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摘要:在道路桥梁工程项目中,技术是施工的强大支撑。而在我国现阶段施工技术条件下,沉降段路基路面的施工作业存在一系列问题,对安全和整体施工质量而言是个严重的威胁。下面基于桥头版筑与梁伸缩连接有缝、沉降段路桥路面凹凸、沉降段路基受损塌陷、桥头引道沉降段结构等问题进行详尽分析,以期提高道路桥梁建设质量和道路桥梁使用水平。
关键词:道路桥梁;沉降段路基路面;施工技术
一、道路桥梁沉降发生的原因
(一)桥头引道地基处设计不科学。地基建设过程中,由于施工人员设置的地质钻孔比较少,同时钻探深度又不够,这就导致施工人员对地基软土层的位置、性质以及深度分析不足,进而影响到对桥梁路堤软土地基的处理方法。此外,设计人员对软土地基的防治理论与科学计算模拟不足,这就导致设计会与实际地基状况不相符,再加上雨水对道路桥梁的长期冲刷,从而加快了路基受到损害的速度,大大影响了路基的强度以及抗剪切的性能,最终道路桥梁在长期使用过程中就容易发生不均匀沉降现象。
(二)桥台背路堤压实度上不足。在公路设计中,往往要求对桥梁与通道等地方都要采用桥台背填土处理,但是这种技术的施工工艺比较复杂,容易受到施工材料、工艺流程以及施工人员经验等因素的影响,这就导致道路桥梁沉降段容易发生不均匀沉降现象。此外,由于公路的通车量往往比较大,同时每天的承载量也比较大,再加上自然气候等原因,这就导致公路桥梁段在长久使用中易发生不均匀沉降现象,从而影响道路桥梁路面整体的平整性。
(三)路堤变形引起沉降。现在的公路施工所用的台背回填材料多为普通黏性土,但是由于各个地方的地形、气候、空气湿度、施工时间、施工条件等的不同,台背土方的压实程度是不同的,如果下方含水量不足,而压实的程度及密度不能达到预计的标准,一旦投入使用,台后填料也会在自重和车轮荷载的作用下,产生压缩沉降,造成路堤变形的情况。
(四)桥头搭板设置引起沉降。桥头搭板本是用于防止桥端连接部分的沉降而采取的措施。它搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间,随着填土的沉降而能够转动。车辆行驶时可起到缓冲作用,即使台背填土沉降也不至于产生凹凸不平。但我国桥头搭板近台端多数布设在沥青混凝土表面层的下面或平路面基层顶面,车辆荷载很快传压在路床上,加上雨水从衔接处的伸缩缝下渗,造成填料水土流失而使路堤过大沉降,使搭板脱空,搭板变为弯拉结构,脱空部分容易开裂,同时由于桥梁和与之相接的路堤材料结构刚度,道路投入使用后就会造成两者沉降。
二、道路桥梁工程路基路面沉降机理分析
(一)路堤变形基本机理分析
在道路桥梁施工作业时,多选择普通粘性土作为台背回填填料,受施工条件、场地地形等因素限制,进行台背土方压实处理其难度较大,如其压实度及密实度处理达不到设计要求,土方含水量达不到最佳状况,容易引起沉降变形。在路堤自重及车辆荷载影响下,路基密实度提升。因土体其柔性及弹塑性较强,相对混凝土桥台而言,两者之间的刚度存在着较大差异,在外部荷载的作用下,不同材质构成的桥台则会出现差异性塑性变形。
(二)台背地基变形基本机理分析
沟壑地段属于桥涵地基变形多发区,其地基强度较低、含水量较高、压缩性突出、土壤孔隙比较大,其填筑路基在外部荷载影响下,其变形幅度较大。在道路桥梁施工中,桥头段路堤其填筑高度较之一般路段高出5-10cm,相对路基基底而言,其高出路基所附加的应力可能会引起地基沉降问题。
(三)桥头搭板设置引起沉降
道路桥梁工程中,桥头搭板其弹性支撑点作用于牛腿上,路基土体与桥台距离较近,则其承受应力较小,从而引起不均匀受力现象。在车辆运行中,其路基应力主要集中在两个点上,其一为汽车荷载作用点,其二为搭板支承路基端点,当车辆运行到搭板末端时,其搭板末端路基所承受的纵向应力则会达到最大值,其塑性变形程度最大,从而在搭板末端位置出现过量沉降。
三、市政桥梁沉降路段路基路面施工技术分析
(一)搭板施工
桥梁沉降段搭板,首先需要确保与路面路基顶面平行。第二,路基顶面标准高度应与桥梁沉降路段搭板顶面平行,确保桥梁过渡段设计的科学性。
(二)桥台软土地基施工
在该项施工过程中,一般利用水泥喷桩形式进行施工。由于软土地基较弱,使用该种技术方法能够有效解决这一问题、施工周期短,但需要投入较大成本。第二,桥台路基施工方案与现场相吻合,避免软土施工路基沉降不均问题发生。尤其在桥台预压施工过程中做好时间控制,进而提升路基强度与稳定性,能够有效避免沉降问题出现。
(三)路基材料的选择
路基填料的选择会直接影响到路基压缩沉降和地基沉降,进而导致桥台背跳车。一般为保证台背处路堤的稳定性,尽量选用如碎石、砂砾等内摩擦角比较大的透水材料,一方面可以使台背缝隙中渗入的雨水排出路堤外,另一方面还可以减少路基压缩沉降。
(四)台背排水
对于桥头过渡段的最基本要求是均质、稳定和密实。如果桥头过渡段的安排不够合理,则极易产生水顺着路基和桥台连接处下渗的严重问题,会使地基和路面结构层的稳定性大大降低,增加错台跳车问题的发生率。总而言之,为了有效的疏通台背填料中的水分,就一定要选择最科学的排水方法,并且要对降雨资料、渗水量和填料类别进行全面、充分的考虑。进行内部排水系统的施工时,一定要做好下述几点:第一,必须把具有良好透水性的填料反滤层设置在台背底部。第二,为了尽可能降低雨水对台背的危害,把渗入台背缝隙中的雨水沿着泄水管及盲沟排到路基之外,要把具有良好透水性、较大强度及较大摩擦角的填料应用在台背回填区。表面排水系统的施工技术,要注意以下几点:第一,为了防止有积水点在桥头形成,要设置能够有效排水的泄水口。第二,为了避免台背内部进水,要对路桥接缝进行严格的封闭处理。第三,为了能够及时排除雨水,要对路桥过渡路面的纵横坡进行合理的设置。
结语
在道路桥梁工程施工中,在引道路堤及桥台连接位置多存在着差异沉降问题,引起桥头跳车现象,为行车安全及行车舒适性带来很大影响,影响道路桥梁工程质量及耐久性。为此,提出对道路桥梁工程路基路面沉降机理分析,重点从搭板设置技术、地基处理技术、后台填筑等方面对道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术进行研究。实践证明,采取有效的处理技术,能够降低道路桥梁工程不均匀沉降,防止出现跳车问题,保障车辆安全舒适通行。
参考文献
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