蔣建輝
(廣州機(jī)施建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東廣州 510725)
市政道橋工程建設(shè)進(jìn)程持續(xù)推進(jìn),為交通運輸事業(yè)發(fā)展提供了保障,但在交通載荷、氣候溫度、施工技術(shù)等多種因素共同作用下,引發(fā)了沉降問題,造成安全交通隱患,影響交通運輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,甚至加劇安全事故發(fā)生風(fēng)險,尤其是交通流量較大的路段,車輛荷載加劇,會進(jìn)一步加劇路基路面沉降程度。以下就道橋工程沉降危害展開具體的分析。路基路面沉降如圖1 所示。
圖1 路基路面沉降
當(dāng)路基路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或,會引發(fā)沉降現(xiàn)象,降低道路工程質(zhì)量同時,阻礙交通通行,不及時處理,會在車輛荷載作用下,加重沉降程度,大大縮短了道路的使用年限。若沉降部位為道橋連接處,會增加沉降量,最終導(dǎo)致該路段停用??辈彀l(fā)現(xiàn),沉降段路面有凹凸不平的現(xiàn)象,引發(fā)了跳車情況,降低了駕駛安全性,并在長期載荷作用下,持續(xù)縮減道路的使用壽命。
沉降路段交通事故發(fā)生率明顯高于正常道路,由于路面坑洼不平,駕駛體驗較差,當(dāng)作出超車動作或是加速動作,容易引發(fā)安全事故。即便是細(xì)微的沉降量,也會影響安駕駛,加劇安全事故發(fā)生率?;诖?,必須優(yōu)化改進(jìn)施工技術(shù),解決沉降問題。
在開展市政道橋工程建設(shè)過程中,常見復(fù)雜地質(zhì)條件,對工程進(jìn)度和工程作業(yè)均產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響,尤其是陡峭地形,增加了臺背土方平整和壓實難度,影響路基的排水效果,當(dāng)雨季來臨,會因路面積水無法及時排出,而引發(fā)開裂、塌陷等問題,進(jìn)而造成路基變形。正在使用中的道路若未達(dá)到荷載標(biāo)準(zhǔn),也會引發(fā)沉降問題,當(dāng)路面同一時間段內(nèi)通行的車輛過多,其載荷也隨之增加,加劇了沉降段路基路面的處理難度[1]。受施工人員、施工材料等因素影響,在施工作業(yè)過程中,未充分壓實臺背填土,直接引發(fā)沉降問題。
基于上述可知,臺背填土壓實度不足,會直接引發(fā)沉降危害。勘察發(fā)現(xiàn),橋梁臺背分布在河道兩旁,其土壤中的含水量超標(biāo),當(dāng)投入使用過程中,會引發(fā)不規(guī)則沉降問題,尤其是造成道橋連接處路基路面的沉降,增加了沉降路段的承載力,造成嚴(yán)重的后果。
市政道橋工程施工中,常見軟土地基、膨脹土等不良地質(zhì),處理不得當(dāng),會降低道路的穩(wěn)定性。其中軟土地基最為常見,其土質(zhì)孔隙大、滲透力差、可塑性強(qiáng),容易發(fā)生變形,當(dāng)?shù)鼗Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化后,軟土層也隨之發(fā)生變化,從而引發(fā)沉降,并逐漸擴(kuò)大路面的沉降面積。
在道橋工程中,存在回填不合理、石方過高等情況,進(jìn)而加劇了路基的自重力,降低了路基的穩(wěn)定性。部分施工人員未按照回填標(biāo)準(zhǔn)選擇填料,多使用沖填土、雜土等,造成了不均勻沉降問題的發(fā)生。沖填土強(qiáng)度較低,壓縮性很高,回填后,若不妥善加固,會造成坡體下滑,進(jìn)一步引發(fā)沉降危害。
半挖半填路面在道橋工程沉降段很常見,施工難度大于常規(guī)路段。在具體施工過程中,未能及時壓實回填土或是壓實程度不足,進(jìn)而引發(fā)了路面沉降問題,誘發(fā)坍塌事故的發(fā)生。
施工技術(shù)實施效果,直接影響道橋結(jié)合部位施工質(zhì)量。勘察發(fā)現(xiàn),道橋結(jié)合部位承受力相對較弱,容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,經(jīng)過雨水沖刷及風(fēng)化后,會腐蝕結(jié)合部位,進(jìn)而引發(fā)沉降問題,安全事故發(fā)生率也隨之提升[2]。
土壤夯實或是臺背填土夯實,均與路基路面沉降病害的發(fā)生密切相關(guān),關(guān)乎到道橋工程整體建設(shè)質(zhì)量。為此,在實際施工中,引入了夯實技術(shù),借助專業(yè)化機(jī)械設(shè)備將土壤中的水分排出,并于夯實施工作業(yè)結(jié)束后,開展土壤牢固程度試驗,常用濕法重?fù)粼囼炤o助檢測,檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高,能夠?qū)⑼寥乐械暮靠刂圃诤侠矸秶_保達(dá)標(biāo)后,開展后續(xù)的工序。
