陳偉超
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050000)
(1)公路橋梁過渡段位置橋頭跳車現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是:施工前期沒有充分地進(jìn)行地質(zhì)勘察,導(dǎo)致路橋過渡段施工中存在軟土地基,從而在過渡段施工完成后由于行車荷載的作用,導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻沉降,出現(xiàn)橋頭跳車問題。
(2)施工單位雖然在勘察階段發(fā)現(xiàn)存在軟土地基,但對軟土地基的勘查不到位也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)過渡段沉降的問題,如勘查到的軟土地基深度、面積存在差錯(cuò),或者在軟土地基處理過程中未采取合理的加固方法;軟基加固后的地基承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求,但施工單位仍繼續(xù)施工,最終導(dǎo)致過渡段出現(xiàn)不均勻沉降[1]。
(3)在公路橋梁的兩側(cè)存在軟土地基,施工單位未進(jìn)行處理,導(dǎo)致在雨水的沖刷下,路基強(qiáng)度降低,兩側(cè)出現(xiàn)塌陷,從而引發(fā)路基的不均勻沉降,這也是導(dǎo)致過渡段發(fā)生沉降問題的主要原因之一。
過渡段施工均要進(jìn)行臺(tái)背的回填施工,而臺(tái)背回填的壓實(shí)度就決定過渡段是否發(fā)生沉降,臺(tái)后填土的壓實(shí)度主要取決于施工材料質(zhì)量、機(jī)械設(shè)備、施工方式、施工管理等各方面因素。任一環(huán)節(jié)把控不好,就會(huì)導(dǎo)致臺(tái)背填土壓實(shí)度過低,從而進(jìn)一步導(dǎo)致過渡段出現(xiàn)不均勻沉降,甚至引發(fā)安全事故。
道路橋梁填筑施工中,通常采用砂類土作為護(hù)坡的填筑土,但砂類土作為填筑材料,很難有效地實(shí)現(xiàn)邊坡的防排水,導(dǎo)致在雨季來臨時(shí),由于雨水對路基邊坡的沖刷,導(dǎo)致水分滲透至路基內(nèi)部,從而破壞過渡段的內(nèi)部結(jié)構(gòu),致使過渡段出現(xiàn)不均勻沉降。
在公路橋梁過渡段施工中,多采用搭板結(jié)構(gòu),以確保過渡段的平順,如設(shè)計(jì)的搭板長度不足,或者預(yù)留的坡度不夠。在過渡段施工完成后,就會(huì)導(dǎo)致搭板部位發(fā)生破損,最終導(dǎo)致過渡段出現(xiàn)不均勻沉降,出現(xiàn)橋頭跳車問題[2]。
某高速公路工程,其設(shè)計(jì)總長5.2km,設(shè)計(jì)行車速度100km/h,該公路包含橋梁2 座,過渡段4 處,由于路橋過渡段極易發(fā)生沉降,從而引發(fā)事故,本次施工要求施工人員嚴(yán)格按工序進(jìn)行施工,確保過渡段施工質(zhì)量,因此本文對該工程過渡段施工技術(shù)進(jìn)行研究。
3.1.1 軟基處理
(1)本工程施工前,施工單位應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘查的結(jié)果,對存在的軟土地基進(jìn)行加固處理,以確保地基承載力。結(jié)合勘查結(jié)果,針對軟基深度在30cm 以下的地基,采用換填法進(jìn)行加固,即將軟土地基全部挖出,換填質(zhì)量合格的材料進(jìn)行填筑壓實(shí)。
(2)對軟基深度大于30cm 的地基,采用水泥攪拌樁的方法進(jìn)行加固處理,通過對軟土地基中注入水泥漿、生石灰等外加劑,再通過攪拌成樁的方式實(shí)現(xiàn)加固效果。水泥攪拌樁施工中,應(yīng)注意樁與樁之間的距離以及樁的深度,以合理地進(jìn)行軟基加固。加固完成后,應(yīng)對地基承載力進(jìn)行檢測,確定加固效果,確保合格后,方可進(jìn)行過渡段填筑施工[3]。
3.1.2 搭板設(shè)置
(1)軟土地基處理完成,方可開始搭板的設(shè)計(jì)、施工。搭板的設(shè)置位置,應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)文件的要求,再結(jié)合現(xiàn)場得到的數(shù)據(jù)及實(shí)際情況合理確定,確定后搭板的實(shí)際位置應(yīng)略高于設(shè)計(jì)要求的設(shè)置高度,以保證搭板結(jié)構(gòu)受力的合理性。
(2)搭板施工中,應(yīng)預(yù)留一定方向的坡度,以有效地減少行車荷載對搭板帶來的影響。同時(shí),結(jié)合本工程情況,搭板的設(shè)置長度應(yīng)控制在5m。此外,應(yīng)做好橋臺(tái)與搭板的錨固,可以采用錨桿進(jìn)行固定,以保證后續(xù)填筑、壓實(shí)施工中不會(huì)使搭板產(chǎn)生位移。
3.1.3 過渡段填筑
搭板設(shè)置完成后,在開始填筑之前,應(yīng)對地基進(jìn)行清理,確定地基表面干凈平整后,方可開始填筑施工。本工程選擇級配碎石、水泥穩(wěn)定土等半剛性材料進(jìn)行填筑施工,填筑應(yīng)分層進(jìn)行,每層填筑完成后應(yīng)及時(shí)檢查其平整度,合格后應(yīng)進(jìn)行壓實(shí),之后再進(jìn)行下一層的填筑施工,直至全部填筑完成。
