摘要:由于在路橋工程的過渡段軟基路基路面實際施工中,或是路橋的后期施工過程中,經常出現地基斷裂、橋頭跳車或是路面不均勻沉降等情況,極大地影響到路橋的正常使用,做好軟基路基的施工處理就顯得非常必要。本文對公路橋梁過渡段軟基路基的施工技術進行了探討。
關鍵詞:公路橋梁;過渡段;軟基路基;施工技術
路橋過渡段路基路面容易由于不均勻沉降造成橋頭跳車現象,影響行車安全,破壞道路橋梁的政策運行。因此,制定一套合理可行的公路管理程序顯得十分必要。在施工時,橋頭引道的結構設計必須具有嚴密性。合理選擇過渡段的結構形式,嚴格控制施工過程中的不均勻沉降現象,加強各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管提高道路建設水平,改善施工環(huán)境。
一、路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因分析
1、地基土質
軟土的物理學性質差,具有天然含水量大、有機含量高、靈敏度高、強度低和易受擾動影響等是軟土的主要特性。這些特性致使了土體的承載力相對比較低,當其受到擾動時,天然結構就會遭到破壞,大大降低了本身的強度。公路建設期間,有很多方面會受到限制,比如路面造價昂貴,技術標準要求高,對路基變形與穩(wěn)定性的要求特別嚴格。為控制建造橋梁的長度,會使路橋過渡段的路基高度增加,導致路基底部的附加應力增加,當有車輛通過時,容易在軟弱的地基范圍內出現淪陷等問題。
2、后臺填料
填料的自身性質、臺前臺后的防護排水設置和臺后面的路基施工條件是導致后臺調料壓縮沉降的主要原因。在路橋的使用中,路基自身的重量和車輛的載重會同時作用于路基,因此,填料內的空隙范圍縮小,反之壓實度擴大,最后被壓縮,產生路基沉降。在施工時,引起路基沉降的最有效方法是采用多孔隙滲透材料。造成路基沉降的另一個原因是,壓實機械對于靠近橋臺邊緣搭接處的填料壓實度不夠。
3、剛度差異
路橋的過渡段,顧名思義就是路基和橋梁臺之間的連接部位,橋臺和路基的剛性是不一樣的。為了提高橋梁基礎的穩(wěn)固,橋梁的墩柱橋臺下面都會有堅實的支撐物,這樣不會導致路基的沉降。道路路基下方的土基剛性比橋梁小,很松散,因此在路基自身的重量和車輛的載重會同時作用于路基時,路基和橋梁的形變是不相同的,也就造成了過渡段的沉降差。
4、其他原因
公路橋梁在前期由于天氣原因施工不當或者車輛超載等一些客觀因素也有可能加劇橋頭路面的坑洼毀壞,出現路橋過渡段的沉降現象。
二、公路橋梁過渡段軟基路基的施工技術
1、過渡段路基路面開挖、填筑以及壓實作業(yè)
道路橋梁的過渡段路基路面在進行工程開挖施工期間,通常情況下其中主要包含了縱向全寬、橫向通道這兩個方式來進行掘進,在有條件的情況下,也可以利用兩者同時相結合的方式來進行。在路基本身進行填筑處理之前,務必要對于開挖處理之后的路床來進行相應的清理,最后再與路基土層之中所呈現出的部分土質特性,進行分層的檢測、填筑,也就是通過混合填筑、分層平鋪的方式,來為路基本身的堅實程度、厚度提供保障。在過渡路基進行相應壓實作業(yè)的過程中,能夠直接利用分層壓實的形式,也就是將壓實操作以及填筑操作同步進行,最大限度的保證其路基的壓實度;在含水量較大的區(qū)域之下來進行施工,則必須要最大限度的對壓實力度進行強化,通過該方式,能夠使得路面路基本身的穩(wěn)定性、承載強度等方面能夠得到明顯的提升。
2、做好過渡段路基路面排水工作
