探讨道路桥梁工程建设中如何有效应用沉降段路基路面施工技术

2022-02-28 07:12李志强
人民交通 2022年2期
关键词:搭板桥台路堤

文 / 李志强

一、沉降主要机理

(一)路基路面结构设计不合理

路基路面施工一直都是道路桥梁工程建设的必要环节,所以路基路面结构设计不仅影响路基路面施工质量,还会影响道路桥梁工程质量及安全性。路基路面结构设计越合理则结构越稳定,工程质量就越高,反之,则降低路基路面结构稳定性,增加路面沉降问题发生率。

(二)桥头搭板设置不合理

首先,桥头搭板设计不合理会导致沉降段路基架构不稳定,还会降低道路桥梁工程桥头搭板支撑点的预应力及抗压力,在巨大外力作用下路基土体和桥台的距离会大幅度缩小,从而降低承受应力,导致受力不均匀,最终引发不均匀沉降发生。其次,路基应力、搭板支撑应力相关参数设置不合理,会导致大型车辆行驶期间出现沉降、路面坍塌等不良现象。

(三)路堤变形

首先,施工材料质量不合格。调查显示,沉降段路基路面施工时需要使用到很多回填土,部分施工单位为了节省施工成本会选用“黏土”,殊不知“黏土”很容易受到外部因素影响,例如外部压力过大时黏土内部结构会发生变形,从而导致路堤变形。

其次,压实度、密实度没有达到相关标准。台背土方压实是路基路面施工必要环节,如果不按照要求及标准控制好压实度及密实度,很多容易出现沉降变形;最后,路堤自重、行车负载超标,也会增加路堤变形发生率。

(四)台背基变形

首先,地基强度低、含水量高及土壤孔隙大,导致台背基结构不稳定,容易出现各种裂缝问题,最终会导致台背变形;其次,路基附加应力没有达到标准,降低了台背基的防沉降功能;最后,台背填土施工不到位导致工程沉降。路面台背填土施工直接关系到道路桥梁沉降段路基路面施工质量,需要选用密实度高、结构稳定的填料进行填土施工,同时还要尽可能选择填土工序简单的施工技术进行填土。

(五)天然地基不稳固

很多道路桥梁工程都选址在沟壑地段。这些沟壑地段的地形较为复杂且起伏较大,容易遇到软土、水位过高等地基类型,软土处理不当或者水位控制不到位都会增加沉陷发生率。地基填土土质也会影响地基稳定性,在天然地基很多施工人员都会优先选择地基周边的填土材料进行填土施工,如黏土、细沙等,但这些填土土质不一定符合国家路基路面施工标准,增加了沉降发生率。

二、道路桥梁工程建设中有效应用沉降段路基路面施工技术的方法

(一)搭板设置技术的应用

首先,要根据相关要求及标准设置沉降段搭板,并合理选择塔板及塔台连接技术,包括桥台连接搭板、搭板连接顶层技术等,以保证为沉降段整体性、稳定性及安全性,有效连接道路与桥梁。搭板塔台设置示意图见图1。其次,设置锚栓,以有效防止搭板和台背出现纵向滑动问题,降低低桥头凹陷发生率,同时还需要选择型号为22号钢筋进行加固处理,钢筋的长度控制在75-80cm。

(二)合理选择路堤填料

当路堤填料不符合施工要求时,不仅会增加路堤位移发生率,还会导致大面积不均匀沉降、大面积裂缝发生。例如调料中石材粒径较大会增加各石块间缝隙,导致密实度下降,降低路堤稳定性,从而导致沉陷发生。填料选择后需要进行质量检测,例如土壤石材需要检测其松铺厚度,并确定基床底层压实标准及指标,相关指标包括地基系数、动态变形模量、压实系数、7d饱和无侧限抗压强度等,具体压实标准见表1。

