对公路路桥过渡段施工控制措施的探讨

时间:2022-05-10 07:52:05

对公路路桥过渡段施工控制措施的探讨

(平顶山市公路交通勘察设计院河南 平顶山 467000)

中图分类号:U415文献标识码:A 文章编号:41-1413(2012)01-0000-01

摘要:路桥过渡段是道路病害的多发地段,本文根据笔者的多年工作经验,分析了路桥过渡段路基、路面产生各种病害的原因,探讨了路桥过渡段的施工策略,以减少路桥间的不平顺,防止路桥过渡段的不均匀沉降,减轻甚至避免公路桥头跳车现象,增加车辆运行的舒适性,提高公路使用性能和使用寿命。

关键词:路桥过渡段;施工措施;质量控制

目前公路工程质量的通病是路桥的过渡段路基路面和决定桥面标高的桥台两者在各自沉降后所形成的高差,这两者引起桥头线形突变, 高速行驶的车辆通过时产生颠簸跳跃,从而导致桥头跳车现象,这是道路交通安全的重要隐患之一,严重影响了公路的社会效益。在路桥过渡段施工中必须根据工程实际,进行全过程的系统的科学管理,采取合理的结构设计,加强控制施工中的各个环节工序的工程质量。本文分析了桥头跳车的影响因素,并提出了路桥过渡段相应的施工措施以防止出现各种病害。

一、路桥过渡段沉降引起跳车现象的影响因素

(一)桥头地基处理不彻底

由于桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多属于软弱基础,施工时地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度以及软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,软弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点,在路堤土的重力作用下将产生较大变形,特别当路堤较高及原有地基软弱表层清理不彻底时变形更大。这类地基需要进行人工加固或处理后才能修筑基础,处理好软弱地基,是控制桥头台背过渡段的差异沉降以及桥头跳车的重要措施。

(二)台背路堤填料及压实度不符合标准

台背路堤填筑材料把关不严,有些工程的填料采用的是砂类土或透水性材料,这些材料孔隙率大,所含的水分多,尤其在自重及车辆荷载的作用下,孔隙率逐渐降低,台后填料在一定期限内产生压缩变形。

施工时,台背填土速度过快,没有严格按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工, 没有等到填料充分固结,造成填土沉降加快, 由于台背回填过程中工作面相对较小,特别是埋置式柱式桥台台帽周围,一般压路机无法作业,只能用小型压实机械进行施工,这就导致台背及锥坡的填土压实度达不到标准,造成这部分填土下沉,引起跳车。

(三)桥头渗水

路堤与桥涵构筑物的连接处,设置的有伸缩缝,过渡段排水设计考虑欠周到,部分桥头路面没有做拦水缘石,容易造成雨水从伸缩缝、中央分隔带或边坡、锥坡下渗,对填料易产生冲刷,填料强度降低,造成各种细粒料的流失,形成空洞,降低路面结构层、路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。

二、路桥过渡段施工质量控制措施

(一)桥头地基处理

在过渡段路基施工时由于没有打穿软土层,从而导致软弱下卧层产生较大的工后沉降。所以在地质勘察时必须进行详细地质钻探,测算地基承载能力。

对承载能力不足的地基可先采用超载预压措施,提高地基的承载能力,以减小地基的工后沉降。预压或超载预压的方法是处理软弱地基最有效、最经济的方法,预压处理就是在拟建桥台处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造结构物。让软土地基在超载预压情况下有更长的时间固结沉降是至关重要的。有时为了加速地基固结下沉,在填筑路堤时,还可预先把土填得比设计高度高一些,或加宽土宽度,待沉降稳定后再挖除超填部分。

在对软土路基采取预压施工后,可实施塑料排水板或砂井等排水固结法处理,如果工期紧张的工程,可以采用悬喷桩、高压喷射注浆法、深层搅拌法等方法来处理地基。深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法,目前应用最多的为粉喷桩,一般借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土体喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌并吸收周围水分,在加固的深层软土中进行一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基的承载力,减少沉降量(特别是工后沉降量),缩短固结期,提高边坡稳定性。

(二)合理选择路堤填料,提高压实度

路堤的填料应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等,这些填料压实速度快,加载后也能在短期内完成变形。根据笔者工作经验,在填料上多采用轻质填料,例如:采用泡沫聚苯乙烯EPS材料或粉煤灰。EPS符合刚度要求,用于填筑路堤可显著减小地基的附加应力;粉煤灰和一般细粒上相比,具有自重轻、强度高、压缩性小,透水性能良好等特点。在一定的工艺条件下,可形成具有一定强度的整体性材料。配置粉煤灰时级配要符合要求,根据实践经验,粉煤灰的粒径含量宜大于45%,粉煤灰的烧失量宜小于12%,而且必须控制好粉煤灰的含水量。

在压实时,按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了便于碾压机械作业稳定宜选用小型压实机具,每层填筑厚度应控制在1―15cm范围内,碾压时的单位压力不应超过土的强度极限,否则土体将会遭到破坏,在压实初期,土体较疏松,要先轻压且慢速,随着土层的逐步密实,再逐步提高压强及速度。

(三)在路堤中分层布设土工格栅并锚固于台背

桥头路基内放置土工格栅,主要起加筋作用,可以减小填土的侧向变形,以及对桥头差异沉降的缓和过渡。选择铺设土工格栅时必须选用抗拉强度大的格栅材料并且至少铺设三层,铺网的层间距,从理论上讲越密效果越好,但从经济上考虑取0.50米比较合适,格栅长度自下而上由短变长。各层土工格栅间分层填土并夯实,提高格栅之间填料的压实度,确保土工格栅与填料紧密咬合。

施工时可采用反包法将土工格栅张拉锚固于桥台背,将格栅锚固于桥台背一方面可进一步限制填土的竖向变形,另一方面可使桥台附近的填土抗剪强度成倍增加,可防止行车作用下填土在台背处被拉裂。

(四)设置排水系统

在设计和施工中,要根据实际情况在路基原地面设置一定数量排水育沟,在台背回填的顶面,设置防水层。也可沿整个台背竖直面用间断级配碎石或砾石材料做透水层,以利于排除渗入土体的积水或因冻融产生的游离水,使土体保持永久性干燥状态,防止降水渗入台背回填段路基造成对填料的冲刷。

三、结语

本文对公路路桥过渡段产生跳车现象的影响因素做了简要的阐述,根据工程实践证明,消除或避免桥头跳车应以预防为主,事前要合理设计,充分调查桥头路堤的地质和水文,及路堤所处环境,考虑路堤填筑高度、公路等级,结合公路经济技术指标,大胆应用各种新工艺、新设备、新材料、新技术,并注意积累长期的观测资料,加强对过渡段结构施工的各个环节控制,保证每道工序的工程质量和工作质量,达到公路工程施工技术质量要求,从而提高道路行车舒适性及公路建设质量。

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