對于道路橋梁建設過程中的過渡段來說,水實際上都是導致路基出現不穩(wěn)定現象并且承載強度大幅度下滑的一個關鍵性原因,所以,務必要對于路基、路面施工排水作業(yè)進行重視。其過渡段的路面排水措施,通常情況下都是選擇的跌水、急流槽、截水溝以及地表排水管等多種不同的形式來進行處理,并且還能夠使得相應的漿砌石片來對于溝渠進行強化,在有條件的情況下,還能夠直接通過混凝土預制板的方式來進行施工。
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。當采用非滲水性土時,應在土中增加外摻劑,如石灰、水泥等。嚴禁使用淤泥、沼澤土以及含草皮、樹根、生活垃圾、雜物和含水量過大的土作為填料。
4、對過渡段的路基加強維護
在路基修建的過程中,如果說作業(yè)方式不當,導致原本地層所具有的平衡狀態(tài)被打破,那么路基在這一過程中就會產生出較大的荷載壓力,所以,務必要針對路基加強維護措施進行強化。對道路橋梁的坡面進行維護的主要目的,實際上是為了能夠避免地表水對于坡面造成風化現象,從而使得大量的巖土能夠長久的保持穩(wěn)定,確保與周邊環(huán)境能夠維持在一個相對協調的狀態(tài)下。現目前,使用范圍最為廣泛的措施便是石砌圬工的防護措施,該措施在實際執(zhí)行過程中,主要針對坡面情況的不同來選擇不同的護坡方式,路堤邊坡通過混凝土預制塊來進行防護,路塹邊坡則是通過連片帶孔的墻型方式進行護坡;在路塹邊坡之中,通常情況下都是直接針對出現風化破碎癥狀的巖土,使用相應的纖維混凝土、高強塑料網格噴漿、錨桿掛鐵絲網等材料來起到相應的保護作用,但是該防護措施由于自身所存在的防護造價過高、耐久性較差等方面的因素。
三、路橋過渡段軟基處理的方法
1、提高后臺路堤的密實度
我國經常采用塑料板排水法、加載預壓法和土工加筋來提高后臺路堤的密實度來減少路基的壓縮變形。土工柵格是三維網狀的結構,運用較多新型的高強度合成材料,填入泥土、混凝土、碎石等松散的材料在格室的內部,構成強大的側向限制和大剛度的結構體,從而減少路橋路基的沉降,使路橋過渡段沉降緩慢。
2、增加地基的剛度承載能力
常用的樁基有碎石樁、木樁、水泥土攪拌樁等。根據工程進度的實際情況分析,采用打樁的方法對軟土地基進行加固。因為打樁時,將載荷大部分轉移到木樁上,降低了土地承受的載重,能迅速的使基地達到很高的強度,造成明顯的減小并其側向水平移動。
3、路橋間的均勻過渡
橋頭搭板、柔性橋臺在工程應用中對預防路基的不均勻沉降有一定的效果,能起到剛柔均勻過渡的作用。傳統(tǒng)的橋頭搭板由于施工粗糙、結構不合理等原因發(fā)生問題。搭板沉降會造成再次跳車現象,沉降嚴重會導致橋面的傾斜角度過大,影響行車的安全行駛;長期的發(fā)生車輛載重沖擊,會導致搭板出現斷裂、橋臺裂縫的現象;搭板底部的土體流失后,會造成搭板脫空。
4、輕路堤法
降低路基本身的重量,減小軟土層的附加應用力,可以使用輕質材料對路橋過渡段進行填充筑造。一般選用的材料是ESP 塊體、粉煤灰以及泡沫混凝土等。
綜上所述,我國的城市道路不斷擴建,高等級公路也逐漸由平原向山區(qū)延伸,路橋過渡段也隨之增多。但是由于受到公路走向和地質條件差異等限制,很多路橋過渡段依然在采用軟土地基。為了提高公路的質量,減少軟土路基過渡段不均勻沉降等問題,需要采用必要的方法來提高軟土路基的強度,改善路面的結構,延長道路的使用壽命。在橋頭引道處,剛柔路堤間的強度漸變段容易產生不均勻沉降,出現橋頭跳車現象。但是,根據工程的地質條件,恰當的設計結構,加強過渡段各個環(huán)節(jié)施工的管理控制。
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