林振宇
廣州市第二市政工程有限公司 廣東 廣州 510030
道路橋梁建設(shè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活十分重要,但近年來,由于道路建設(shè)項(xiàng)目的逐漸增加,問題也變得越來越多。要想充分發(fā)揮道路橋梁建設(shè)的作用,就必須提高道路橋梁的整體性能,使之對(duì)人和車輛產(chǎn)生有益的影響。因此,在施工時(shí),要對(duì)目前的地表狀況以及道路、橋梁的交叉地段仔細(xì)研究,并且提前分析出可能會(huì)出現(xiàn)的問題,并據(jù)此制定解決方案,提高路橋過渡階段地基的質(zhì)量。
這個(gè)問題主要是由于水的影響和各種因素造成的地表變形,導(dǎo)致土壤固著力不足。一般情況下,沉降是由于工程活動(dòng)或設(shè)計(jì)工作所造成的,不一定是土層的壓實(shí)和固結(jié)問題,但通常會(huì)使表層的下沉和建筑物的下沉。下沉的原因是路面和支柱的剛度差異很大,導(dǎo)致強(qiáng)度比較小?;蛘?,在路基回填時(shí),有時(shí)由于密封問題而無法達(dá)到預(yù)期的效果。由于這條路在施工期間的特殊位置,時(shí)間一長(zhǎng),就不能有效的解決,這可能導(dǎo)致后續(xù)填料不能被壓實(shí),導(dǎo)致填土下降?;蛘哂捎谔钔吝x擇不正確,填土沒有被正確壓縮?;蛘呗返痰牡鼗幚聿缓侠?,如果在填充過程中不主動(dòng)積極處理路堤,就會(huì)因?yàn)橹亓τ绊憣?dǎo)致變形會(huì)很嚴(yán)重。橋梁通常很早就能建成,但高速公路通常是在橋梁建成后才建的,這就導(dǎo)致沒有足夠的時(shí)間來保持穩(wěn)定,從而很容易在建成后出現(xiàn)巨大的事故。
在正常情況下,工程師在公路橋梁的過渡段使用的是軟土和路緣石。雖然軟粘土可塑性強(qiáng),但易受外界影響,使得路面的滲透性發(fā)生變化導(dǎo)致一些路面變形,從而影響整個(gè)道路工程的強(qiáng)度和路面的穩(wěn)定性,對(duì)項(xiàng)目的整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面的影響。
城市道路橋梁過渡路段施工質(zhì)量控制最重要的環(huán)節(jié)就是平整度的控制。如果過渡段的平滑度低于默認(rèn)值,車輛行駛時(shí)很容易“跳橋”。這種車輛的跳躍現(xiàn)象主要受外力導(dǎo)致,而且“跳橋”導(dǎo)致的事故一般都非常嚴(yán)重。如果“橋頭跳車”,尤其是大型汽車,必然會(huì)有人員傷亡。因此,過渡部分的制造過程必須嚴(yán)格控制基層的層壓。如果相關(guān)工作沒有正確進(jìn)行,路面就會(huì)變成波浪狀,嚴(yán)重時(shí)上層也會(huì)變成這樣。此外,必須使用壓路機(jī)來壓實(shí)路面,施工時(shí)如果工人不規(guī)范工作,就很難保證路面的均勻性。因此,為降低過渡段施工過程中的事故率,必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的要求。
發(fā)生這種情況時(shí),主要是由橋頭和伸縮處所產(chǎn)生的深坑導(dǎo)致,會(huì)使路面傾斜,從而出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。路面在與臺(tái)背相連之處有著不同層次的側(cè)和泥漿,車輛在通過時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳躍的問題,進(jìn)而給乘客帶來不適。而且,這會(huì)影響汽車的速度,嚴(yán)重的話也會(huì)直接導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。這個(gè)問題是由于沉降不均勻、車輛振動(dòng)等造成的。從城市路況不難發(fā)現(xiàn),主要是柔性和剛性相連處不穩(wěn)定所出現(xiàn)的沉降。橋梁和公路的具體材料存在差異。在自然因素等的影響下,會(huì)出現(xiàn)沉降,但這兩側(cè)的沉降卻大相徑庭,從而形成了高度差,因此很容易使駕駛過程中的車輛跳車。
