李蔚娜
摘要:路面沉降病害是當(dāng)下路橋工程建設(shè)中比較多見的一類建設(shè)問題,對道路使用功能有重大影響,為了確保整體的施工作業(yè)質(zhì)量,必須要采取可行的施工技術(shù)。本文分析了道路、橋梁施工過程中常見的沉降病害的危害性及其特點(diǎn),并提出了如何避免的施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:路橋工程;沉降;病害;施工技術(shù)
作為國家交通系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分,路橋工程項(xiàng)目建設(shè)成敗不僅關(guān)系人們出行便捷性與安全性,同樣會對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生極大影響。其中道路沉降是路橋工程建設(shè)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果不及時(shí)進(jìn)行合理處理,那么就會因?yàn)槁坊休d力不足或者其他質(zhì)量缺陷而影響后續(xù)路橋工程的正常使用,同時(shí)也可能會增加路橋運(yùn)行維護(hù)成本。因此,如何才能夠有效處理路橋工程路基面沉降問題值得深入探討。
一、道路、橋梁工程沉降的危害性
一般來說,道路工程是在原有地面進(jìn)行道路路堤、路床及路面施工,人為地在原地面增加一定數(shù)量的路體荷載,施工過程中一般采用各種材料分層攤鋪、分層碾壓的方法進(jìn)行,以保證路基、路面各層達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度,形成公路整體后,滿足整體的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,重而達(dá)成公路的使用功能。道路完成后交付使用,會在后續(xù)運(yùn)行過程中長期、反復(fù)承受車輛荷載以及其他一些外部荷載作用。因而,公路橋梁修建及運(yùn)行過程中,都是在對原狀地面不停施加作用荷載,所以道路施工及運(yùn)行過程中不可避免地存在一定的沉降,路橋工程建設(shè)實(shí)踐中主要是消除或減少其形成的危害。如果施工標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際的荷載承受性能之間伴有較大差異,那么就容易在運(yùn)行過程中造成路基沉降變形問題,嚴(yán)重時(shí)造成路基失穩(wěn)甚至坍塌,進(jìn)而會危害道路行車的穩(wěn)定性、可靠性與安全性。
二、道路、橋梁工程沉降病害的特點(diǎn)
道路、橋梁工程沉降病害主要體現(xiàn)在沉降量超限及不均勻沉降兩個(gè)方面。
2.1沉降量超限
沉降量超限是指道路施工過程及運(yùn)行期產(chǎn)生的沉降量超出設(shè)計(jì)允許值或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致道路使用功能不佳或功能局部喪失。其主要表現(xiàn)是道路整體沉陷,嚴(yán)重時(shí)甚至造成路基失穩(wěn)坍塌。一般發(fā)生在高填方路段。主要原因是路基填筑時(shí)未按規(guī)范或設(shè)計(jì)要求分層壓實(shí)、碾壓壓實(shí)度不夠、路基填料不符合要求(如采用了濕陷性土或有機(jī)質(zhì)軟土等土)、長期受水的侵蝕等。
不均勻沉降是指道路及其構(gòu)筑物之間出現(xiàn)不同程度的沉降差,差值超過一定程度時(shí)會造成道路使用舒適度下降。主要表現(xiàn)是路面局部不規(guī)則裂縫、坑塘,道路與構(gòu)造物(如橋梁、涵洞、通道等)之間出現(xiàn)高差。主要原因是路基壓實(shí)度不夠、路基施工時(shí)局部軟基處理不到位、路基填筑時(shí)各種不同類型的填料混雜、構(gòu)造物臺背填土未嚴(yán)格按規(guī)范減小分層厚度并達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度、局部大型機(jī)械無法碾壓部位未采用小型設(shè)備壓實(shí)、橋臺搭板施工不合理等。
三、道路、橋梁工程施工沉降控制施工技術(shù)的要點(diǎn)
3.1 妥善處理橋、涵臺背路基o
公路與橋梁二者之間連接的過渡段本身是一個(gè)剛?cè)嵯噙B接的區(qū)域,所以非常容易出現(xiàn)沉降問題,這是進(jìn)行填筑作業(yè)的關(guān)鍵施工區(qū)段。首先要結(jié)合實(shí)際路橋工程施工情況來合理選擇恰當(dāng)類型的橋臺填筑材料,保證其材質(zhì)選型、性能等都滿足規(guī)定要求,并在此基礎(chǔ)上對臺背路基進(jìn)行妥善處理。針對材料填筑作業(yè),一般主要位于橋臺之后5~10m范圍內(nèi),并要重點(diǎn)做好如下幾個(gè)方面的施工要點(diǎn):其一,要對填筑位置進(jìn)行準(zhǔn)確把握。其二,要嚴(yán)格管理與控制填筑料壓實(shí)施工作業(yè),確保壓實(shí)施工作業(yè)的質(zhì)量,如要對壓實(shí)作業(yè)材料進(jìn)行合理選擇,以及保證臺壓實(shí)作業(yè)的質(zhì)量,確保填筑材料本身滿足施工作業(yè)要求,尤其是保證填筑材料本身具有比較好的透水性,如工業(yè)廢渣或碎石土等,它們都可以顯著改善沉降段路基本身的剛度,或者可以巧設(shè)基樁來對路基剛度進(jìn)行改善,保證對路基存在的移動變化問題進(jìn)行有效控制。
3.2 橋梁搭板施工
