析道路桥梁过渡段软基路基路面的施工

【摘 要】随着我国社会经济的发展,道路桥梁工程不仅在建设中能够起到交通枢纽的作用,而且在近年来逐渐成为我国国民经济发展的关键之一。本文根据作者自身多年的施工实践经验,并结合目前道路桥梁的施工和运营情况,分析了道路桥梁在过渡段软基路基产生不均匀沉降的原因,通过对其在设计与施工两方面进行专门性的研究提出一些解决方案,以保证道路桥梁的稳定性和车辆运营通行的安全性和舒适性。

【关键词】道路桥梁;过渡段;软基路基路面;施工问题

1.路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因分析

道路桥梁过渡段软基路基的沉降分析是在查阅了国内外相关文献的基础上,对引起道路桥梁过渡段软基路基不均匀沉降的原因进行了归纳总结,笔者认为主要有以下几个方面。

1.1 桥头引道软土地基处治不佳

经公路调查结果表明,软基路段由于地基不均匀沉降引起的桥头跳车现象主要是由于在施工图设计阶段地质钻探布孔过少、钻探深度不够、未能及时发现软基存在或未能准确探明道路桥梁软基范围和深度以及软土的物理力学性质等影响因素,可能导致桥头路堤软土地基处治遗漏、缺失和处理不当等问题。另外,采用的过渡段软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基地基实际情况存有一定偏差,有可能导致软基地基整治处理设计未能达到预期的效果和技术要求。同时,雨水侵蚀也会造成路堤填土流失和强度降低,间接地会造成道路桥梁过渡段软基路基的不均匀沉降。

1.2 桥台台背路堤压实度未能达标

道路工程施工过程中几乎针对所有的桥梁、通道和明涵等都要求台背进行填土处治。但是台背填土压实度总会受到施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业面等多方面因素的影响,普遍存在台背填土压实度未能达标的情况,这也是道路桥梁过渡段软基路基路面产生不均匀沉降的基本原因之一。另外,在道路桥梁营运过程中,路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期作用下,会形成土基塑性变形的积累,导致路桥间的差异沉降,从而影响公路路面的平顺程度。

1.3 桥头引道过渡段结构设计不妥

桥头引道路基工程中,常用的过渡段工程处治措施有粗料填筑法、钢筋混凝土过渡板和加筋土法等。其处理办法的主要目的是通过提高过渡段软基路基的整体强度和稳定性能,从而降低道路与桥梁之间的刚度变化和沉降差异,以避免道路与桥梁之间的不平顺现象,从而防治或避免桥头跳车现象。

2.道路桥梁过渡段软基路基路面的结构设计与施工研究

2.1结构设计方面

2.1.1道路桥梁过渡段软基的变形控制

从道路桥梁过渡段软基路基路面工程实践分析可以发现,道路桥梁过渡段软基变形的控制必须首先解决两个重要问题,其一是严格控制过渡段内路基的施工后沉降量,其二是路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。

2.1.2科学合理地设置缓和过渡段

由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,分布强度各不同。所以在软基处治时,不同强度的结构层之间需设置强度缓和过渡段。

2.1.3桥台台背路堤加铺土工格栅

在路桥过渡段软基路基路面施工设计中,必须采用土工格栅技术。当土工格栅与土体一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时,土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,并增强路基的整体稳定性和增大路基的变形模量。同时由于土工格栅与路基填土之间的摩擦作用,使得路基上部的荷载可以在结构中重新得到分配,从而降低了桥台台背局部范围之内所承载的垂直应力,以减少沉降作用。同时,水平摊铺的土工格栅本身具有一定的弹性,在车辆动荷载的反复作用下,会减小或避免结构变形的累积。因此,在道路桥梁桥台台背可采取铺设土工格栅的结构型式。

2.2施工研究方面

2.2.1桥台软基的处治施工

从道路工程施工实践分析可知,水泥粉喷桩复合地基加固软土法、超载预压法、塑料排水板法、强夯法和爆破法等软土地基处治方法都具有其自身的方法机理和适应条件,施工过程中要根据道路桥梁工程的现场实际情况加以选择应用。为保证道路桥梁软基路基路面的施工质量,消除软基路基路面不均匀沉降的现象,必须尽可能地提前过渡段软基路基路面的施工时间,以减少软基路基施工后的沉降现象。

2.2.2路桥过渡段的施工组织

在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路基与一般填土路堤的施工,并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路基与桥台连接部位,路基与锥坡预压填土应同步填筑与碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外,对一些路基工后沉降可能大的工点,如深层软土地基和桥头高路基,除了采用一切必要的地基处治措施外,必须优先安排进行静置预压施工直至符合规范要求方可进行下一道工序。

2.2.3路桥过渡段路堤填料的选择

实施路桥过渡段路基填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括:土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从试验结果中,比较各种土壤的技术指标,从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。填料的选择原则应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。

3.结束语

道路桥梁过渡段软基路基路面产生不均匀沉降,出现桥头跳车现象已成为道路建设工程的一个突出问题。因此,我们必须根据工程现场地质条件,从设计与施工两方面入手研究和分析,加强过渡段软基路基路面各个施工环节的质量控制,以减少和避免道路桥梁过渡段软基路基路面的不均匀沉降,从而减轻或避免桥头跳车现象,提高道路营运的使用性能和使用寿命,为人们的行车交通的安全性与舒适性提供保障。

【参考文献】

[1]陈晓麟,支喜兰.路桥过渡段沉降控制指标的研究[J].公路交通科技;2006,12(02):174-157.

[2]王崇涛,俞永华.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[D].长安大学;2005,18(02):214-220.

[3]刘枚,高海贵.路桥过渡段软土路基沉降处理.黑龙江交通科技;2011,20(10):117-102.