓填筑的樣式、效果受到影響,因此需要選擇合適的填筑材料。在選擇材料時,保證材質(zhì)符合強度要求,同時有著滲水性,在填筑中要加強檢查填料成分,防止有雜物摻入,讓填筑材料壓實度以及壓使效果受到影響。如果填料的含水量超標,則可使用混合填料方法,保證填料強度符合標準,并且要加強攪拌填料,防止填料在填筑中有離析現(xiàn)象出現(xiàn)。若是填料離析,則需要重新攪拌,確保攪拌的深度,避免由于攪拌不到位、不均勻而有灰團和灰條的問題出現(xiàn),嚴格把控含水量,檢查施工現(xiàn)場的填料,對于不符合要求的填料,則應(yīng)立即清除,杜絕出現(xiàn)不符合要求的填料。
2.6 優(yōu)化質(zhì)量
施工單位需要培訓(xùn)施工人員,樹立質(zhì)量意識,實施全員化質(zhì)量控制的模式,保證施工人員有著責任意識,能夠明確承擔自身的責任。過渡段是質(zhì)量控制的難點,若是出現(xiàn)了施工問題,需要及時解決。將施工人員的利益和質(zhì)量控制結(jié)合在一起,同時需要獎勵質(zhì)量意識強、控制質(zhì)量效果明顯的工作人員,讓工作人員有著較強的質(zhì)量控制意識,調(diào)動工作積極性。同時也需要批評教育質(zhì)量意識差、控制質(zhì)量不利的員工,要對其進行批評教育和經(jīng)濟處罰,保證控制質(zhì)量有著良好的成效。并且也需要優(yōu)化質(zhì)量控制模式,實施全程控制,質(zhì)量控制的重點是施工前和施工時,同時也需要和施工后進行結(jié)合,保證及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題,讓高速公路路橋過渡段的質(zhì)量符合要求。
2.7 把控填筑厚度
高速公路路橋過渡段的填筑厚度和尺寸應(yīng)按照填料使用量來確定,使用專業(yè)測儀,測量地勢較低的區(qū)域,同時使用人工填平的方式。并且要注意施工養(yǎng)護,根據(jù)養(yǎng)護的計劃,保證過渡段路基施工質(zhì)量符合要求[3]。
3 ?結(jié)束語
綜上所述,高速公路路橋過渡段出現(xiàn)路基病害大多是橋頭跳車,出現(xiàn)此病害是由于公路施工存在問題,設(shè)計考慮不全面,各環(huán)節(jié)未做好質(zhì)量控制。在防治路基病害過程中,應(yīng)結(jié)合實際工程情況制定設(shè)計計劃,分析路基病害特征,減少橋頭跳車問題,從而保證行車安全。
參考文獻:
[1]王勇.高速公路路橋施工過程中過渡段路基病害的防治[J].黑龍江交通科技,2018,41(07):82-83.
[2]李澤智.淺析高速公路路橋施工過程中過渡段路基病害的防治[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2017(09):138-139.
[3]閆明揚.淺析高速公路路橋過渡段路基病害的綜合防治[J].黑龍江科技信息,2016(08):247.