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        市政道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)分析

        2021-01-26 02:57:25
        四川水泥 2021年10期
        關(guān)鍵詞:搭板橋梁工程路基

        黃 梅

        (湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 湖北 武漢 430079)

        0 引言

        交通運輸是我國國民經(jīng)濟(jì)得以持續(xù)發(fā)展的重要保障之一。公路交通是我國交通運輸中的重要組成部分,與人們的生產(chǎn)與生活具有密不可分的聯(lián)系。但目前我國市政道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量依然受到路基沉降問題的影響,導(dǎo)致道路橋梁在通車后發(fā)生交通事故的概率較高,為人們的生命財產(chǎn)安全帶來了不利影響,同時也造成道路橋梁工程壽命的下降。因此,加強(qiáng)對市政道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)分析,具有積極的實踐意義。

        1 道路橋梁沉降機(jī)理分析

        1.1 臺背地基變形

        通常情況下,位于道路橋梁的溝壑位置的土壤,具有壓縮性質(zhì),造成地基含水量、孔隙率增大,進(jìn)一步導(dǎo)致地基的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)變形的情況。另外,橋頭路段相比道路橋梁其他路段更容易發(fā)生沉降現(xiàn)象,這是因為這兩部分的建筑更高,應(yīng)力大,沉降可能性大。

        1.2 路堤變形

        粘性土在實際的臺背回填作業(yè)中的應(yīng)用很常見。但粘性土具有壓實度、密實度的不穩(wěn)定問題,容易發(fā)生變化,且在一定的施工現(xiàn)場的地形條件下,粘性土的功能無法充分得到發(fā)揮,造成土方含水量與密實度無法滿足工程的要求,增加沉降問題的發(fā)生幾率,進(jìn)而為工程的質(zhì)量帶來很大的隱患。

        另外,在路橋投入運行后,受到車輛的碾壓,之前施工中存在一定欠缺的土方,密實度會更加不穩(wěn)定,造成沉降問題。另外,由混凝土澆筑形成的橋臺與填土的臺背,在柔性上具有一定的差別,前者的柔性往往較小,后者柔性較大,在這樣的差異情況下,行車荷載對材料產(chǎn)生的差異變形問題更為突出,導(dǎo)致差異沉降問題[1]。

        1.3 橋頭搭板沉降

        在以橋臺牛腿作為路基支撐點的情況下,彈性支撐現(xiàn)象十分常見,在這種現(xiàn)象下,土體的承受應(yīng)力會隨著與橋臺距離的遠(yuǎn)近變化而改變,這一情況中,土地受力不均勻也十分常見。同時,在縱向視角下,受到車輛移動的碾壓,路基的應(yīng)力峰值通常集中出現(xiàn)在與車輛荷載最直接接觸的部位。在這樣的原理下,路基的變形情況較為嚴(yán)重,沉降量最大的部位為搭板末端,變形最為嚴(yán)重。另外,對不同重量的車輛行駛下路基沉降量的計算較為困難,往往會為工程的建設(shè)帶來一定的不便。

        2 道路橋梁沉降段路基路面施工中存在的問題

        在現(xiàn)階段的路橋沉降段施工工作中,較為典型的問題是道路橋梁的結(jié)構(gòu)、路面壓實的問題、車輛通行問題和地基問題:

        其一,公路橋梁結(jié)構(gòu)存在問題。在公路橋梁的建設(shè)中,工作人員通常會應(yīng)用鋼筋混凝土等材料,保證公路橋梁的穩(wěn)定性以及抗壓、承重能力。我國目前階段的道路橋梁結(jié)構(gòu)還具有相當(dāng)大的改善的空間,例如在實際施工的過程中,鋼筋鋪設(shè)的作用無法真正發(fā)揮,跳車問題的出現(xiàn)依然十分普遍。

        其二,路面壓實存在問題。在道路橋梁的實際建設(shè)過程中,道路橋梁的施工建設(shè)質(zhì)量,很大程度上受到填土作業(yè)的影響。例如,在開展臺背方向填土作業(yè)時,工作人員的施工難度很大,若填土作業(yè)的質(zhì)量不佳,很有可能導(dǎo)致填土壓實度無法滿足工程施工的相關(guān)要求,進(jìn)而導(dǎo)致路面下沉等一系列不良問題的發(fā)生。

        其三,車輛通行問題。如果在施工過程中,工作人員未做好對通車的警示工作,造成部分質(zhì)量較重的車輛在施工過程中通過道路橋梁,就會對路面壓實度造成不利影響,增加沉降問題的發(fā)生幾率[2]。

        其四,地基問題。在進(jìn)行路面橋梁施工之前,若施工人員未依據(jù)工程的實際情況編制科學(xué)的施工規(guī)程,也有可能負(fù)面影響于后續(xù)的施工工作,甚至導(dǎo)致路基路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不佳,對道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量帶來不利影響。同時,若設(shè)計人員在前期工作中未對施工現(xiàn)場做好嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目辈炫c分析,對施工現(xiàn)場具體的地質(zhì)情況不夠了解,也會導(dǎo)致在施工過程中,無法有效地處理軟土質(zhì),進(jìn)而造成路面沉降的問題。