修筑路堤可提升路基的穩(wěn)定性,在實際施工作業(yè)中,重點加強(qiáng)對橋頭段路堤的修筑,最大程度上提高路堤的堅固性,修筑前,優(yōu)選符合施工標(biāo)準(zhǔn)的用土材料,首選干濕度較高、含水量適宜的土壤,借助錨索框架進(jìn)行妥善加固,進(jìn)而從根本上提高路堤邊坡的穩(wěn)定性。同時,在修筑橋頭段路堤時,使用鋼筋架和混凝土材料進(jìn)行加固處理,防范沉降問題的發(fā)生。
道橋建設(shè)工程后臺填筑施工質(zhì)量,與路基路面沉降問題的發(fā)生密切相關(guān),為保證后臺填筑效果,優(yōu)選合適的填筑材料,加強(qiáng)對材料質(zhì)量的把控,避免因材料自身問題引發(fā)沉降問題。實際施工中,首選輕型填充材料,一方面控制沉降量,另一方面防止發(fā)生壓縮形變,防止出現(xiàn)雨水滲漏的情況,保證后臺的填筑質(zhì)量。在施工前,調(diào)查沉降段有無跳車情況的發(fā)生,明確沉降類型,進(jìn)而針對性地進(jìn)行處理,填筑作業(yè)實施期間,使用壓縮性較強(qiáng)的填筑材料,盡可能降低沉降概率,防范行車高載荷造成路基結(jié)構(gòu)形變,若使用的是碎石等填筑材料,要做好施工作業(yè)結(jié)束后的清理工作,保證路基路面的整潔度。
搭板設(shè)計能夠緩解和削弱沖擊載荷,通過優(yōu)化設(shè)計搭板,能夠最大程度上提高承受能力,進(jìn)而提高工程質(zhì)量,起到良好的過渡作用。在具體開展施工作業(yè)過程中,施工人員科學(xué)計算道路路基路面有關(guān)的參數(shù)信息,科學(xué)設(shè)計搭板標(biāo)高,嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留出一定的坡度。同時,加強(qiáng)對路面縱斷面的固定,從而提高路面的穩(wěn)固性。處理搭板及其橋臺連接部位時,預(yù)先設(shè)計了錨栓,旨在避免施工作業(yè)過程中發(fā)生位移情況,防止橋頭凹陷。具體設(shè)計時,計算好鋼筋間距和目的,合理調(diào)整拉桿方向,確保與限制位移方向一致[3]。優(yōu)選硬度合格的建筑材料,氧控制搭板長度和寬度,合理處理伸縮縫,使用理清材料連接搭板和橋臺,避免造成路面開裂情況,進(jìn)而提升橋面和路面的處理效果。處理支座時,在臺端下的部位鋪好氈墊。處理倒角時,控制好搭板的轉(zhuǎn)動角度,避免影響路面整體框架結(jié)構(gòu)。
深化道路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計,制定完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,可最大程度上控制沉降量?;诔两刀谓煌ㄍㄐ辛考靶熊囆枨?,結(jié)合實際情況,優(yōu)化路基結(jié)構(gòu)設(shè)計,將搭板尺寸控制在合理范圍,確保滿足實際施工需求。路基大面積施工前,做試驗段,并根據(jù)試驗段結(jié)果,與設(shè)計單位進(jìn)行溝通,進(jìn)一步優(yōu)化路基結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù),保證設(shè)計與實際施工吻合。為避免發(fā)生側(cè)向位移情況,引入了土工格柵工藝,增加了土層的抗剪切強(qiáng)度,結(jié)合沉降段路基結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,隨時調(diào)整和改進(jìn)設(shè)計方案,切實將沉降量控制到最小。
軟土路基處理難度較大,在處理技術(shù)選擇上要結(jié)合實際情況優(yōu)選處理工藝,科學(xué)計算軟土中的含水量,掌握承載力情況,并使用水泥粉噴樁技術(shù)開展施工作業(yè),此種處理技術(shù)在道橋工程中廣泛應(yīng)用,有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn),水泥粉噴樁技術(shù)便于人員操作,能夠改善地基沉降情況,但具體應(yīng)用時,要結(jié)合路基路面情況合理實施水泥粉噴樁技術(shù)。具體應(yīng)用以下幾種技術(shù)進(jìn)行處理。
(1)排水固結(jié)法。在軟土地基處理過程中,充分做好排水工作,使用排水固結(jié)法進(jìn)行處理,通過空隙將軟土中的水分排出,降低土層沉降風(fēng)險;固結(jié)效果好。經(jīng)試驗測試,滿足道橋工程施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),具有實際應(yīng)用的可行性,能夠保障技術(shù)實施效果。
