研究道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工技術
2016-07-05
一、引言
通過調查研究發(fā)現(xiàn)，在投入運營中的道路橋梁工程中，其引道路堤與橋臺之間多存在著差異沉降問題，引起橋頭跳車問題，降低行車速度及舒適度，嚴重則會引發(fā)交通事故。此外，橋頭跳車問題，對橋梁本身影響較大，容易加快路面接縫破損速度，引起伸縮縫，破壞橋臺臺背等。為此，提出對道路橋梁工程沉降段沉降機理的研究，并采取相應的施工技術，綜合防治不均勻沉降，提高行車安全性及舒適感。
二、道路橋梁工程路基路面沉降機理分析
（一）路堤變形基本機理分析
在道路橋梁施工作業(yè)時，多選擇普通粘性土作為臺背回填填料，受施工條件、場地地形等因素限制，進行臺背土方壓實處理其難度較大，如其壓實度及密實度處理達不到設計要求，土方含水量達不到最佳狀況，容易引起沉降變形。在路堤自重及車輛荷載影響下，路基密實度提升。因土體其柔性及彈塑性較強，相對混凝土橋臺而言，兩者之間的剛度存在著較大差異，在外部荷載的作用下，不同材質構成的橋臺則會出現(xiàn)差異性塑性變形。
（二）臺背地基變形基本機理分析
溝壑地段屬于橋涵地基變形多發(fā)區(qū)，其地基強度較低、含水量較高、壓縮性突出、土壤孔隙比較大，其填筑路基在外部荷載影響下，其變形幅度較大。在道路橋梁施工中，橋頭段路堤其填筑高度較之一般路段高出5-10cm，相對路基基底而言，其高出路基所附加的應力可能會引起地基沉降問題。
?。ㄈ蝾^搭板設置引起沉降
道路橋梁工程中，橋頭搭板其彈性支撐點作用于牛腿上，路基土體與橋臺距離較近，則其承受應力較小，從而引起不均勻受力現(xiàn)象。在車輛運行中，其路基應力主要集中在兩個點上，其一為汽車荷載作用點，其二為搭板支承路基端點，當車輛運行到搭板末端時，其搭板末端路基所承受的縱向應力則會達到最大值，其塑性變形程度最大，從而在搭板末端位置出現(xiàn)過量沉降。
三、道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術
（一）搭板設置技術
1.搭板設置方式
道路橋梁在車輛荷載影響下，其路基路面厚度與剛度會緩慢變化，為施工作業(yè)帶來一定困難。在搭板設置時，可以讓搭板平行于路基面頂面，讓搭板頂面標高與橋面層底標高保持一致；在搭板設置時，可以選擇搭板頂面標高與路基頂面標高一致的設置方式，從而解決路基及橋梁過渡問題；搭板標高還可以與橋臺連接處保持一致。在搭板設置施工中，施工標高應適當大于設計標高值，預留出一定反向坡，按照道路橋梁沉降值確定坡度值。
2.橋臺及搭板連接作業(yè)
于橋臺上，搭板及臺背之間設置搭板近臺端，為防止塔板出現(xiàn)縱向滑移問題導致橋頭凹陷，應設置水平拉桿及豎直錨栓；鋼筋設置間距多控制在75-80cm范圍內；如選擇豎直錨栓，則可能會對搭板或牛腿造成一定破損；錨栓在應用中，其限制位移與水平拉桿一致性較好，則其應用效果較為突出。
搭板設置時如選擇應用板式橡膠制作，則其間距應設計為80cm左右，一般其設計規(guī)格為150×150×（21-38）mm；于搭板近臺端下方鋪設1-2cm厚度油氈墊層。為避免出現(xiàn)搭板轉動對路面結構損傷問題，應將搭板近臺端上部及牛腿上邊緣制作為倒角形式。于搭板與橋臺接縫位置應填充材料，避免雨水滲入引起質量問題。一般選擇玻璃纖維、瀝青麻絮作為填縫材料，為確保填縫質量，在填充材料后應采取灌入瀝青。
3.搭板施工
在進行搭板設置時，應確保搭板設置符合行業(yè)標準與國家規(guī)范要求，確保搭板設置平整度及其表面坡度控制質量。如搭板距離基層頂面較近，其在碾壓中容易出現(xiàn)壓碎或形成薄層問題，為此，在搭板施工中，針對搭板混凝土頂面距離基層頂面不大于10cm的狀況，先首先鑿除鋪筑水泥碎石基層然后于地面層鋪筑瀝青混凝土，從而確保臺背強度。
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為解決橋臺跳車問題，應確保橋背軟弱地基處理質量。在實際施工中，應結合實際合理選擇地基處理技術，充分提高地基承載力及穩(wěn)定性，降低路堤及橋臺沉降差，從而減少沉降變形問題，有效防止錯臺現(xiàn)象的發(fā)生。針對含水量較高、土壤孔隙率較大的溝壑地段，應采取換填土方式進行處理。其換土深度應依據(jù)工程軟土地基厚度來確定。一般軟土地基厚度不足4m時，可以將其開挖深度設計為0.6m，如其軟土地基厚度較大，則應增加其開挖深度，一般開挖深度在1m以上?？梢詫⑼诔惩習窀珊蠡靥睿部梢酝ㄟ^石灰土進行回填，防止出現(xiàn)沉降變形問題。在厚度較大軟土層地基進行高路堤施工作業(yè)時，因添入一定填充材料，軟土地基會出現(xiàn)一定的擠動問題，增加樁基壓力，引起橋臺轉動或水平位移問題，對伸縮縫及支座帶來嚴重損壞。為減少非正常位移問題，應加強地基剛性，如可以采取粉噴樁等措施，提高地基穩(wěn)定性。
（三）后臺填筑
從時間角度來看，路基沉降分為固結沉降、次固結沉降與瞬時沉降。其中固結沉降、次固結沉降對橋頭跳車產(chǎn)生較大影響。填筑材料質量及性質是影響路堤沉降的關鍵因素，如采取輕型材料作為填筑材料，則可以有效降低壓縮變形問題，減輕地基沉降，經(jīng)過壓實作業(yè)后，壓縮模量獲得較大提高，可以在一定程度上緩解反復荷載累計變形問題。為確保后臺填筑質量，應合理選擇填筑材料，做好填筑施工，降低沉降，以實現(xiàn)其施工質量。
在對填筑進行選取的時候，要選擇質量較好的材料的。下面列出幾點需要注意的事項：（1）填筑材料位于路基材料以及橋臺材料的剛度中間地點；（2）要制定嚴格的壓實度標準，選擇更容易壓實的填筑材料；（3）填筑材料一定要具有良好的透水性。
結語
在道路橋梁工程施工中，在引道路堤及橋臺連接位置多存在著差異沉降問題，引起橋頭跳車現(xiàn)象，為行車安全及行車舒適性帶來很大影響，影響道路橋梁工程質量及耐久性。為此，提出對道路橋梁工程路基路面沉降機理分析，重點從搭板設置技術、地基處理技術、后臺填筑等方面對道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術進行研究。實踐證明，采取有效的處理技術，能夠降低道路橋梁工程不均勻沉降，防止出現(xiàn)跳車問題，保障車輛安全舒適通行。
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