道路桥梁沉降段路基路面施工技术

作者:未知

  摘要:一项针对我国高等级公路的调查数据显示,因为公路桥台和路基之间存在显著的刚度差异,加之公路的路基沉降,会导致在引道等路段出现不容忽视的沉降差,造成路面的凹凸,进而引发跳车现象,为车辆的行驶带来影响,极易造成交通事故。客观地讲,目前不少处于运营状态的高等级公路中普遍存在着不均匀沉降,这也是公路施工过程中亟待解决的一个关键问题。
  关键词:道路桥梁;沉降段路;路基路面施工技术
  1 道路桥梁路面路基沉降的危险性
  在构建道路桥梁路面路基的过程中,存在非常多的问题,其中最为主要的便是道路桥梁路面路基沉降,这种情况的出现不仅会导致行车过程中出现跳车现象,而且对行车的安全、速度等均会产生影响。此外,桥头跳车会损伤桥梁的结构,会导致桥面结合缝与路面得到破坏。
  2 道路桥梁的沉降原因分析
  2.1 桥头引道地基处设计不科学。地基建设过程中,由于施工人员设置的地质钻孔比较少,同时钻探深度又不够,这就导致施工人员对地基软土层的位置、性质以及深度分析不足,进而影响到对桥梁路堤软土地基的处理方法。此外,设计人员对软土地基的防治理论与科学计算模拟不足,这就导致设计会与实际地基状况不相符,再加上雨水对道路桥梁的长期冲刷,从而加快了路基受到损害的速度,大大影响了路基的强度以及抗剪切的性能,最终道路桥梁在长期使用过程中就容易发生不均匀沉降现象。
  2.2 桥台北路堤压实度未达到相关标准。按照公路设计标准,我国当下的道路桥梁工程项目、通道以及寒冬等均需要采用桥台背填土处理。但是在具体的施工过程中,台背填土技术施工工艺十分复杂,并且极易受到客观与主观等因素的影响,例如工程项目涉及到的施工原材料、施工工艺流程、施工设备以及施工人员自身综合能力等。应用背填台施工技术时,一旦某一环节质量出现问题,均会影响到桥梁台背填土施工质量,从而导致道路桥梁出现沉降问题。此外,道路桥梁的通车量较大,并且时有一些超载车辆通过,极易造成道路桥梁地基出现形变,外加自然环境的影响,道路桥梁在长期的使用中,极易出现不同程度的沉降,从而影响到道路桥梁沉降段路基路面的整体平整性。
  2.3 台背地基变形机理分析。在路桥施工过程中,经常会遇到桥涵结构地基变形现象,这种现象一般发生于沟壑地段,究其原因,沟壑地段往往存在着较多的土壤空隙,而在地基强度不足的情况之下,这些土壤孔隙造成了地段含水量高,在压缩性较大的情况下就会发生变形。和其他路段的施工相比,路桥施工中的桥头段路堤,在设计及建设时其高度一般高出5cm左右。对于台背地基的基底部分,高出的路基能够产生一定程度的应力,最终导致地基沉降的产生。如果填土容量相同,则建成的路面就有了能随填土高度的递增导致地基沉降现象的发生。
  2.4 桥头搭板设置导致沉降。在路基上,桥头搭板会出现弹性支撑,支撑的着落点在牛腿上,路基部分土体,因为其靠近桥台处,其承受的应力就会比较小,从而产生不均匀受力。在纵向层面,伴随着汽车荷载的不断运动,会出现两个峰值的路基应力,一个峰值在汽车荷载作用的位置,另一个在搭板支承的路基端。伴随着汽车的不断移动,在汽车来到搭板末端时,搭板末端處的路基承受的纵向应力就会最大,对应的塑性变形程度也是最大的,在搭板末端,就会发生过量沉降现象。
  3 沉降段路基路面施工技术