3.1.4 過渡段壓實(shí)
(1)每層填筑完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)采用小型機(jī)械和人工壓實(shí)方式共同進(jìn)行,針對臺(tái)背的特殊部位,必須通過人工采用小型工具壓實(shí),避免機(jī)械操作不當(dāng),影響施工質(zhì)量。針對一般位置,可以操縱小型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí),機(jī)械壓實(shí)過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)械的行進(jìn)速度,避免影響過渡段施工質(zhì)量。
(2)在分層壓實(shí)過程中,施工單位應(yīng)對預(yù)留的虛鋪厚度進(jìn)行檢查,然后再進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)過程中不得出現(xiàn)機(jī)械急停、掉頭、轉(zhuǎn)彎的現(xiàn)象,如遇緊急情況應(yīng)緩慢停車,及時(shí)反映問題并等待解決,以保證過渡段的壓實(shí)度。
(3)如本工程壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)要求,就會(huì)導(dǎo)致設(shè)置搭板的位置出現(xiàn)偏移,最終導(dǎo)致路床下塌、脫空,從而出現(xiàn)沉降,嚴(yán)重影響整個(gè)工程的質(zhì)量。因此,壓實(shí)施工完成后,施工單位應(yīng)及時(shí)組織人員進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保過渡段的壓實(shí)質(zhì)量[4]。
3.2.1 填料控制
(1)由于本工程填筑材料選用級配碎石和水泥穩(wěn)定土,為確保填筑、壓實(shí)的質(zhì)量,應(yīng)控制好填筑材料的質(zhì)量。首先,級配碎石是由粒徑大小不同的骨料,根據(jù)一定比例配制而成的混合料,為保證施工質(zhì)量,級配碎石均應(yīng)采用棱角分明的碎石材料,且碎石粒徑不得超過20%;其次,級配碎石的配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理配置,配合過程中應(yīng)嚴(yán)格控制各種材料的加入比例,確定為最佳比例。
(2)使用的水泥穩(wěn)定土應(yīng)嚴(yán)格控制水泥的含量,應(yīng)控制在6%以下,且水泥穩(wěn)定土的細(xì)粒土的最大粒徑應(yīng)小于10mm,中粒土的最大粒徑應(yīng)小于30mm,粗粒土的最大粒徑應(yīng)小于50mm,并在水泥土中加入凝膠材料,以確保土體的強(qiáng)度和剛度[5]。
(3)本工程所有使用的原材料,在進(jìn)場前均應(yīng)通過各項(xiàng)性能的檢測,其中級配碎石的原材料在通過檢測后,應(yīng)繪制碎石的篩分曲線,并根據(jù)曲線進(jìn)行篩分試驗(yàn),最后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來確定級配碎石的配合比例。水泥穩(wěn)定土中,可以通過標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)計(jì)算土體的密度、體積,從而確定材料的最佳含水率,以保證其強(qiáng)度和剛度。
3.2.2 邊坡防護(hù)控制
(1)為避免本工程路基填筑施工后的外露時(shí)間過長,應(yīng)及時(shí)對填筑完成的路基進(jìn)行保護(hù)施工并進(jìn)行邊坡的防護(hù),確保邊坡的平整度。同時(shí),應(yīng)做好存在地下水位置的支護(hù),避免地下水的滲透。
(2)所有邊坡防護(hù)措施做好后,應(yīng)進(jìn)行全面檢查,以確保邊坡防護(hù)的合理性,確保邊坡牢固,避免在過渡段使用過程中出現(xiàn)滑坡、塌陷問題,從而導(dǎo)致過渡段出現(xiàn)沉降,影響工程的整體質(zhì)量。
3.2.3 排水控制
(1)為防止地下水、雨水對過渡段施工質(zhì)量的影響,施工單位應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?,地下水位的高度,采用科學(xué)的排水方法。在進(jìn)行填筑施工前,應(yīng)在地基處設(shè)置泄水管和盲溝,并鋪設(shè)防水材料。此外,還應(yīng)在地溝中設(shè)置排水管,排水管口應(yīng)采用排水性能好的材料施工,以保證積水可以有效排出。
(2)為改善過渡段的滲透性能,防止沉降問題的發(fā)生,施工單位還可以在施工中增加排水層,排水墊層的厚度控制在20cm以內(nèi)。排水墊層應(yīng)采用排水性能較好的材料施工,以保證積水可以通過排水墊層直接排出。
在公路橋梁過渡段的施工中,施工人員要不斷探索、完善過渡段施工工藝,以有效提高過渡段施工質(zhì)量,避免過渡段路基沉降不均勻問題以及橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn),致力于使公路橋梁工程行車體驗(yàn)更加舒適、安全。