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摘要:我国现代化,城市化发展迅速,交通业的发展加快了现代化和城市化的进程,其着功不可没。从已投入使用的高速公路看,道路桥梁台后普遍存在着搭板断裂并不均匀沉降,出现桥头跳车现象,这些现象不仅影响了行车的安全、速度、舒适度,更重要的是影响了人们对高速公路的总体评价。所以说,认真学习道路桥梁沉降段路基路面施工技术,打下坚实的基础,并且在此基础上运用合理的方法解决道路桥梁沉陷问题,使交通运输在更好的条件下发展。
关键词:道路桥梁工程;沉降段;路基路面;施工技术
1道路桥梁路基路面沉降的危害
道路桥梁是重要的交通基础设施,但由于它所处位置特殊,对路基路面设计施工综合要求较高,所以在大交通运输量的压力下出现路基路面沉降段也是非常常见的。简单来讲,道路桥梁路基路面出现沉降必然会导致“跳车”现象,严重影响行车及过往车辆安全,甚至导致交通事故发生。最为明显的就是“跳车”事故现象,它容易破坏桥面与路面结合缝位置,导致路基路面沉降程度越来越大,最终致使道路桥梁交通停运。
2道路桥梁发生沉降的原因
2.1台背地基变形
在一些沟壑地段,桥涵结构地基容易出现变形,这主要是因为这一位置的土壤孔隙比较大。地基强度比较低、含水量高、压缩性大,使填筑的路基中易出现幅度比较大的变形。一般来说,桥头段路堤比一般路段的填筑高度会高出5cm到10cm,而这部分路基相对于基底则会产生一些附加应力,最终引起地基的沉降。在填土容量不变的情况下,填土高度越高,则发生路基沉降的概率也就越大。
2.2路堤发生变形的基本机理
在公路施工中,普通黏性土是常用的台背回填材质,但由于施工现场地形、施工具体条件的不同,压实台背土方难度也非常大,如果土体压实度和密实度不够,土方的含水量也达不到最佳状况,就会为沉降变形埋下隐患。
2.3桥头搭板设置导致沉降
桥头搭板具有弹性支撑,支撑落点为牛腿,而路基部分土体由于较为靠近桥台使其承受应力比较小,这将导致受力不均匀。一般来说,伴随着纵向层面上汽车荷载的变化,将会出现另个峰值路基应力,分别是汽车荷载作用处以及搭板支承路基端。当汽车移动到搭板末端的时候,这一位置路基将承受最大的纵向应力,使得塑性变形也最大,出现过量沉降现象。此外,在施工过程中,由于路基沉降量的计算不精确,往往会使得路基沉降变形比较大的时候,搭板和板后路基之间的纵向坡度差也比较大。
2.4因天然地基不稳固而引起的不均匀沉降
沟壑地段是一般桥涵的主要选址,但沟壑的地形是属于起伏较大的路基地段。施工人员对路基进行填筑的时候,一旦出现地下水位过高,则沉陷的现象极其容易发生。根据相关的数据表明,路堤填土的土质以及填土的高度都是影响不均匀沉降程度的关键因素。相比于其他影响因素下,填土容量以及高度是与地基沉降变形程度成正比例的关系。
3路桥沉降段路基路面施工技术
3.1搭板的设置
(1)在确定锚栓的过程中要把靠近桥台的一头放置于桥台之上。为了防治搭板沿纵向滑落导致桥头凹陷,我们会进行水平拉杆和竖直锚栓的设置。在钢筋选型的时候使用的是22号,并将钢筋间的距离控制于75cm到80cm这一范围内。考虑到锚栓竖直的因素使其容易出现牛腿或者搭板被破坏的情况,因此,我们要确保锚栓规定位移值和水平拉杆的一致性。
(2)制作倒角的时候要注意:搭板的转动将会给道路的路面结构产生一定的破坏,因此我们要把牛腿及靠近桥台一段的两部分改造为倒角状态。
(3)在选择填缝材料的时候,由于填缝处于搭板及桥台之间,且材料的主要作用是防止雨水渗透,因此我们所使用的材料主要有油浸甘蔗板、纤维类的物质以及沥青等等,填缝的时候要先填埋材料,然后使用浓度较低的沥青进行灌注。
3.2地基的处理
不同的工程中施工情况存在着差异性,根据具体的施工状况进行地基的选择将不仅可以提升道路的承载能力,还能够对地基本来的一些性能进行改善,进而起到降低桥台和路段之间沉降差异的作用,避免公路的变形以及错台等问题。
实际的工作中,厚度较大的软土层地基是较为常见的情况,而在进行必要材料填充的过程中将容易出现软土层地基侧向挤动问题,导致基桩压力的增大,严重的时候将使得桥台出现异常的转动以及水平方向上的位移。这些情况都将给支座以及伸缩缝造成非常大的破坏,因此为了保证桥台的正常性能,务必要使用一些措施对地基刚度进行提升,具体来说,除了减少回填材料以外,还可以通过基桩对地基的侧向流动来抑制桥台不正常的位移。
针对在修筑过程中遇到的沟壑地段,要充分利用这一地段中土壤含水量大、孔隙大、含有有机物质比较丰富的特点,在黏土层中间实行换土作业。在换土深度确定的过程中要结合软层的厚度。对于一般黏土层,在开挖之后我们可以直接进行翻晒作业,假如填土的高度不大于4m,则最佳深度可以选为0.6m,假如填土高度大于4m,则深度需要开挖1m以上。
在持续开挖翻晒粘土符合我们工作要求和标准之后,则将土层的含水量当做控制粘土的标准进行回填密实作业。回填的过程中要于回填土上层位置预留出60cm空间,利用石灰土来提升黏土密实度,假如施工的时间为雨季,则黏土被晒干的难度将会提升,因此,我们在回填的时候则要全部使石灰土来进行密实作业,通过这一方式,路基下面的石灰土层可以被看成渐变土层带,进而对沉降引起的形变起到了很好的预防和控制效果。
3.3台后的填筑
路段和桥梁之间容易出路堤沉降差异的现象,它主要包括:地基出现沉降、路面压缩及变形、路基本体压缩及变形等。一般来说,路面压缩变形的过程中所产生的不良影响是可以被忽略不计的。至于路堤沉降,则又可以依据时间划分为同结沉降、次同结沉降和瞬间沉降这三个层次,相比较来说,同结沉降以及次同结沉降较为容易导致桥头跳车问题,因此,我们在进行在填筑材料选择的过程中,务必要确保其质量符合我们施工的标准和要求,它和路堤的沉降有着非常直接的关系。使用轻型填充材料不仅能够减少路基沉降问题,还能够对路基的压缩及变形起到很好的控制作用。在填筑材料压密严实以后,其压缩模量也将提升,能够对反复荷载导致的累积性地基变形起到一定缓解作用。基于此,我们在选择台背材料的过程中除了要对填筑台背材料的施工方法进行充分的关注之外,还要关注应于建设以后的实际情况。
4结论
导致路桥过渡段路基路面沉陷的最根本的原因在于桥台和路基的刚度存在悬殊的差异,路基填料固结程度较差,强度相对而言较低,要想改善桥台与路基两者的刚度差,使其能均匀变化,就必须制定一套完善的科学管理方案,减少路桥过渡段的不均匀沉降,最大可能避免桥头跳车现象的发生。本文重要就路桥过渡段路基路面病害原因分析以及给出了一些路桥过渡段路基路面施工病害防治对策,由于篇幅与自身知识有限只是浅谈之,希望通过本文能引起更多的人关注路桥过渡段路基路面施工及病害的防治,使其能良好的发展下去。
参考文献
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