(山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司,山東 濰坊 262500)
沉降段是道路橋梁連接部位,如果道路橋梁路基路面發(fā)生不均勻沉降會(huì)影響原有道路橋梁結(jié)構(gòu)的平衡性,甚至威脅通車安全。具體來(lái)講,道路橋梁常見(jiàn)沉降危害如下:
第一,不均勻沉降造成路橋病害會(huì)影響車輛行駛的安全性和平穩(wěn)性,降低行車舒適度,甚至縮短路橋和車輛的使用壽命。當(dāng)前我國(guó)運(yùn)輸行業(yè)處于持續(xù)發(fā)展階段,高質(zhì)量的交通工程是交通運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)。持續(xù)增長(zhǎng)的通車數(shù)量對(duì)交通承載能力和工程質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。但是沉降問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致提高橋頭跳車問(wèn)題發(fā)生概率,無(wú)法保障行車的安全,甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故,造成生命財(cái)產(chǎn)損失。
第二,沉降問(wèn)題不但會(huì)引發(fā)交通事故,還會(huì)影響到道路橋梁本身的結(jié)構(gòu)承載性,破壞橋體端頭的銜接縫隙和響應(yīng)的連接路面結(jié)構(gòu)[1]。
道路橋梁臺(tái)背填土?xí)r施工中非常關(guān)鍵的一個(gè)步驟。在此環(huán)節(jié),容易受到填土原材料、自然環(huán)境等多方面因素的影響,有著較大的施工難度。如果沒(méi)有合理選用臺(tái)背填土那么就導(dǎo)致難以滿足承載力要求,最終發(fā)生不均勻沉降等問(wèn)題。近些年汽車數(shù)量不斷增加,交通運(yùn)輸事業(yè)不斷發(fā)展,道路橋梁需要承擔(dān)更大的重量和更高的強(qiáng)度。如果沒(méi)有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行填土,會(huì)對(duì)道路橋梁的實(shí)際承重量產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響,加上天氣、氣溫等方面因素的影響,降低了臺(tái)背的承重性能,當(dāng)實(shí)際荷載超限時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的沉降問(wèn)題,引發(fā)安全事故。
為了避免道路橋梁在后期使用中發(fā)生不均勻沉降,往往需要采取設(shè)置搭板、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方式加固沉降段。但是道路橋梁路基路面非常受到人為因素和自然因素的影響發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題。其中軟土路基是道路橋梁施工中常見(jiàn)的地質(zhì)情況,想要保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,就要加強(qiáng)路基處理。但是當(dāng)前很多施工單位咋處理軟土路基時(shí),沒(méi)有深入分析工程的實(shí)際情況,沒(méi)有研究軟土特性、仔細(xì)考察軟土范圍,導(dǎo)致沒(méi)有采取正確的處理措施,造成后期發(fā)生基礎(chǔ)沉降、變形等問(wèn)題。此外,路基在使用過(guò)程中受到外界自然環(huán)境和荷載的影響,容易受到腐蝕、雨水侵蝕,導(dǎo)致路基路面的穩(wěn)定性下降,如果排水設(shè)施設(shè)置不當(dāng),會(huì)進(jìn)一步增加地基含水量,導(dǎo)致其承載能力大大降低,最終發(fā)生變形、沉降[2]。
變形是道路橋梁投入使用后較為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象,尤其是有的路段容易出現(xiàn)凹凸不平、變形等問(wèn)題,需要養(yǎng)護(hù)人員頻繁地修復(fù)。施工技術(shù)不合理或者沒(méi)有落實(shí)施工技術(shù)方案是造成道路橋梁變形的主要因素之一,尤其是臺(tái)背處理時(shí),如果沒(méi)有嚴(yán)格控制壓實(shí)度,會(huì)導(dǎo)致其承載力不高,發(fā)生不均勻沉降[3]。