過渡段的基層和路面的變形往往是不可逆的,軟土地界會(huì)直接影響施工過程本身的可壓縮性。同時(shí),還會(huì)松散土系的承載力。由于固定相對(duì)不足,路基硬化后會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,而且外壓過高會(huì)導(dǎo)致局部坍塌。此外,一些重型卡車會(huì)對(duì)路橋交叉口的底座施加較大的沖擊力使得中間的路基變得很脆弱,但兩側(cè)的路基卻非常穩(wěn)定。當(dāng)壓力增加時(shí),整個(gè)橋梁的阻力就會(huì)減小,導(dǎo)致事故的發(fā)生,使橋梁無法得到維護(hù)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng),城市化進(jìn)程加快,路橋工程數(shù)量不斷增加。但在路橋建成后,許多的路橋因質(zhì)量不佳而遭到破壞,主要原因是在施工過程中選擇了沒有質(zhì)量認(rèn)證的材料,使得很多材料的質(zhì)量都不達(dá)標(biāo)。此外,在施工過程中,很多施工人員只在乎路面的平整度,而沒有意識(shí)到壓實(shí)的效果,導(dǎo)致部分地區(qū)地基的密度和承載力不足。下雨時(shí),水分很容易滲進(jìn)使得路基受損,威脅到群眾日常出行安全[1]。
我們都知道,跳車與沉降問題是過渡期間最可能出現(xiàn)的問題,并且危害特別大。為了避免這兩個(gè)問題并確保行人的安全,施工人員必須在施工過程中采用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù),認(rèn)真工作,還要考慮到以下幾點(diǎn): 第一個(gè)點(diǎn)是反向斜率。建橋時(shí),首先要確定坡度高度,使得路面的的坡度能夠滿足汽車的要求。在建設(shè)初期,有關(guān)人員必須充分知曉沉降差數(shù)據(jù)的變化特點(diǎn),其主要目的就是為了保證路面的平整度。其次,板材的厚度。搭板的厚度要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況來確定,一般采用8厘米厚的搭板,而且可以看出這種板比較容易制造,操作簡(jiǎn)單,使橋梁的靈活性可以得到保證。第三點(diǎn)是板長(zhǎng)的選擇。在選擇板長(zhǎng)度時(shí),通常會(huì)使用一米板。盡管一米板增加了結(jié)構(gòu)的剛度,但也可以起到保護(hù)作用。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,在裝載過程中使用量一米板可以確保路面和水泥結(jié)構(gòu)的安全。還要關(guān)注的是,制作一米板時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)真空問題。因此,相關(guān)工作人員要實(shí)際情況為起點(diǎn),設(shè)計(jì)合適的塔板厚度[2]。
為有效提高道路或橋梁過渡區(qū)域的耐腐蝕能力,需要在正式施工前認(rèn)真規(guī)劃防腐工程,準(zhǔn)備好相關(guān)文件或資料,科學(xué)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)??蓮囊韵聨讉€(gè)方面開展[5]。其中之一是選擇科學(xué)的建筑材料和防腐蝕方法。在正式施工前,需要聘請(qǐng)專業(yè)的研究機(jī)構(gòu),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)研究分析,評(píng)估施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件。在選材過程中,要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的材料,尤其是在生產(chǎn)過程中具有良好密封性的材料,這樣可以大幅度提高工程的耐腐蝕能力。如果遇到下雨或下雪,可以使雨水盡早的排除,讓道路免受侵蝕。其次,對(duì)基層和路面的日常檢查也要同時(shí)進(jìn)行。在施工過程中,會(huì)經(jīng)常使用到工程機(jī)械,這些器械在路面上會(huì)不斷摩擦,從而影響路面的光滑度。當(dāng)路面上的坑較多時(shí),路面的保水能力會(huì)隨著降水的增加而增加,此時(shí)不宜保養(yǎng)路面。因此,施工人員要定期檢查道路和橋梁表面,尤其是橋梁和道路的交叉口,如果出現(xiàn)裂縫,必須及時(shí)修復(fù),否則,很容易對(duì)橋面造成損害,從而對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的構(gòu)建造成嚴(yán)重的破壞。最后,在下雨的時(shí)候,雨水一方面會(huì)對(duì)車輛的正常運(yùn)行造成影響,另一方面雨水顯著增加了兩條道路發(fā)生山體滑坡的可能性。因此,在道路正式開工建設(shè)前,相關(guān)人員要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件,對(duì)具體場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)評(píng)估,考慮更科學(xué)合理的排水方式。