  3.1 加强对于道路路基面材料的选择。根据目前道路桥梁施工的现状与经验分析,在路基材料的选择上应当注重以下几点,首先是具备无缝防水功能,第二是具备良好的弹性与拉伸强度,最后是应当具备一定的黏结力,在发生降雨以及地表产生污水的情况下能够不与路基脱落。为了使施工材料达到相应的要求应当在工程预算中有效融入路基材料的购买,同时对于路基材料的存放与使用按照相关的流程与规范进行。最后是加大对于路基面施工材料的检验频率。
  3.2 搭板的设置
  (1) 锚栓的确定:将搭板接近桥台的一端放置在桥台上,一般设置的都是水平方向上的拉杆和竖直方向上的锚栓,避免搭板顺着纵向滑落造成桥头出现凹陷的情况。选用的钢筋型号是22号,要求在设置钢筋的时候将钢筋之间的距离控制到75~80cm。由于锚栓是保持竖直的,所以难免会出现将搭板或者牛腿等破坏的现象;如果能将锚栓的规定位移值跟水平拉杆保持一致,那么会取得更加好的施工效果。(2) 支座的选择:在搭板接近桥台一端的下面,需要铺设厚度为1~2cm的油毡作为铺垫层。(3) 倒角的制作:搭板一旦出现转动现象,肯定会对高速公路或者是公路的路面结构造成一定程度的损坏,所以需要将牛腿和接近桥台一端两部分的上缘位置都改制成倒角状态。(4) 填缝材料的选择:填缝一般是在搭板和桥台之间的连接位置,在接缝里面填入一些填缝的材料,目的是防止雨水等渗入到缝内。一般选择的填缝材料有油浸甘蔗板,沥青以及纤维类的物质等等,确定了填缝材料之后需要先将其填到填缝里,然后将浓度比较稀的沥青再灌入到填缝中。
  3.3 连接桥台与搭板
  (1) 锚栓。近台端(搭板的)放置在桥台上面,在搭板和台背间布设,通常设水平拉杆和竖直锚栓,以防搭板沿纵向滑移导致桥头处凹陷。
  (2) 支座。铺设1~2 cm厚的油毡垫层在搭板近台端下方。支座若选取板式橡胶,间距要控制在80cm左右,规格多为150mm×150mm×(21~38)mm。
  (3)倒角。为了不出现因为搭板转动损伤道路及路面结构的现象,可以将牛腿上边缘和近台端上缘制作成倒角。
  (4)填缝材料。填缝位于搭板与桥台连接处,在接缝间填入填缝材料,可避免雨水渗入。
  3.4 填筑台后
  桥梁引道发生的路堤沉降主要有地基沉降和发生在路面与路基本体上的压缩变形。一般来讲,位于路面上的压缩变形,不会有太大的影响,可以不予考虑。
  路堤沉降从时间角度可以划为次同结、同结和瞬时沉降。对于桥头跳车产生较大影响的沉降方式为次同结和同结,对路堤沉降产生较大影响的因素有填筑材料的质量和填充材料本身,如果是轻型材料,可有效减轻地基沉降,压缩变形也减小,材料被压实后,压缩模量得到提高,反复荷载产生的累积变形也可以得到一定程度的缓解。总之,施工中要注意台背材料的选择与填筑方法。
  4 结语
  综上所述,从已投入运营的公路来看,仍然存在一些问题,比较常见的问题是:桥梁台后搭板的断裂及不均匀的沉降,从而造成桥头跳车现象的产生。桥头跳车不仅对车辆有损坏,对于桥梁本身也会造成影响,导致桥梁伸缩缝加速出现、接缝路面破损的程度不断恶化以及损坏桥台台背等不良后果。所以,应该把桥头跳车作为道路建设中迫切解决的问题。
  参考文献:
  [1]王东明;吕云芳.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].科技信息,2010(12).
  [2]王静.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].内蒙古公路与运输,2012(2).
  (作者单位:沈北新区公路工程公司)
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