某道路橋梁共計(jì)長(zhǎng)度為230m,橋梁寬度設(shè)計(jì)為22m。該工程通過(guò)設(shè)置過(guò)渡段連接道路和橋梁,在施工中搭板搭設(shè)、軟基處理、后臺(tái)填筑以及排水等方面進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化,有效地提升了工程建設(shè)質(zhì)量。
在進(jìn)行橋臺(tái)施工中用水平拉桿連接搭板搭板近臺(tái)端和臺(tái)背,采用這種方式預(yù)防搭板縱向移動(dòng)造成的下降問(wèn)題。要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置鋼筋,通常按照75cm~80cm 的范圍控制鋼筋的間距。工程施工中如果應(yīng)用豎直錨栓可能會(huì)嚴(yán)重磨損搭板,故可以采用橡膠材料制成的150mm×150mm×(21~38)mm 規(guī)格的搭板,按照80cm 的標(biāo)準(zhǔn)控制其距離。在搭板的近臺(tái)端設(shè)置油氈墊層,按照2cm 的標(biāo)準(zhǔn)控制油氈墊層的厚度。按照倒角形式設(shè)置搭板近臺(tái)端和牛腿部分,將搭板出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的概率有效降低,達(dá)到保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的效果。如圖1為過(guò)渡搭板示意圖。施工中為了避免雨水滲透到搭板和橋臺(tái)縫隙中引發(fā)內(nèi)部結(jié)構(gòu)腐蝕等問(wèn)題需要采用瀝青麻絮、玻璃纖維等材料充分填充縫隙,確保填充密實(shí)不會(huì)發(fā)生滲漏水[4]。
圖1 過(guò)渡搭板示意圖
伸縮縫問(wèn)題也是道路橋梁沉降段施工中常見(jiàn)的問(wèn)題,為了避免該問(wèn)題,施工人員需要加固處理軟土地基問(wèn)題,避免在后期發(fā)生不均勻沉降,影響通車安全和路橋的使用壽命。當(dāng)前常見(jiàn)的處理軟土地基的方式包括高壓噴射注漿法、排水固結(jié)法、超載預(yù)壓法等多種方式,需要根據(jù)具體情況和需求合理選用處理方式。如圖2為高壓噴射注漿法施工形式。如果工程淺層軟土地基厚度大于3cm 那么地基土層可以用土工布平鋪然后填筑相應(yīng)的路基材料,將陸地和橋臺(tái)之間沉降差異盡量減少。如果存在較厚的軟土層,為了有效控制側(cè)向流動(dòng)可以在沉降段路基路面上修建高路堤同時(shí)將回填材料減少,將地基強(qiáng)度提升,將橋臺(tái)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的概率降低,避免破壞支座[5]。
圖2 高壓噴射注漿法示意圖
高質(zhì)量的回填施工對(duì)于減輕道路橋梁路基路面后臺(tái)填筑發(fā)生沉降問(wèn)題有著積極作用,所以工作人員要以工程的實(shí)際情況為基礎(chǔ)做好回填技術(shù)的合理選擇,明確回填位置。分層施工技術(shù)是臺(tái)背填土施工作業(yè)常用的施工方法。在施工中,工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)作業(yè)要求開(kāi)展填土施工,同時(shí)要注意加強(qiáng)檢驗(yàn)填土作業(yè)中的填充材料,注意壓縮填筑材料,避免在實(shí)際施工中填筑材料回彈,從而對(duì)沉降路段變形問(wèn)題進(jìn)行合理預(yù)防和控制。工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求規(guī)范進(jìn)行每道壓縮工序的科學(xué)管控,深刻地了解填筑材料,充分發(fā)揮出填筑材料的土體加固價(jià)值。比如在拌和水泥穩(wěn)定土?xí)r,應(yīng)當(dāng)均勻地拌和砂、石、土、水泥、石渣,按照≤6%的標(biāo)準(zhǔn)控制水泥添加量,并且加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè),明確配比是否合格,明確水的添加量,按照施工要求控制材料的參數(shù)規(guī)格和占比。通常為了增強(qiáng)土體的強(qiáng)度和剛度需要選用含有膠凝材料的水泥穩(wěn)定土,提升路基路面的整體穩(wěn)固度[6]。