        3 對道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)

        3.1 設(shè)置搭板

        3.1.1 搭板的設(shè)置方法

        在實際的工程中,路面的厚度與剛度往往會因行車作用而發(fā)生不同程度的變化,為工程建設(shè)帶來進(jìn)一步的難度,嚴(yán)重影響到工程的順利進(jìn)行,以及工程的建設(shè)質(zhì)量。因此,為提升搭板設(shè)置的嚴(yán)謹(jǐn)性,工作人員首先應(yīng)當(dāng)深入掌握道路橋梁施工的特點,將與路基頂面高度一致的搭板搭設(shè)在道路中的相關(guān)部位,將與橋面層底高度一致的搭板搭建在橋梁的相關(guān)部位。另外,還應(yīng)當(dāng)保證搭板頂面標(biāo)高和正常路段路基的一致性,提升搭板橋臺連接的穩(wěn)固性。工作人員還要在結(jié)合實際的施工規(guī)程與相應(yīng)的施工圖紙的基礎(chǔ)上,做好在搭板與路面連接處的施工作業(yè),保證搭板標(biāo)高符合工程設(shè)計情況,以搭板稍微高于設(shè)計標(biāo)高為最佳。最后,在計算道路橋梁工程沉降量時,工作人員應(yīng)當(dāng)切實結(jié)合工程建設(shè)的實際,確保路線的縱斷面是完整、連續(xù)的,為測量沉降差提供一定的方便,也可應(yīng)用相應(yīng)的計算機(jī)技術(shù)軟件展開對坡度、路基沉降量的計算,保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        3.1.2 橋臺與搭板的連接

        其一,設(shè)置錨栓:將處于臺端周邊的錨栓,設(shè)置于橋臺位置,并保證錨栓設(shè)置的科學(xué)性,避免搭板設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的縱向滑動問題,同時做好對橋臺、搭板的連接。為進(jìn)一步保障工程施工的質(zhì)量,工作人員還可以選擇鋼筋輔助作業(yè),例如用22 號鋼筋來輔助。就鋼筋的應(yīng)用,工作人員應(yīng)當(dāng)最大程度確保各鋼筋之間距離的科學(xué)性,一般以75-80 厘米為最佳。在這一環(huán)節(jié)中可能會發(fā)生豎直錨栓問題,對搭板與牛腿帶來不利影響,工作人員應(yīng)充分注意,運用一定措施來解決這一問題,包括同步移動、限制位移或設(shè)置水平拉桿等[3]。

        其二,設(shè)置支座:應(yīng)保證支座設(shè)置在已鋪設(shè)1 至2 厘米厚度的油氈墊層搭板臺層下。一般情況下,工作人員可在結(jié)合施工方案以及施工實際情況的基礎(chǔ)上,選擇板式橡膠支座,規(guī)格為150mmx150mm,另外支座與支座之間的距離應(yīng)為80 厘米。

        其三,設(shè)置倒角:設(shè)置好倒角,能夠避免搭板移動造成的路面損壞問題。工作人員應(yīng)將牛腿邊緣和臺端邊緣設(shè)置為倒角。

        其四,選擇填縫材料:工作人員應(yīng)當(dāng)選擇最符合工程實際,同時質(zhì)量也最佳的材料,開展填縫作業(yè),避免雨水滲入為路面造成不良影響,提升搭臺和橋臺之間連接的穩(wěn)固性。

        3.1.3 搭板施工

        工作人員應(yīng)當(dāng)在結(jié)合工程的實際情況以及國家的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)的技術(shù)規(guī)程的基礎(chǔ)上,對搭板實施最科學(xué)的選擇。工作人員可借助壓路機(jī),對搭板混凝土頂面、基層頂面的關(guān)系實施科學(xué)的處理,預(yù)留十厘米左右的距離,為后續(xù)的施工提供一定的方便,同時還應(yīng)及時鑿掉已經(jīng)鋪設(shè)成功的碎石基層,并鋪設(shè)一定的瀝青混凝土材料,提升填土作業(yè)的強(qiáng)度與壓實度。

        3.2 對地基的處理

        對地基開展科學(xué)的施工作業(yè),能夠很大程度上解決工程中可能存在的一定問題,例如橋頭跳車、橋背過軟等。具體而言,施工人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)場實際情況、工程的實際需要以及工程的方案,做好地基施工,分析地基性能并對地基實施一定的改善,通過強(qiáng)化地基承載能力來降低沉降問題發(fā)生的可能性。

