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公路工程路桥过渡段施工技术解析
摘要:路桥过渡段是刚性桥台与柔性路堤的结合部位,由于两种结构物的刚度不同,为保证交通的连贯性与顺畅性,需要在其中建立桥梁,而路桥过渡段的施工是保证路桥之间有序连接的基础。施工过程中如在地基处理、填料选择、施工工艺、质量检测等方面管控不到位,施工完成后由于路基不均匀沉降,容易造成桥头跳车。桥头跳车的危害主要表现为:影响行车安全、行车舒适、降低行车速度、加速桥梁及路面病害发展,对道路桥梁的运行影响极大。现阶段处置桥头跳车的方式主要有排水固结法、换土法、振动碎石桩法、注浆法等,处置成本高,且处置时往往需要封闭交通,必须征得道路主管部门、公安机关交通管理部门、路政等单位同意,并提前5d向社会公告,极易造成不良社会影响,对收费公路而言可能还会造成通行费费率下浮。因此,施工单位应加强路桥过渡段施工控制,施工前应认真审核设计图纸,制定施工方案,科学合理安排施工进度,配置机械设备,严格管控各道工序施工质量,以减少刚性桥台与柔性路堤之间的塑性变形差,使过渡段刚度均匀过渡,从根源解决桥头跳车问题,保证行车安全性和舒适性,降低施工成本和运营维修成本。
关键词:路基施工;路桥过渡段;桥头跳车;不均匀沉降
引言
首先阐述了公路桥梁过渡段的常见问题,然后结合某公路桥梁工程,对过渡段施工技术进行分析,其中包括地基处理、搭板设置、测量放样、填筑压实、排水施工等施工要点,最后给出了质量控制措施,以保证该公路桥梁过渡段的施工质量。
1路桥过渡段路基沉降跳车原因
1.1 缺乏合理的结构设计
随着社会经济的发展,全国各地高速公路路网建设趋于白热化,但有的业主急于上项目,随意压缩勘察设计工期,导致勘察设计深度不够,或设计单位内部桥梁专业、路基专业设计衔接不密切,致使设计图纸存在差、错、漏等一系列问题。如设计地基承载力,桥头搭板长度、宽度、厚度设置,路桥过渡段长度设置、填筑材料、土工格栅设置、排水设施设置等设计不合理,均有可能会造成过渡段路基沉降,引发跳车。
1.2桥头引道过渡段中的结构处理欠缺
实施道桥设计时,通常所采用的处理方式为,将钢筋混凝土作为原料制成过渡搭板,并采取填充的形式,从而能够达到路面结构刚度的需求。上述操作方式可尽量提升桥梁之间连接的稳定效果,同时可达到相对顺滑的程度。但在具体实施道桥项目时,该种搭板方式会对道路的安全性构成威胁,如通常会出现跳车事件等。此外在桥头部分发生断板情况也十分普遍,造成的危害也较为严重。
1.3沉降问题
(1)当前,沉降已经已成为道桥过渡段施工中最常见的病害,对工程质量的影响巨大,道桥工程过渡段施工完成后,其本身的承载能力、重力指数等都处于稳定状态,且受应力影响的结构体系也比较固定,但伴随沉降问题的出现,就会迅速打破这种平衡关系,使应力作用发生变化,从而对道桥工程带来严重的不良后果。(2)过渡段沉降现象的主要原因有两点:首先在过渡段的设计阶段,设计单位未能对应力指标估计以及桥梁交通的承载能力进行合理预估,造成过渡段施工后无法满足需要的应力要求;其次在过渡段的施工阶段,施工单位没有按照规范进行对过渡段路基进行加固施工,导致其承载力无法满足荷载要求。
2公路工程路桥过渡段施工技术
2.1施工准备
