[摘要]本文在分析路橋過渡段路基路面常見病害產生原因的基礎上,探討了路橋過渡段路基路面施工的質量控制。
[關鍵詞]路橋過渡段;路基路面施工;質量控制
1、路橋過渡段路基路面施工常見病害及其原因分析
1.1路橋過渡段路基路面施工常見病害
在路橋工程的路橋過渡段的施工中,由于橋頭引道過渡段結構設計不合理、橋頭引道軟土地基處理及橋臺臺背路堤壓實度不達標,極易出現橋臺和路堤之間存在強度漸變段產生不均勻沉降,產生橋臺與引道錯臺、橋臺路基下沉、路面裂縫、不平,甚至積水等病害。嚴重影響路橋的使用效果和路橋的性能及其使用壽命。
1.2 造成病害原因分析
1.2.1 橋頭引道過渡段結構設計不合理。橋頭引道路基工程中,常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板和加筋土法等。這些處理措施的主要目的是通過提高路基的整體強度,從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異,以減少路橋間的不平順,從而防治或避免橋頭跳車現象。從公路工程建設可知,橋頭引道過渡段常采用搭板結構。然而,設置搭板以后的橋頭跳車現象仍然嚴重,橋頭搭板斷板現象較為普遍。
1.2.2 橋頭引道軟土地基處理達標。通過公路調查結果表明,軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現象主要是施工圖設計時,地質鉆探布孔過少,鉆探深度不夠,未能及時發(fā)現軟基存在,或者未能準確探明軟基范圍和深度以及軟土的物理力學性質等等,導致橋頭路堤軟土地基處治遺漏,或采取的處治方法不恰當。此外,采用的軟基處治理論計算方法和選用的計算參數與軟基實際情況存在一定差距,導致軟基處治設計未能達到預期效果和技術要求。另外,雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低,也是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。
1.2.3橋臺臺背路堤壓實度不達標。公路建設中幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺背填土處治。然而,臺背填土壓實度受施工的用料、順序、機械、經驗和施工作業(yè)面等工程管理因素的影響,普遍存在臺背填土壓實度未能滿足設計要求的現象,這是路橋過渡段路基路面產生不均勻沉降的基本原因之一。此外,在公路營運過程中,路基路面在車輛荷載以及自然因素的長期作用下,會形成土基塑性變形的積累,導致路橋間的差異沉降,從而影響公路路面的平順程度。
2、路橋過渡段路基路面施工要點
2.1路橋過渡段的結構設計。合理設置緩和過渡段由于不同的結構型式,從橋臺剛度大的混凝土結構逐步過渡到柔性的填土路基結構和瀝青混凝土路面結構,其強度不一致。因此,軟土地基處治時,各段不同強度之間需設置強度過渡段。同樣地面上的路堤亦需要設置強度過渡段。世界銀行貸款項目要求在剛性橋臺和柔性路堤之間設置50m的強度漸變段,使用不同的級配填料,確保路堤強度過渡。
2.2地基處理施工質量控制。路橋過渡段的地基條件與路基條件在橋頭引道路堤填筑過程中,采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力,也不能有效阻止地基沉降。只有當地基具有足夠的承載力,在路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯合作用下不致破壞而產生較大的沉降時,土工合成材料的加筋才會產生明顯效果。處理好橋背軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內已有換土法、超載預壓法、減少附加應力法、排水固結法、深層攪拌法和高壓噴射注漿法、振動碎石樁法等處理方法,可以根據實際情況應用,以改善地基性能,提高承載力,減少沉降,縮小橋臺與路堤的沉降差,公路路橋過渡段的地基條件應保證路基的工后沉降小于10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差小于0.4%的控制標準,路基條件應滿足規(guī)范要求。
2.3臺背排水處理要求。在路橋過渡段如果排水處理不當,會使水沿橋臺路基連接處下滲,降低路面結構層的穩(wěn)定性,路基和地基的穩(wěn)定性,加劇錯臺和跳車。因此應根據臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式,以疏干臺后填料的水分。
2.4橋頭換填施工技術控制。在以往的橋頭回填施工中,因換填石灰土多處于素土包圍之中,施工場地狹窄只能用小型機具進行處理,而且由于與素土接頭處施工不便,往往出現問題,所以在公路施工中,應當把臺背處的路基全部挖開,統一填筑石灰土,不再保留周圍的素土。這樣重型壓路機就可以開進臺背處進行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價,但這樣既保證了臺背回填質量,又減少了人工與小型機具費用,同時有利于縮短工期,平衡全線路基施工。
2.5橋臺混凝土搭板及其頂層施工技術控制。在混凝土搭板施工中,嚴格按規(guī)范規(guī)定要求立模,并保證混凝土表面坡度與平整度。因搭板靠近橋頭處混凝土頂面距基層頂面距離較小、基層較薄,當壓路機通過時,容易被壓碎或形成薄餅。為了解決這個問題,規(guī)定凡搭板混頂面距基層頂面不足10cm的,在鋪筑下面層時一律將鋪好的水泥碎石基層鑿除,統一用下面層瀝青混凝土填筑、找平,從而保證了整個臺背回填的整體強度。
3、路橋過渡段軟基路基路面施工的注意事項
(1)路橋過渡段的施工組織在橋臺結構完成后,盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工,并使用具有同等壓實度能量的壓實機械將過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓。在路堤與橋臺連接部位,路堤與錐坡預壓填土應同步填筑與碾壓,使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動壓實機械進行充分壓實。
(2)橋臺軟基的處治施工從公路工程施工分析可知,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但工程造價高;超載預壓可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,方便施工,工期長,剩余沉降量大;塑料排水板法加固工期較超載法短,較粉噴樁法長。此外,還有強夯法和爆破法等軟土地基處治方法。各種方法的機理及適應性各有特點,施工過程中要根據當地工程實際情況加以選擇采用。為了保證軟基排水固結的施工質量,消除軟基路堤不均勻沉降的現象,必須盡可能地提前軟土地基路段的施工時間,尤其是橋臺地段的施工時間,爭取更長的預壓時間,以減少軟基路堤工后沉降。
(3)路橋過渡段路堤填料的選擇實施路橋過渡段路堤填筑之前,要有目的地選擇施工路段的填料,采用各種土壤作對比試驗。其試驗項目包括:土壤的液限和塑限聯合測定,實施篩分和擊實試驗;各種土壤在相同壓實機具下達到同等壓實度時的壓實遍數與松鋪厚度的關系。從試驗結果中,比較各種土壤的技術指標,從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。填料的選擇原則應選用干容重較大的砂類土或滲水性較好的材料。這樣的材料具有良好的級配水穩(wěn)定性和壓實特性。
4、結束語
在路橋過渡段路基路面的施工中,必須根據工程實際,進行全過程的系統的科學管理,加強結構設計,加強控制施工中的各個環(huán)節(jié)工序的工程質量,從思想上認識質量的重要性,從技術上加強管理,從客觀上制定一套科學的管理程序,就能減少過渡段的不均勻沉降,從而減輕橋頭跳車現象,提高社會經濟效益。
參考文獻
[1]陳曉東.路橋過渡段路基路面施工及病害的防治[J].科技傳播.2011(14)
[2]李曉靜.路橋過渡段施工問題研究[J].湖南農機.2009(05)