吳強(qiáng)
(江西中譽(yù)建設(shè)工程有限公司,江西 撫州 344000)
本文深層次研究公路橋梁工程沉降段路面施工技術(shù),有利于強(qiáng)化各種施工技術(shù)的應(yīng)用效果,助推公路橋梁高質(zhì)量、高效率運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí),也為車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。為提升公路橋梁工程的安全性和可靠性,需要基于現(xiàn)實(shí)情況,采取科學(xué)有效的施工技術(shù),以保證公路橋梁工程路基路面的穩(wěn)定性,避免因沉降問(wèn)題引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。
在公路橋梁工程路基的施工過(guò)程中,普遍會(huì)采用搭板結(jié)構(gòu),這種施工技術(shù)能夠?qū)⒐放c橋梁之間的剛度差異控制在最小范圍內(nèi),以免因剛度差異過(guò)大,導(dǎo)致路基的不均勻沉降,從而降低交通事故的發(fā)生概率。但就實(shí)際情況而言,在操作橋頭搭板技術(shù)時(shí),未能設(shè)計(jì)出貼合實(shí)際的施工方案,使得搭板與橋臺(tái)路基的距離不合理,整體結(jié)構(gòu)的承受應(yīng)力明顯不足,在橋頭搭板處的路基出現(xiàn)受力不均勻的情況,加大了沉降問(wèn)題的發(fā)生概率[1]。
通常情況下,公路橋梁工程的橋頭會(huì)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)特征較多,其中之一就是剛性大、伸縮性小,但在實(shí)際操作中,可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)而導(dǎo)致出現(xiàn)變形或者沉降的問(wèn)題。因路基正好與鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特征相反,是剛性小、伸縮性大,一旦有較大外力出現(xiàn)在公路橋梁中,橋臺(tái)因伸縮性小可保持原始狀態(tài),但伸縮性較大的路基受到擠壓作用后,極易出現(xiàn)變形或者沉降等不良問(wèn)題。
填料是整個(gè)公路橋梁工程中的關(guān)鍵性內(nèi)容,填料的質(zhì)量直接關(guān)系到回填作業(yè)的開(kāi)展效果。在施工過(guò)程中,因相關(guān)人員專業(yè)能力不足,導(dǎo)致使用填料技術(shù)時(shí)缺少規(guī)范性,僅靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)處理填料,使填料施工質(zhì)量低下,給回填作業(yè)的有序推進(jìn)造成了不良影響[2]。
2.1.1 安裝搭板
在橋頭搭板安裝施工正式開(kāi)始前,要對(duì)搭板磨具的質(zhì)量展開(kāi)全方位的檢測(cè),以確保搭板的垂直性與水平性能夠滿足設(shè)計(jì)要求。在公路橋梁投入運(yùn)行一段時(shí)間后,路基的負(fù)荷量會(huì)隨著時(shí)間的推移而變大,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力達(dá)到一定限度時(shí),就會(huì)造成路面開(kāi)裂,給路面施工作業(yè)的順利開(kāi)展造成阻礙。針對(duì)路基路面的開(kāi)裂問(wèn)題,在開(kāi)展沉降段路面施工時(shí),要做好橋臺(tái)搭板的安裝作業(yè),在固定錨栓過(guò)程中,嚴(yán)禁出現(xiàn)松動(dòng)的情況,為保障橋臺(tái)搭板的安裝質(zhì)量,在選用錨栓時(shí),要優(yōu)先使用長(zhǎng)度為80cm 的22 號(hào)鋼筋。在安裝施工時(shí),施工人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,將支座布設(shè)到搭板的下方,同時(shí)還要設(shè)置油氈墊層,常規(guī)情況下,油氈墊層的厚度要≤2cm,若油氈墊層的厚度過(guò)厚,會(huì)降低支座的穩(wěn)定性。
2.1.2 倒角安裝
在橋頭搭板的安裝作業(yè)中,外力作用會(huì)使搭板出現(xiàn)晃動(dòng),進(jìn)而引發(fā)路面的沉降問(wèn)題,為防止出現(xiàn)這種情況,要在梁托上設(shè)置倒角(見(jiàn)圖1),以進(jìn)一步強(qiáng)化搭板的穩(wěn)定性和牢固性。
圖1 公路橋梁工程沉降段道路搭板設(shè)置
除此之外,在搭板與橋臺(tái)的連接施工中,錨桿、水平拉桿以及支座的材料,都要以公路橋梁工程的現(xiàn)實(shí)需求為導(dǎo)向,科學(xué)合理地選用材料,具體內(nèi)容詳見(jiàn)表1。
表1 搭板與橋臺(tái)的連接處理
2.1.3 搭板頂層。在制備搭板的過(guò)程中,需要用到混凝土材料,其質(zhì)量性能要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),避免因性能不達(dá)標(biāo)影響到搭板頂層的施工質(zhì)量。在壓路機(jī)作業(yè)過(guò)程中,搭板與基層頂面的路基越近,基層的承受能力就越小,在壓路機(jī)作用下,可能出現(xiàn)破碎的問(wèn)題。對(duì)此,在搭板頂層的施工中,要將搭板頂面與基層頂面之間的距離控制在10cm 左右。