        地基側(cè)向移位現(xiàn)象,在實際的道路橋梁施工建設(shè)中也較為常見,這一問題通常會在增大基礎(chǔ)壓力的基礎(chǔ)上導(dǎo)致支座、伸縮縫受到損傷。為提升橋臺、橋面的穩(wěn)定性,工作人員應(yīng)當(dāng)切實分析地基發(fā)生側(cè)向移位的原因,進(jìn)而采取行之有效的手段從根源上杜絕這一問題,一般是通過回填作業(yè)提升地基的剛性來避免地基側(cè)向移位問題,在展開回填作業(yè)時,工作人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)選擇回填材料。另外,通常情況下,位于溝壑路段的土壤具有很強(qiáng)的壓縮性,含水量、孔隙率都很大,對于這一部分土壤,工作人員應(yīng)當(dāng)換填處理,測量好軟層的深度,選擇最為科學(xué)的材料展開換填工作,另外還應(yīng)當(dāng)在結(jié)合填土的高度的基礎(chǔ)上,開展一定的開挖作業(yè),通常情況下,對于高度4 米之內(nèi)的填土,應(yīng)盡量將開挖深度控制在0.6 米以內(nèi),而對于高度在4 米之上的填土,應(yīng)當(dāng)保證開挖深度在一米以上。應(yīng)當(dāng)在回填厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行壓實工作,保證壓實力度,進(jìn)而保證回填作業(yè)的質(zhì)量。

        3.3 填筑后臺

        在實際的道路橋梁工程建設(shè)中,路堤沉降類型較為多變,造成路堤沉降這一現(xiàn)象的原因通常也具有一定復(fù)雜性,但主要可集中于以下兩類:地基沉降、路基本體壓縮變形。為減少這一問題的發(fā)生幾率,工作人員可結(jié)合工程的實際情況,深入研究導(dǎo)致工程發(fā)生路基路面沉降問題的具體原因,并保證橋頭搭板、填料的選擇與施工這幾個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,完善質(zhì)量把控工作。另外,還應(yīng)當(dāng)在條件允許的情況下,選取最為先進(jìn)的施工工藝,嚴(yán)格遵照施工方案與相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程開展工作,同時保證各機(jī)械的配合水平,例如保證夯實機(jī)、壓路機(jī)配合的有效性,利用這兩種機(jī)械在與路基頂相隔1 米處,加強(qiáng)壓實作業(yè),同時還應(yīng)當(dāng)保證填筑材料的合理性[4]。同時,工作人員也可以修建盲溝來保障工程的排水,并選取質(zhì)量較輕便的原材料,減少變形問題的發(fā)生概率,進(jìn)而實現(xiàn)對路基路面沉降問題的控制。

        3.4 對排水設(shè)施的建設(shè)

        一般情況下,當(dāng)?shù)缆窐蛄汗こ涛挥谟晁菀追e聚的環(huán)境中時,路段的土壤結(jié)構(gòu)會遭到一定的破壞,進(jìn)而導(dǎo)致各類施工中選用的填充物的性能下降,造成路基路面強(qiáng)度、穩(wěn)定性、堅固性的下降。因此,工作人員應(yīng)當(dāng)在道路橋梁施工中做好排水設(shè)施建設(shè),對道路橋梁工程沿線地帶的降水量、地表水、土壤中的地下水等因素展開勘察與分析,提升溝槽、排水管道設(shè)置的科學(xué)性,若出現(xiàn)問題,如滲水不暢、積水等,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間查看情況,并結(jié)合相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,做好對排水溝與暗溝的設(shè)置,讓積水能夠在工程建設(shè)過程中被順利排出,保證道路橋梁工程的質(zhì)量。

        3.4 后期的養(yǎng)護(hù)與維修

        對道路橋梁工程運行后的養(yǎng)護(hù)與維修工作,也能夠很大程度解決道路橋梁沉降的問題,延長道路橋梁的使用壽命,同時也能夠保證道路橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量,為人們的出行提供保障[5]。因此,在道路橋梁工程建設(shè)完畢后,工作人員應(yīng)當(dāng)對路基展開科學(xué)的養(yǎng)護(hù),避免原有的土壤遭到破壞,或道路橋梁受到過重荷載產(chǎn)生質(zhì)量問題。例如,工作人員可應(yīng)用草型護(hù)坡保護(hù)路基,避免風(fēng)沙等極端天氣負(fù)面影響于路基,避免路基損壞的情況發(fā)生。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,在道路橋梁的建設(shè)過程中,常出現(xiàn)路面沉降的問題,為工程的整體質(zhì)量與工程的使用壽命都造成不利的影響。因此,施工人員應(yīng)當(dāng)綜合研究對道路橋梁工程路基路面的施工技術(shù),分析可能會導(dǎo)致路基路面沉降問題發(fā)生的原因,并加強(qiáng)對道路橋梁工程施工的質(zhì)量管理,在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,減少沉降問題發(fā)生的可能性,保障人們的出行安全并延長道路橋梁的使用壽命。

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