(1)工程过渡段正式施工前,技术负责人应与有关各方施工人员进行技术交底工作,确保施工人员在了解和掌握工程设计图纸以及设计规范的基础上进行施工,此外,技术人员还应结合现场勘查得到的水文地质成果,对正式施工进行必要的指导。(2)工程施工中使用的各种材料,进场前都要由专人进行检测和检验,此外,应根据施工要求,在施工前安排专人负责施工工艺的现场控制以及施工中的数据记录。(3)材料的摊铺和碾压均需要机械进行施工,因此,施工前应做好机械设备的维护工作,同时配备专业的人员,对设备进行管理和维护,以保证设备在施工中的正常运行,此外,在施工中也应根据设备的使用要求进行定期保养和检测,以提高设备的使用效率。
2.2填料选择
(1)路桥施工中多采用石灰土或普通土进行填筑压实,包括过渡段施工也大多采用此类材料,主要是因为这种材料成本低且材料易于获取,便于施工单位保证施工进度和成本,但是此类材料缺点也很明显,即强度较低,尤其是与水进行接触后,强度会明显下降,难以满足过渡段的行车要求,因此,为保证本工程过渡段的施工质量,在填料选择时决定选用新型填筑材料和加固材料进行施工。(2)本次选用的新型填筑材料为碎石,主要成分为石块和石屑,材料使用前先要结合本工程设计要求明确碎石级配,对选用的碎石进行筛分处理,确保碎石的级配符合设计要求后,方可用于施工;选择碎石为填料的主要原因是碎石材料的摩擦力大、密实度高且具有较高的强度,将其作为过渡段填筑材料,可有效地保证过渡段的稳定性。(3)选用的加固材料为水泥稳定土,该材料具有很好的加固效果。水泥稳定土是通过向普通土质中加入定量的胶凝材料,并加入定量的水泥材料混合而成,得到的水泥稳定土与普通土质相比,其强度和刚度明显提升,因此,为满足本次施工的质量要求,决定采用水泥稳定土作为本工程的加固材料。
2.3加强后台填筑施工技术管理
导致路堤出现沉降的原因主要为:地基、路面或者时路基变形。其中地基变形的主要原因在于车辆的外力碾压。车辆的重量对路基压缩深度的影响并不明显,其压缩可在2m以内,搭板厚度也小于2m。但如果过渡路基所使用的原料质量不符合设计要求,或者使用的工程技术相对滞后,则路桥便会更容易出现跳车的情况。因此施工方可在进行路桥过渡部分的施工期间,侧重做好路基加固的工作,使用砂性土作为提升稳定性的建筑原料,如果情况特殊,还可使用石灰填料来实施,从而提升过渡部分的强度指标,避免出现沉降现象。目前多数施工方会选择较为单一的路桥过渡部分的施工设计,这便导致该部分施工的压实效果难以达到国家规定的标准要求,此后也会更容易发生路基沉陷等问题,严重影响路基路面正常作用的发挥。因此施工方需尽量提升路桥过渡部分搭板设计的合理性,倾向于使用路基压实技术进行处理。在实施过渡部分路基压实环节的施工时,如果施工方使用压路机完成过渡路基的压实操作,便可选择使用振动式的压路设备。但在对路桥过渡部分进行压实处理前,施工方还需针对压路机的施工特征来准确计算出该部分路基的填筑厚度指标,通过分层压实的方式进行,同时对每层的压实效果进行测试,从而保证施工效果最终达到国家规定的标准要求。为了提升压路机的使用效率,施工方还可设置角度为15°的斜坡,使压路机与路基以钝角的角度施工。
结语
为保证路桥过渡段加固施工质量,在施工前应采取科学的施工方法,合理设置工艺流程,将加固施工技术质量风险降到最低,施工中应选用合理的材料,做好施工地基的勘查处理工作,并严格控制施工中每一处施工要点,同时做好监督管理工作,尽量减少出现施工失误,施工后还要及时进行质量检测,以保证路桥过渡段的加固效果。
参考文献
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