所謂過渡部分的地基施工,主要是對(duì)松散土層的施工。這個(gè)階段最常用的方法是換土、排水加固和深度攪拌。不管使用哪一種都要取現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。選擇正確的方法,可以減少發(fā)生錯(cuò)臺(tái)的可能性,還可以提高過渡段地基的強(qiáng)度。施工時(shí),軟粘土地基的施工使用的是樁基。在高路基上,回填材料容易滲透到周圍松散的土壤層中。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),底層結(jié)構(gòu)就會(huì)崩塌,從而出現(xiàn)不可預(yù)估的后果。因此,在回填過程中,應(yīng)從墻的一側(cè)進(jìn)行,以有效抵抗墻體的撞擊,從而減少錯(cuò)位發(fā)生的概率。
此外,另一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)是可以在一定程度上決定遷移路段的整體質(zhì)量,即。施工時(shí),工地收集的雨水如果不按時(shí)排放,不僅會(huì)干擾人民通行,還會(huì)影響路面。因此,路橋交匯處雨水的積聚時(shí)間不應(yīng)超過20分鐘。清空時(shí),注意不要損壞甲板下的物體。此外,建議在生產(chǎn)過程中使用地下管道,以實(shí)現(xiàn)集中排放,減少工作量。 在公路橋梁過渡段路面施工鋪設(shè)時(shí)可以直接影響過渡段的施工質(zhì)量。施工時(shí),土工格柵和加筋是常用的方法。 其中,加筋方式主要包括過渡段的預(yù)置連接,可有效提高公路的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,還能防止橋面嚴(yán)重?fù)p壞和變形。土工格柵方法是通過放置土工格柵來測(cè)量長(zhǎng)度,在測(cè)量的過程中,需要分析好分層參數(shù),遵循從上到下調(diào)節(jié)的原則[3]。
臺(tái)背回填的施工要求高于道路主要路基,固定率應(yīng)達(dá)到96%,而且必須在負(fù)載選擇、緊湊型機(jī)器和生產(chǎn)技術(shù)方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
(1)填料選用
使用密封材料(礫石、碎石、礦渣等)時(shí),密封膠的填充率(CBR值)不應(yīng)小于8,最大粒徑不應(yīng)超過層厚的2/3。在選擇篩分碎石時(shí),應(yīng)注意選擇合適的粒度,使得配比合適。如果材料的塑性指數(shù)在細(xì)粘土中小于0.5mm,液限不應(yīng)超過40,塑性指數(shù)不應(yīng)超過10。使用載荷前,應(yīng)進(jìn)行密實(shí)度試驗(yàn)等,如充填液限、塑性限等,最合適的載荷應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)從試驗(yàn)結(jié)果中選取。
(2)壓實(shí)機(jī)械
需配備專用壓實(shí)機(jī)(18小時(shí)以上)和小型壓實(shí)機(jī)(手動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)或?qū)訝钫駝?dòng)壓路機(jī)等),嚴(yán)禁使用手動(dòng)壓實(shí)等輕型壓實(shí)設(shè)備。在大型機(jī)器無法進(jìn)入的施工區(qū)域時(shí),可以用小型壓實(shí)機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí),然后卷成薄層。
(3)施工工藝
澆筑應(yīng)在鋼筋混凝土強(qiáng)度、下垂接頭和螺栓孔處理完畢以及驗(yàn)證完瀝青漆的滲透性后進(jìn)行。臺(tái)背回填路基必須挖臺(tái)階,臺(tái)階頂部必須安裝 2% ~4% 的斜坡,而且臺(tái)階必須在澆筑前完全夯實(shí),要求是,必須對(duì)稱平衡,兩側(cè)填充高度差小于15cm,每層膠泥厚度不得超過15cm,檢查時(shí)應(yīng)單獨(dú)劃線,從下到上,要距離墻后頂部基礎(chǔ)的15cm高度,這樣就不會(huì)太厚。每一層膩?zhàn)佣急仨氃趬嚎s后進(jìn)行檢查。每45cm厚鋪設(shè)一層土工格柵,并用U形釘將格柵固定在臺(tái)背的表面。
目前可以看出,在軟土地基上的道路和橋梁建設(shè)中,大多數(shù)建筑單位都會(huì)采用噴射水泥粉的方法。該技術(shù)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以增加橋臺(tái)軟地基的穩(wěn)定性和安全性,但是,仍然存在不容忽視的缺點(diǎn)。比如采用水泥噴粉技術(shù)成本較高,橋臺(tái)強(qiáng)度很小,會(huì)影響使用效果。如果在過渡段的軟基控制過程中使用過載預(yù)緊技術(shù),就不會(huì)再出現(xiàn)這個(gè)問題。一方面,在過渡段,提高了橋梁結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量,提高了結(jié)構(gòu)荷載的預(yù)緊力。同時(shí),它還非常便攜且易于使用。但是,可能會(huì)出現(xiàn)不平衡的沉降。要想管理施工過程并按時(shí)完成施工工作,施工方可選擇塑料排水板,以便橋臺(tái)軟基可以有效得到控制[4]。