(2)軟基處理法。軟基處理技術(shù)也是常用的軟土地基處理方法,此種處理技術(shù)更適用于排水固結(jié)效果不理想的軟土層。施工前,預(yù)先將淤泥土層清理干凈,之后開展換填作業(yè),換填材料以碎石、廢渣為主。經(jīng)驗證,換填后的地基穩(wěn)固性好,含水量達(dá)標(biāo),可開展后續(xù)施工作業(yè)。
選擇合適的路堤填料材料,能夠改善路基沉降程度,施工前,結(jié)合工程勘察情況,分析路基土壤組成成分,進(jìn)而選擇與其相匹配的填料類型,施工中多使用沙石類的材料作為路堤填料使用,其材料的滲水效果好,能夠降低土壤中的含水量,最大程度上防范路基路面沉降[4]。因此,首選滲水性好、方便施工作業(yè)開展的填料,進(jìn)而保證路堤填筑質(zhì)量。完成填筑后,做好相應(yīng)的壓實工作,進(jìn)一步提高壓實度和堅固性,預(yù)防沉降。
半挖半填路基很常見,此種施工設(shè)計,能夠有效控制和避免路基破體下滑,能夠提高道路整體的穩(wěn)定性。為進(jìn)一步提升道橋工程施工質(zhì)量,解決沉降問題,進(jìn)一步深化半挖半填路基設(shè)計,先將道路上部分挖方下部分填方的處理方式,于路堤路基位置修筑臺階,合理控制臺階的寬度,同時,于臺階底部設(shè)計向內(nèi)的斜坡。若開挖作業(yè)施工難度大,可預(yù)先修筑路基護(hù)肩,提高路基的承載力水平,增加整體結(jié)構(gòu)的承重力,防范沉降問題發(fā)生同時,降低安全事故發(fā)生概率。
為提升路面美觀性,降低開裂或是塌陷風(fēng)險,使用灌縫機(jī)填充密封膠。施工前,將槽內(nèi)雜質(zhì)清理干凈,使用熱噴槍對密封膠進(jìn)行加熱處理,并灌入槽內(nèi),灌縫后,做好清縫工作,將路面清理干凈,保證路面的整潔度。
工程實施前,做好全面的勘察工作,安排專人深入施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研,掌握第一手工程資料,了解沉降段水文地質(zhì)情況,全面考量引發(fā)沉降問題的因素,綜合考量后,制定完善的施工方案,編訂施工組織設(shè)計說明,切實為解決路基路面沉降問題做好充分的設(shè)計工作,依據(jù)路基路面加固需求,選擇合適的處理技術(shù),提高工程施工技術(shù)實施效果同時,管控工程成本,保證工程效益。針對地形復(fù)雜的地區(qū),要制定特殊處理方案,并制定完善的施工管理制度,明確人員分工,促使施工人員切實履職盡責(zé),嚴(yán)格按照施工技術(shù)實施流程進(jìn)行,把控施工技術(shù)上實施要點,減少施工差錯的發(fā)生。同時,建立責(zé)任追究機(jī)制,加強(qiáng)問責(zé),避免問題發(fā)生時,相互推諉責(zé)任。
在路基填筑前,全面分析路基結(jié)構(gòu),評估和分析路基結(jié)構(gòu)是否發(fā)生位移、形變等情況,進(jìn)而針對性地實施相應(yīng)的施工技術(shù)。施工人員將施工現(xiàn)場的雜物清理干凈,有軟土層的情況下,預(yù)先處理軟土層,并密切觀察地基壓實度,檢查排水情況,確保準(zhǔn)備工作充分。認(rèn)真篩選合適的填料,更好滿足路基填筑施工需要。
填土壓實程度,關(guān)乎到路基路面沉降程度,在實際施工中,使用專業(yè)化的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓,按照先緩慢壓實、后快速壓實的方法,重復(fù)碾壓,確保壓實度滿足工程標(biāo)準(zhǔn)[5]。施工人員嚴(yán)格控制碾壓速度和碾壓順序,將相關(guān)參數(shù)控制在合理范圍,碾壓前,檢查碾壓設(shè)備使用情況,保證施工效果與技術(shù)規(guī)范相吻合。
定期組織施工人員參加技術(shù)培訓(xùn),講解沉降危害、路基路面沉降誘發(fā)因素及防范方法,介紹各種處理技術(shù)及技術(shù)的實施要點,促使施工人員牢牢掌握施工技施要領(lǐng),扎實理論基礎(chǔ)同時,提高自身的專業(yè)化水平,切實提高道橋工程施工建設(shè)術(shù)實品質(zhì),減少質(zhì)量通病的發(fā)生。
待工程投入使用后,定期檢查沉降路段路基路面加固效果,做好養(yǎng)護(hù)管理工作,監(jiān)測車輛流量,避免出現(xiàn)載荷超出路基路面承載力的情況,將沉降量控制在合理范圍;一旦發(fā)現(xiàn)有路面裂縫或是塌陷的情況,及時處理,避免擴(kuò)大沉降面積,將風(fēng)險隱患控制到最小,最大程度上沉降危害性,促使交通運輸業(yè)發(fā)展。
綜上所述,市政道橋工程中沉降危害很大,若不及時處理,會增加安全隱患,引發(fā)安全交通事故。通過科學(xué)實施施工技術(shù),能夠預(yù)防和控制路基路面沉降問題的發(fā)生,切實提高道橋工程施工建設(shè)質(zhì)量。通過強(qiáng)化施工管理、加強(qiáng)施工技術(shù)指導(dǎo),可進(jìn)一步解決道路沉降問題,保證交通安全通行。