道路橋梁工程沉降段路基路面結(jié)構(gòu)可能受到降雨量持續(xù)增加的影響而發(fā)生承載力降低的問(wèn)題。施工團(tuán)隊(duì)在施工前需要對(duì)施工地區(qū)的氣候條件加強(qiáng)考慮,如果所在區(qū)域有著較強(qiáng)、較大的降水量那么需要加強(qiáng)重視道路橋梁路基路面的防水排水工作,防水主要是優(yōu)化排水設(shè)施避免沉降問(wèn)題發(fā)生不可控的沉降,尤其注意雨水集中區(qū)域的排水工作,做好縫隙部位填充,避免雨水滲透腐蝕內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量安全。技術(shù)人員要注意加強(qiáng)不同地區(qū)降水量的分析,加強(qiáng)收集當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y料,將調(diào)查范圍適當(dāng)擴(kuò)大,聯(lián)系專業(yè)人員預(yù)測(cè)降雨量,完全考慮不可控因素,將降雨可能帶來(lái)的不良影響進(jìn)行充分考慮。加強(qiáng)探究一把工程填土結(jié)構(gòu)受到雨水浸泡的原因,通過(guò)分析類似案例查找造成雨水腐蝕的原因,并且采取預(yù)防措施。
道路橋梁路基和路面荷載壓力會(huì)隨著地層平衡遭到破壞而發(fā)生沉降問(wèn)題,為了避免地層受到損害,施工人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)維護(hù)沉降段路基路面,避免地表技術(shù)對(duì)路基路面產(chǎn)生腐蝕,避免風(fēng)化剝落增加滲水量。比如可以根據(jù)路基坡面針對(duì)性地選用防護(hù)技術(shù),采用石砌筑技術(shù)避免邊坡失穩(wěn)。沉降段路基維護(hù)還可以采用鋪設(shè)混凝土預(yù)制塊技術(shù),構(gòu)建連片帶窗孔墻型達(dá)到保護(hù)道路橋梁路基路面的效果,避免發(fā)生沉降。
工作人員要嚴(yán)格按照道路橋梁沉降段施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和流程開(kāi)展施工作業(yè),確保規(guī)范地落實(shí)各項(xiàng)技術(shù),管理人員要加強(qiáng)檢查和監(jiān)管施工過(guò)程。為了確保嚴(yán)格地落實(shí)各項(xiàng)施工技術(shù),企業(yè)可以組建質(zhì)量監(jiān)督小組,并且由技術(shù)人員嚴(yán)格把控各個(gè)施工流程的標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)審核施工材料,有效開(kāi)展地質(zhì)勘測(cè),優(yōu)化設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié),嚴(yán)禁違規(guī)操作,將道路橋梁沉降段路基路面施工標(biāo)準(zhǔn)性提高,確保技術(shù)方案充分落實(shí)。
壓實(shí)度從很大程度上影響著道路橋梁沉降段施工質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)做好壓實(shí)度控制,如表1為高速公路以及公路壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到提升壓實(shí)度的效果,首先應(yīng)當(dāng)做好填方施工技術(shù),將施工質(zhì)量水平提高。技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)沉降差異進(jìn)行深入分析,在填筑過(guò)程中對(duì)施工季節(jié)、降雨量等進(jìn)行考慮,合理選用填筑材料,盡量將路面壓實(shí)度提高。在施工前還要審核填筑方案是否可以,將施工方案的可行性盡量提高[7]。
表1 公路壓實(shí)度控制
道路橋梁沉降段的施工效果嚴(yán)重影響著整個(gè)工程的穩(wěn)定性,關(guān)系著通車的安全,為此,需要加強(qiáng)優(yōu)化各項(xiàng)施工技術(shù),規(guī)范化施工,確保各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足工程要求,提升工程整體建設(shè)效果。