路橋過渡部位在鋪裝施工中要考慮很多,而這些需要考慮的會(huì)直接關(guān)系到施工質(zhì)量和工程整體的質(zhì)量,主要體現(xiàn)在填充材料的選擇上。 路堤的填料必須干凈無塵。另外,在選擇回填材料時(shí),要注意回填材料的濕度是否合適?;靥畈牧线\(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后,還應(yīng)對(duì)回填材料進(jìn)行抽查。如果水分含量超過建筑物的要求,可以在使用前進(jìn)行干燥。由于路堤的濕度較高,可以增加道路或橋梁過渡部分土壤和路面的沉降頻率。
在道路或橋梁的過渡部分回填材料時(shí),不僅要選擇干凈的,還要計(jì)算回填的量。計(jì)算如果不當(dāng),承載能力可能與實(shí)際要求不符。當(dāng)施工所需的所有材料到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,監(jiān)督人員必須確保在現(xiàn)場(chǎng)建造的路堤與材料可以正確連接,因?yàn)槿绻牧线^多,而且在地上無處存放,就只能立于橋上,對(duì)后續(xù)的施工十分不便。填充過渡段的材料時(shí),要確保每一層都填充均勻。施工人員應(yīng)檢查每層的填充物,以確保樓板厚度最佳。此外,道路的鋪裝和路橋的過渡部位必須人工進(jìn)行平整,壓實(shí)時(shí),不能同時(shí)進(jìn)行薄層貼補(bǔ),只有這樣才能滿足實(shí)際的交通開放要求[5]。
在道路橋梁過渡段的道路施工中,如有可能,還應(yīng)檢查填充柱的尺寸,以確保其他填充材料不會(huì)進(jìn)入過渡段。如果仍有空氣和脫離的現(xiàn)象,還要繼續(xù)壓實(shí)。運(yùn)輸各種填料時(shí),必須有效防止填料的滑落,以及防止離析。如果填料在運(yùn)輸過程中發(fā)生分離,進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后,需要時(shí)間重新混合,直到其粘度達(dá)到建筑要求的范圍內(nèi)。
道路和橋梁交叉口的填筑過程必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的要求。過渡區(qū)每層的膩?zhàn)雍穸炔坏贸^15cm。在施工過程中,很多施工人員都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)后沒有嚴(yán)格壓接,容易造成接縫脫落。如果按照規(guī)范的程序進(jìn)行壓實(shí),可以在很大程度上避免這樣的問題,以此來保證操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。還要注意的是,在施工過程中,橋頭要緩慢的碾壓,可以采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)與路面的交界處,以提高沖擊荷載。為確保橋柱不被損壞,施工人員必須在開始正式的軋制前測(cè)試填充物的厚度、平整度和含水量。當(dāng)滿足所有標(biāo)準(zhǔn)特性時(shí),才可以開始層壓。當(dāng)所有的標(biāo)準(zhǔn)都符合規(guī)定時(shí),就可以進(jìn)行記錄。此外,即使在施工完成后,也需要對(duì)充滿水泥土和礫石等材料的道路和橋梁過渡區(qū)的道路進(jìn)行維護(hù)。主要目的就是延長(zhǎng)路橋的使用壽命,增加穩(wěn)定性和安全性,為后續(xù)的通行做好保障[6]。
過渡段的使用往往會(huì)出現(xiàn)路面沉降和車輛的跳躍的情況,給安全駕駛帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此,為了改變這種現(xiàn)象,需要采取相應(yīng)的措施,解決過渡路段道路在路橋施工過程中的問題。道路橋梁過渡段設(shè)計(jì)時(shí),可分為搭板設(shè)置和不實(shí)施搭板設(shè)置,施工方法和施工時(shí)松土填充的處理方法很重要。此外,要嚴(yán)格控制填料的大小、壓實(shí)程度等,選擇合適的填料,注意水泥的厚度。在公路橋梁的交叉路段,要注意安放護(hù)欄,避免事故的發(fā)生,從而促進(jìn)我國(guó)路橋建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,造福人類。