在路橋工程沉降段施工作業(yè)中,搭板施工也是非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),期間要對搭板施工作中的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定。為了保證位置確定的準(zhǔn)確性,要注意使搭板和路橋路基路面之間保持良好的平行性,避免后續(xù)作業(yè)中出現(xiàn)沉降不均勻問題。在路橋工程施工中通過有效開展搭板施工,有利于控制道路行車安全與穩(wěn)定,避免誘發(fā)潛在的交通安全事故。與此同時(shí),搭板施工作業(yè)中,有關(guān)人員要注意對相應(yīng)的施工工藝流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),且要保證嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定施工流程及標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)施工作業(yè),以及配備專門施工管理人員來全面、全過程監(jiān)督與控制整體搭板施工作業(yè)的質(zhì)量,降低現(xiàn)場施工作業(yè)中施工人員因?yàn)槊つ渴┕ぷ鳂I(yè)可能造成的搭板施工作業(yè)質(zhì)量與安全問題發(fā)生概率。比如,在設(shè)置搭板用支座期間,可以合理選用油氈來進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)相應(yīng)墊層厚度設(shè)計(jì)要合理,一般控制在1~2m,并且要注意設(shè)置在搭板臺之下;為了避免搭板在作業(yè)中出現(xiàn)錯(cuò)位,可以在橋頭部位處設(shè)置搭板的臺端,以此同樣可以對橋頭出現(xiàn)的塌陷病害進(jìn)行有效防范,科學(xué)利用水平拉桿和錨栓等來對搭板進(jìn)行有效固定。
3.3 強(qiáng)化軟土路基處理
在路橋施工作業(yè)中,軟基問題也是實(shí)際施工中需要重點(diǎn)解決的一類施工問題,會給整體的施工作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。在實(shí)際的施工作業(yè)中,要對現(xiàn)場施工作業(yè)的軟基條件及特征等來合理制定施工技術(shù)方案。如果無法有效、科學(xué)地開展軟土地基施工,那么就會對路基路面壓實(shí)度施工帶來不利影響。在實(shí)際的路橋工程施工作業(yè)中,地基結(jié)構(gòu)本身沉降不均勻問題比較突出,這會增加施工作業(yè)的維護(hù)時(shí)間與難度,威脅道路交通的舒適性與安全性。而路橋施工作業(yè)區(qū)域的不同,相應(yīng)的軟基類型存在比較大的差異,所以必須要本著因地制宜的原則,根據(jù)不同類型的軟基情況來制定科學(xué)、合理的軟基處理方案。而在實(shí)際的施工作業(yè)中,比較多用的軟基處理技術(shù)包括爆破、灌漿、排水、攪拌樁等等,保證軟基處理方案設(shè)計(jì)的合理性。與此同時(shí),要對相關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用過程進(jìn)行有效控制,確保軟基處理得以有效控制及處理,降低因?yàn)檐浕鶈栴}誘發(fā)的路基不均勻沉降問題。其中橋臺地段的預(yù)壓時(shí)間要足夠,保證地基承載力與穩(wěn)固性等滿足后續(xù)道路行車要求。
3.4 路基路面壓實(shí)施工
在路基路面施工作業(yè)中,路面壓實(shí)是一個(gè)非常關(guān)鍵的額施工環(huán)節(jié),其會對整體施工質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。在開展路面壓實(shí)施工作業(yè)期間,要注意有效壓實(shí)沉降段的路基路面,保證其內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和路面平穩(wěn)性。在壓實(shí)路基路面期間,主要施工技術(shù)要點(diǎn)如下:其一,要對碾壓組合進(jìn)行有效控制,相應(yīng)碾壓組合可以結(jié)合路基路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的速度以及碾壓作業(yè)的長度等進(jìn)行合理確定,并且碾壓的長度會受到氣溫、風(fēng)速等因素影響,這些都需要結(jié)合現(xiàn)場施工作業(yè)條件及需求進(jìn)行合理確定;其二,考慮到路基壓實(shí)作業(yè)本身的密實(shí)度和含水量之間的聯(lián)系非常緊密,所以必須要嚴(yán)格控制路基含水量。其三,在壓實(shí)路基路面期間,由于受到眾多因素的影響,所以非常容易在現(xiàn)場施工作業(yè)中出現(xiàn)施工問題,此時(shí)必須要對整個(gè)施工作業(yè)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行有效控制,保證整體路面壓實(shí)施工作業(yè)質(zhì)量,如軟基處理要得到有效處理等,力求全面控制現(xiàn)場壓實(shí)施工質(zhì)量。
3.5 做好施工過程及工后沉降觀測和分析
對高填方路段除了按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求分層碾壓外,還要進(jìn)行施工過程及工后沉降觀測和分析。在高填方或軟土路基路面施工作業(yè)中,施工過程及工后沉降觀測和分析也是非常關(guān)鍵的一個(gè)重要環(huán)節(jié),必須對沉降情況詳細(xì)全面的觀測并進(jìn)行合理分析,保證沉降計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。以預(yù)壓法為基礎(chǔ)的工后沉降計(jì)算為例,為了確保沉降計(jì)算結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性,可以結(jié)合路橋軟基處理的實(shí)際需求,靈活地選擇固結(jié)、次固結(jié)以及瞬時(shí)幾種類型的沉降,對沉降計(jì)算中的修正系數(shù)進(jìn)行合理確定,科學(xué)制定計(jì)算方案,保證可以最大程度提升沉降計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,如可以應(yīng)用單向壓縮分層總和的手段來計(jì)算工后沉降值。然后可以結(jié)合實(shí)際的沉降段路基路面施工情況來選擇恰當(dāng)?shù)穆坊幚砉に?,保證可以為后續(xù)的路基路面施工作業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。
總之,道路橋梁施工中沉降是一個(gè)客觀存在的問題,其有效處理是確保整體路基路面穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵。在實(shí)際的路基路面施工中,要注意做好沉降觀測和分析,妥善處理沉降路基的基礎(chǔ)上,做好橋頭的搭板施工,強(qiáng)化軟土和高填方路基處理,力求全面提升路基路面施工質(zhì)量。
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