黄志钢
广西桂林地建建设有限公司广西桂林541001
摘要:道路桥梁是重要的交通基础设施,其质量优劣直接关系到行车安全,一旦道路桥梁出现不均匀沉降,会对路基路面造成一定影响,由此会引起桥头跳车。鉴于此,文章首先提出了道路桥梁沉降段路基路面结构的优化设计,并在此基础上对道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点进行论述。期望通过本文的研究能够对道路桥梁沉降段路基路面整体质量的提高有所帮助。
关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;施工
1道路桥梁沉降段路基路面结构的优化设计
1.1优化设计原则
1.1.1土基。对土基最为基本的要求是密实、均质和稳定,对于影响土基强度以及稳定性的地表水和地下水,必须采取相应的措施进行排除和拦截。通常情况下,填土应当始终处于干燥或是中湿状态,必须对过于潮湿的填土进行处理。同时,填土还要有足够的压实度,压实标准应与现行规范的规定要求相符,鉴于台背回填的重要程度,填土的压实标准应当与基层的压实标准相一致,即95%。
1.1.2垫层。对垫层材料进行选择时,应当遵循就地取材的原则,可以选用粗砂、碎石、矿渣等粒料,也可选用水泥或石灰粉煤灰等。为了有效避免软弱地基污染粒料底基层和垫层的情况发生,可在路基的顶面上铺设一层土工合成材料,以此作为隔离层。垫层的厚度可控制在15cm,宽度要比基层宽出25cm或与路基同宽。
1.1.3基层。除了要具备足够的强度和稳定性之外,半刚性基层还应当具备较强的抗冲刷能力和较小的收缩变形,如果是在冰冻地区,则应当具有一定的抗冻性。为了便于施工,基层的材料应当尽可能选用稳定集料,如水泥稳定级配碎石、二灰稳定砂砾等等。
1.1.4面层。由于面层本身只起磨耗层和平顺路表的作用,所以材料的选择应当以沥青混凝土为主,其厚度可与正常路段的面层厚度相同。
1.2搭板设计
大量的工程实践表明,通过设置搭板能够有效减少桥头跳车现象,所以要对搭板的设计予以足够的重视。
1.2.1搭板型式。比较常用的搭板型式有三种,即等厚、变厚度和台阶型,按照埋置深度又可分为高中低三种类型,其中高置式的搭板顶面一般与桥台顶面齐平,中置式的搭板顶面在路面的面层与基层之间,低置式的搭板顶面在路面基层下,这样有助于路面铺设。对于这三种型式的搭板,可以按照路面结构的类型进行选择,由于中置式搭板具有施工便利等特点,所以应用较为普遍。
1.2.2搭板长度。在设计搭板长度时,应当对如下因素予以充分考虑:沉降后搭板纵坡变化值必须小于最大允许值;必须保证受力的有效长度;应跨越填土前预留缺口的上口长度。通过对搭板进行动力响应分析后可知,搭板越长,对其受力就越有利,所以搭板的最小长度不得小于5m。
1.2.3搭板宽度。相关研究结果表明,随着搭板宽度的增加,位移会略微增大,但板底最大弯的拉应力却会有所减小。如果搭板的宽度较窄,车辆的轮胎可能会在搭板的纵向边缘处行驶,这样一来对搭板的受力非常不利。所以,搭板应当尽可能与桥面同宽。
2道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点
2.1地基处理技术要点
为避免出现桥台水平位移和路基沉降问题,应采取地基处理技术,改善地基性能,提高承载力,以达到抵抗侧向流动强度的目的。若地基土是含有有机质、且含水量和孔隙比较大的粘性土层,则应当进行换土处理,根据软层厚度确定换土深度。当填土高度≤4m时,开挖深度应控制在0.6m;当填土高度≥4m时,开挖深度应>1m。对粘土进行开挖翻晒,使粘土达到最佳含水量,此时再将其回填密实。用石灰土填实回填土上层,厚度为60cm。若在雨季进行地基施工,致使回填土无法晒干,则应当全部采用石灰土填实。在路基底下填充石灰土,可形成渐变带,有效避免出现路基沉降问题。除此之外,也可采取轻质填料、支撑连续板、连接箱式桥台等措施处理桥背软弱地基。
2.2台背施工技术要点
2.2.1填料选择。大体上可将路堤沉降分为三种情况,即瞬时、固结和次固结,后两种情况是影响桥头跳车的主要原因。实践表明,后台填筑材料对路堤沉降有着直接影响,所以必须对材料的选择予以重视。在桥台后5-10m范围内进行回填时,要选择填筑工程性质良好的填料,具体应注意以下几点:
①路桥过渡段的填料刚度要介于路基材料刚度与桥台材料刚度之间,使其满足该段刚柔过渡的要求。
②因台后对压实度的要求较高,但是在实际施工中,台后却难以压实,所以应当选用易压实的材料。
③填料要具备良好的透水性,如可选用碎石土、砂砾土、中粗砂、工业废渣等作为填料。若填料的渗水性较差,则应当在填料土中掺入适量的石灰、水泥等材料进行处理。
④台背填料也可选用泡沫混凝土、泡沫苯乙烯等工程塑料,因工程塑料的密度较小,所以能够大幅度减小路基重量和路基沉降。
⑤土工合成材料可增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的摩擦咬合作用,扩散和转移土体部分应力,降低了土体的垂直应力和水平应力,从而可达到大幅度提高土体剪应力、承载能力、抗变形能力、抗裂能力的目的。所以,在固台背路基加固中采用土工合成材料,可有效控制填土荷载作用下的变形、自然沉降、不均匀沉降现象。但必须注意的是,若地基为软土地基,则必须对地基进行加固处理,以有效控制地基沉降。
2.2.2压实。台背的压实质量直接关系到桥头跳车和回填沉降,为此,必须对优选压实工艺,并严格按照填土压实度标准进行压实。填料分层松铺的最大厚度不可超过20cm,采用小型夯实机械进行夯实时,松铺厚度不宜超过15cm。由于该位置处压路机的碾压很难到位,并且过大的振动力会影响台墙的结构稳定性,所以应当尽可能选用小型压力机,并辅以蛙式打夯机(主要用于死角区域的压实)。因台背回填是整个路基压实施工中最为薄弱的环节之一,所以实际施工中,必须对其予以足够的重视。施工前,应当将台背填土归入到特别夯实区,并划定宽度,最小不得小于3m,该区域范围内的压实度要高于同层次的路基压实度;可采取分层夯实的方法,每层的填筑厚度应当控制在20cm以内;施工过程中要避免路面雨水渗入到台背当中,以免引起填土沉降;压实完毕后,可以采取环刀法对压实度进行检测,使用该方法时需要注意是取土时应当采用电动取土器,这样可以防止扰动台背填土结构的问题发生。
2.3路基排水施工技术要点
为保证排水通畅,路基排水施工应当以防止雨水侵蚀和水系统畅通为前提,排水位置处的路面高度可适当增加,并降低路基的坡度,即道桥中间高、两侧低,与周围形成一定的角度,这样有助于积水的有效排出。此外,若时路面存在裂缝,必须及时进行处理,以免雨水从缝隙处渗入,影响路基的强度,引起沉降。
结论
综上所述,道路桥梁沉降段路基路面的施工是一项较为复杂且系统的工程,由于其中涉及的内容较多,一旦某个环节或是细节出现问题,都可能对路基路面质量造成影响,为了杜绝此类问题的发生,除了要采取合理的设计外,还应当了解并掌握施工技术要点,以此来确保路基路面的整体质量。
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