(三)地基处理技术的应用

不同地段的地基处理方法不同,具体如下:针对含水量高且土壤孔隙率大的地段需要选用换填土方的方式进行处理,处理过程中需要控制好换土深度,同时还需要根据地基厚度确定开挖深度,例如地基厚度<4 m时开挖深度可设置为0.5 m,如果地基厚度≥4m时则开挖深度控制在≥2 m的范围;针对软土、黏土及含水量较高的地段,需要先将黏土及软土挖除后晒干,然后经石灰土回。

(四)路涵过渡段施工技术的应用

需要根据涵顶与路肩间距选择施工方法,例如当涵顶与路肩的间距<2m时,需要选用级配碎石填筑涵顶,并在施工中控制好压实度。

另外,还需要控制好填筑所用的级配碎石强度、空隙率和动态变形模量,其中强度控制在每米>150Mpa的范围内,空隙率控制在<28%的范围内,动态变形模量则控制在>50Mpa的范围内。

在对沉降段基坑进行回填施工时还需要注意回填料的选择,通常选用回填料为 C15 混凝土级配碎石和5%水泥,用小型平板振动机压实回填部分。在回填、整平基坑后需要充分碾压,用震动碾压机碾压基坑并且确保密实度能够达到施工规定标准。路涵过渡段两侧填筑通常采用对称施工方式,同时开展路堤施工作业,用大型压路机碾压涵背两端。

(五)防水及排水施工技术的应用

1.防水技术。沉降段防水施工技术的实施流程为:测量放样→基槽开挖→基底处理→检验,检验合格后还需要进行回填处理,具体流程为:回填渗水料→回填反滤料→检验→路堤填沉。

沉降段防水施工应注意的事项有:第一,道路和桥梁沉降段浇筑完混凝土后需要及时采取有效的养护措施,以加固混凝土结构和减少混凝土裂缝发生,例如施工后需要及时进行混凝土表面拉毛处理,并控制好温度(18℃-25℃)及湿度(30%-60%)。第二,混凝土路基路面施工完成后还需要使用铣刨机进行刻文处理,并清理干净混凝土路基路面浮浆,提高路基路面强度。第三,对暴露在表面的混凝土进行防水处理,减少因为过多渗水导致的裂缝发生,从而减少沉降发生。

2.排水技术。首先,根据不同季节的降雨规律制定排水方案,例如南方地区夏季降雨量较大,所以在对南方地区道路桥梁工程路基路面施工时需要及时设置路基排水系统,并进一步加固路基;其次,不管任何路段的路基路面都要设置横向排水管、盲沟、截水沟、急流槽、边沟等,必要时还需要安装排水装置,包括抽水机、污水处理设备等,以及时排出多余的雨水。

(六)桥台软基施工技术的应用

桥台软基处理不当也会增加不均匀沉降、路面变形等问题发生率,需要按照相关标准及要求处理桥台软基,例如使用水泥喷桩地基法处理桥台软基,水泥喷桩能够快速加固软土层地基,既提高施工效率,又保证施工质量。

(七)合理设计缓和沉降段

首先,根据桥头路堤和桥台沉降量控好搭板长度,并使用土工格栅施工方法提高道路与桥梁连接部位的抗剪强度,以提高路基稳定性,降低沉降幅度。其次,合理设计缓和沉降段。要求施工人员按照要求严格控制填土路基强度,并提高混凝土结构稳固性,还需要根据不同强度沉降段设置缓和结构、道路路基结构和桥梁路基承载力,以达到提高沉降段强度、承载力的目的。

结语

沉降段路基路面施工是市政道路桥梁工程建设关键环节,直接影响道路桥梁工程质量及使用寿命。沉降段路基路面施工中会受到施工材料、施工技术、施工人员及施工环境等因素影响而发生不均匀沉降、路堤塌陷等各种施工问题,降低路基路面施工质量。因此,上文基于对沉降段路基路面施工问题及施工技术的了解,从搭板设置技术、合理选择路堤填料、地基处理技术、路涵过渡段施工技术、防水施工技术、桥台软基施工技术等方面分析了沉降段路基路面施工技术的具体应用方法。

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