軟土地基極易發(fā)生橋頭跳車的情況,因此在處理地基的過(guò)程中,要重視軟土地基的施工。在修筑厚度較大的軟土層時(shí),軟土地基可能受到填充材料的影響,在材料的擠壓力下,樁基的壓力會(huì)持續(xù)升高,造成橋臺(tái)的水平面位移以及轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。一旦出現(xiàn)這些問(wèn)題,支座和伸縮縫會(huì)就受到不同程度的破壞,若未及時(shí)采取行之有效的措施解決問(wèn)題,還會(huì)影響到橋臺(tái)和橋面[3]。針對(duì)上述問(wèn)題,在開(kāi)展地基的施工作業(yè)時(shí),要將回填材料的重量控制在合理范圍內(nèi),同時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)手段,提高地基的剛性,為避免地基向側(cè)方偏移,還要設(shè)置基樁。在溝壑地段的地基施工中,要考慮到土壤結(jié)構(gòu),通常情況下,溝壑地段土壤的含水量和孔隙較大,并且黏性土層內(nèi)的有機(jī)物較多,強(qiáng)度大。在換土施工中,軟土層的厚度決定了換土的深度,在填土較高的情況下,可加大開(kāi)挖深度,但要控制在1m以內(nèi)。完成開(kāi)挖作業(yè)后,還要做好翻曬處理。在回填施工中要應(yīng)用石灰石,以免地基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。若填土高度<4m,要將開(kāi)挖深度控制在0.6m左右。
公路橋梁之所以出現(xiàn)不均勻沉降,主要是兩個(gè)方面原因,一方面是路基沉降,另一方面是路面與路基出現(xiàn)壓縮變形。經(jīng)調(diào)查研究表明,路面的壓縮變形,對(duì)公路橋梁工程的整體影響不大。但路基的沉降問(wèn)題會(huì)加大橋頭跳車的發(fā)生概率,特別是同結(jié)沉降與次同結(jié)沉降。這就需要做好填筑作業(yè),在選用填筑材料時(shí),要優(yōu)先使用輕型材料,這種材料能夠有效緩解地基的沉降以及壓縮變形情況。
另外,針對(duì)路基路面的變形問(wèn)題,要制訂科學(xué)合理的防治技術(shù),施工單位應(yīng)利用先進(jìn)的軟件,對(duì)道路交界位置的路基沉降值進(jìn)行計(jì)算,地基施工完成后,再次測(cè)算沉降值,施工前后的沉降值要≤10cm。
在開(kāi)展地基的回填作業(yè)時(shí),要優(yōu)先使用輕質(zhì)型填材料,常見(jiàn)的輕質(zhì)型材料有廢煤渣以及泡沫聚苯乙烯等。以廢煤渣為例,這種材料的質(zhì)量性能較強(qiáng),優(yōu)勢(shì)特征多,如透水性強(qiáng)、不易伸縮等,在科學(xué)的填料工藝下,不僅可以降低地基的下沉程度,還能夠節(jié)約施工成本??傮w而言,在沉降段道路的填料施工中,要加強(qiáng)質(zhì)量控制,優(yōu)選回填材料,盡可能使用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的輕質(zhì)型材料,保障施工質(zhì)量的同時(shí),為項(xiàng)目單位創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。
測(cè)量放線是公路橋梁工程沉降段道路施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在具體實(shí)施中,要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙中的內(nèi)容,在全站儀的支持下,將沉降段中邊樁以及中樁的位置精準(zhǔn)測(cè)量出來(lái),以確保施工區(qū)域的劃分具有準(zhǔn)確性。在測(cè)定地面高程信息的過(guò)程中,要借助石灰線設(shè)置方格網(wǎng),以獲取精確的高程信息。
在公路橋梁工程沉降段道路施工作業(yè)正式開(kāi)始前,要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的清理作業(yè),避免雜物影響工程的順利推進(jìn)。針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)構(gòu)筑物要采取加固措施,增強(qiáng)構(gòu)筑物的可靠性和牢固性,從而為工程的高效施工創(chuàng)造有利條件。
在清理沉降段路基的過(guò)程中,大量的積水可能影響到路基結(jié)構(gòu)的牢固性,因此路基的兩側(cè)均要布設(shè)一條1.0m 左右的排水溝。在挖設(shè)排水溝的過(guò)程中,要縱向、橫向設(shè)置,為路基的有效排水奠定基礎(chǔ)。還要將縱向與橫向排水溝的間距控制在合理范圍內(nèi),一般情況下二者的間距要保持在50~80m 以內(nèi)。為增強(qiáng)排水的流暢性,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)臨時(shí)排水溝的疏通處理,當(dāng)路基中的積水能夠順利排出后,軟土的固結(jié)速率會(huì)升高。具體而言,在路基兩側(cè)挖設(shè)排水溝是便于積水的排出,保障路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在設(shè)置縱向以及橫向臨時(shí)排水溝時(shí),要根據(jù)路基結(jié)構(gòu)的具體情況,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)排水溝的挖設(shè)形式。
在制備沉降觀測(cè)板的過(guò)程中,需要用到多種材料,如鋼板以及塑料套管等,不同公路橋梁工程的沉降段道路會(huì)存在一定差異性,因此,為提升沉降觀測(cè)結(jié)果的精確性,減少觀測(cè)誤差,在布設(shè)沉降觀測(cè)板的過(guò)程中,要結(jié)合沉降段道路的實(shí)際情況,規(guī)劃沉降板的布設(shè)塊數(shù)以及具體位置,在路中、路角以及坡腳處至少要各有1 塊沉降觀測(cè)板。
在埋設(shè)斜測(cè)管的過(guò)程中,要依托地基土體的水平位移情況,有針對(duì)性地設(shè)置斜測(cè)管。為更加方便監(jiān)測(cè)路基段側(cè)向的位移情況,要將斜測(cè)管布設(shè)在橋頭觀測(cè)點(diǎn)處,埋設(shè)深度要控制在2.0m 左右。若需要對(duì)斜測(cè)管進(jìn)行接長(zhǎng),要使導(dǎo)向槽保持高度的對(duì)正狀態(tài),以免發(fā)生偏扭的情況。此外,還要將斜測(cè)管的沉降段長(zhǎng)度控制在13~15cm 以內(nèi)。
在砂墊層鋪設(shè)施工開(kāi)始前,要系統(tǒng)地檢測(cè)地基的平整度,并精準(zhǔn)定位中心位置,確定其滿足工程設(shè)計(jì)要求后,將材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),并堆放到路基兩側(cè),利用推土機(jī)將砂礫推平后,檢測(cè)其厚度,砂礫的厚度要具有均勻性,允許有誤差,但最大誤差要<20cm。對(duì)于不均勻位置,可采用人工處理法,盡可能減少砂礫層的厚度差,使其表面保持高度的均勻性和平整性。另外,還要將外坡的坡度比例控制在科學(xué)范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)比例為1∶15。完成上述操作后,還要做好防護(hù)處理,可以在砂墊層的兩側(cè)設(shè)置干砌石,以免發(fā)生砂礫流失的情況。
為將塑料排水板的作用發(fā)揮到最大,要對(duì)材料的質(zhì)量以及施工技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行嚴(yán)格控制,在實(shí)際操作中,要注重以下幾點(diǎn)內(nèi)容:
第一,在開(kāi)展插板作業(yè)時(shí),要加強(qiáng)對(duì)濾芯膜的防護(hù),防止有淤泥滲進(jìn)板芯內(nèi)部。尖樁與排水板的連接要嚴(yán)密牢固,以免發(fā)生松動(dòng)脫落的情況。
第二,插板的最大孔位偏差要≤5.0cm;排水板的最大垂直偏差<板長(zhǎng)的1.3%~1.5%;嚴(yán)格控制插板的間距和深度,在接長(zhǎng)板帶的過(guò)程中,要采取合理的濾芯膜水平搭接工藝,為排水提供便利;板帶搭接長(zhǎng)度要≤20cm。
第三,尖樁在穿插淤泥層的過(guò)程中,要穿插到位;在拔管期間,可能帶出許多淤泥或者雜物,要對(duì)雜物等進(jìn)行全方位清理,避免引發(fā)堵塞問(wèn)題。
第四,排水板的寬度要控制在100mm 左右、厚度要控制在4.5mm 左右。
在施工開(kāi)始前,要全面清理道路的下承層,使其具有良好的平整性,結(jié)合施工圖紙中的內(nèi)容,橫向設(shè)置土工格柵,在連接土工格柵時(shí),要采用U 形釘做好錨固處理,通常要使土工格柵的縱向搭接寬≥5m。土工欄柵的位置具有特定性,為防止出現(xiàn)偏移的情況,要提前設(shè)計(jì)好土工格柵的寬度,再將其安裝到特定位置上,盡可能減少安裝誤差,強(qiáng)化施工效果。
公路橋梁工程的沉降段道路竣工后,可開(kāi)展堆載預(yù)壓作業(yè),以實(shí)現(xiàn)理想的淤泥層排水固結(jié)施工效果,進(jìn)一步提升土地的強(qiáng)度和承載力,為地基的牢固性和可靠性提供有力的支撐。在堆載預(yù)壓施工中,路基可能出現(xiàn)下沉的情況,為使路基結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量符合規(guī)范要求,在填筑路基過(guò)程中,要使其高度>設(shè)計(jì)高度。與此同時(shí),還要控制好預(yù)壓施工質(zhì)量,結(jié)合工程的實(shí)際情況,增加沉降土方,確保路基的寬度以及高度符合設(shè)計(jì)要求。
綜上所述,本文重點(diǎn)闡述公路橋梁工程沉降段道路施工技術(shù)的應(yīng)用方法,為充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用和價(jià)值,在施工前需要做好準(zhǔn)備工作,并制訂貼合實(shí)際的施工方案,確保沉降段道路的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo),避免出現(xiàn)返工的情況。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,沉降段道路施工技術(shù)應(yīng)不斷完善和創(chuàng)新,為公路橋梁工程的有效建設(shè),提供有力的技術(shù)支持。