0 引言
市場的發展促進了科學技術水平的進步,先進的建筑施工技術得到了廣泛的運用,這些都意味著現代生產力的不斷增強。公路和鐵路作為交通體系中的重要結構,在施工過程中常會遇到不同的難點,這就需要工程單位積極引進先進的技術改善施工,這樣才能保證公路橋梁發揮出正常的使用性能。當前,路橋的過渡段的施工問題十分顯著,給工程質量造成的損壞較大。導致公路質量低下的主要因素集中為不均勻沉降,施工單位必須把握好這方面的處理。
1路橋過渡段的作用
過渡段作為剛性結構與柔性結構的結合部位,在結構上是塑性變形和剛度的突變體。因此,必須從過渡段的地基條件、軟基處理方法、填料選擇、壓實標準、質量檢測上采取措施,以減少兩者之間的塑性變形差,實現平穩過渡。由于兩種結構物剛度不同,會引起軌道豎向剛度的突變。因此,必須在路基和橋梁之間設置一定長度的過渡段,使軌道的剛度逐漸變化,并最大限度地減少路基與結構物間的沉降差。
2
路橋過渡段沉降的因素
2.1地基問題
根據調查顯示,公路橋頭地基不穩現象較為嚴重,尤其是軟土地基的更為嚴重,這些會造成橋頭跳車等現象。集合相關資料分析得出,導致地基出現異常的根本原因是由于工程施工圖紙設計不合理,給地質施工帶來了多方面影響,導致整個結構難以達到理想的狀態。此外,有的施工指標難以有效掌握軟基范圍和深度,軟土的物理學性質等等,造成橋頭路堤軟土地基問題的處理未符合標準。另一方面,選擇的軟基處治理論計算方法和選用的計算參數與軟基具體狀況偏離,造成軟基處治設計作用失效。從這些情況看,把握好地基的關鍵措施在于優化設計方案。
2.2結構問題
施工單位在完成橋頭引道路基工程處理時,最普遍的施工方案包括粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板、加筋土法等。采取這類措施的最終目標是為了能加強路基的整體強度,以達到減小路橋間的剛度變化而控制沉降的發生。這樣對于改善路橋面的平整度是很有幫助的,同時對于防范橋頭跳車的作用顯著。從現代工程項目實施情況看,搭板結構是橋頭引道過渡段運用較多的。
2.3壓實問題
橋臺的臺背路堤壓實度與設計標準不符合,這也是工程操作存在的一大問題。參照當前工程的實施狀態看,絕大部分橋梁、通道和明涵等都要求臺背填土處治。但是臺后填土壓實度常會受到多個方面的影響,如:施工材料、操作秩序、機械設備、人員經驗等等,只要某個方面出現問題都會影響到工程質量。經過專家長期勘察得出,臺背填土等等壓實不足問題越嚴重,最后引起的路橋過度段不均勻沉降則越多,這是導致沉降問題的主要因素。
2.4防護問題
結合公路橋頭路堤的具體施工情況來看,砂類、滲水性土是臺背填土選擇的填料,對防水和排水等方面的設計安全未全面考慮。一般情況下,對橋臺處于長期浸水路段需使用漿砌片石護坡,別的橋臺路段需對錐坡范圍分布漿砌片石護坡,臺背需分布方格網草護坡或草皮護坡等,利用這些措施構成有效的防護結構。而在具體操作過程中,很多施工單位沒有采取相應的處理方案,對橋梁結構的防護策略不足,導致了工程質量出現嚴重的問題。部分橋頭路堤沉降嚴重,會隨著錐坡和護坡損毀,經檢測得出雨水對路堤的沖刷和浸蝕方格網草防護失效是造成該問題的主要原因。防護方案的不足會造成臺背填土流失且路基強度減小,若車輛長時間行駛后會造成各種不同程度的變形,最后引起沉降等問題。
3
優化路橋過渡段的施工技術
3.1優化施工設計
多過渡段施工進行優化設計是很關鍵的一點,若施工單位采取的施工方案與實際情況不相符,將會給后期操作帶來很大的麻煩,且容易導致施工成本增加,降低了工程單位的經濟收益。為保證施工效率的提升,我們需要采取的設計方案包括兩點。
a) 選擇的編制程序和方法與實際情況相符;
b) 編制時需從多個角度設計,再綜合對比之后選擇最佳方案投入施工。當拿到1個項目施工權利后,必須要在短時間內制定出相應的方案給專家認證分析,同時對施工需要用到的材料、設備等提前準備好。
優化過渡段的施工組織設計能顯著控制沉降問題的發生,施工單位要采取相應的措施以及配合壓實機械將過渡段路堤與路堤的碾壓面選擇相應的高度完成填筑操作,在分層填筑過程中需將各層松鋪厚度限制于在15cm內,再經過人工處理保證厚度的均勻布置。最后配合相關的機械設備壓實處理則能達到設計要求。
3.2運用橋臺結構
這種結構能顯著降低路橋過渡段工后沉降的發生率,面對各種不同的橋臺結構,施工單位要綜合考慮后合理選擇。樁接臺帽的橋臺結構具體施工流程:填筑路堤,鉆孔樁基施工,臺帽和耳背墻施工。根據這些步驟可知,過渡段路堤在橋臺結構施工前填筑,不會因為施工作業面等因素而出現變化,這對于機械設備的碾壓操作是有利的。壓實均勻是很重要的內容,需保證壓實度與設計標準相符合。此外,橋臺結構施工可以給過渡段軟土地基和路堤填土創造相應的空間,這對于后期沉降問題的處理是有利的。
3.3合理使用填料
這里的填料是針對路基填料而言,在對路橋過渡段路堤填筑過程中必須合理使用填料,這是保證結構性能的關鍵。施工人員應通過土壤作對比試驗來確定最佳填料。需要試驗的內容有:土壤的液限和塑限聯合測定,實施篩分和擊實試驗;各種土壤在相同壓實機具下事先同等壓實度時的壓實遍數與松鋪厚度的關系。根據得到的數據結構,對填料的性能合理分析后選擇最優材料。為了降低施工單位的作業成本,在材料選擇上必須要滿足施工要求,以此來避免返工維修等問題。
3.4完善壓實標準
施工中需在同一時間完成臺背路堤填土應與錐坡填土,同時根據實際需要完成填土操作,在分層填筑時保證各層的壓實厚度在15 cm內。具體施工方案順序為汽車卸土、推土機平整、壓實度檢測,施工人員操作時要把握好具體的操作要求。
a) 檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量,達到標準后碾壓;
b) 結合實驗獲得的松鋪厚度和控制壓實遍數實施壓實;
c) 選擇振動壓路機碾壓時,對臺背路堤填土與路基土方連接處及橋臺附近選擇不振動靜壓。
3.5做好臺背排水
在路橋過渡段如果排水處理不當,會使水沿橋臺路基連接處下滲,降低路面結構層的穩定性,路基和地基的穩定性,加劇錯臺和跳車。因此應根據臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式,以疏干臺后填料的水分。臺背路基填筑前,在原地基土拱上亦設置泄水管或盲溝。在基底上,先作必要的處理。然后填筑橫坡為3%~4%的夯實粘土形成土拱,再在土拱上挖成雙向坡的地溝(地溝尺寸一般寬為40 cm~60 cm,深為30 cm~50 cm)。在臺背后全寬范圍內滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內四周鋪設有小孔的硬塑料管(塑管直徑一般不小于10 cm。其上小孔孔徑為5 mm,布成梅花形,間距控制在10 cm以內)。塑料泄水管的出口應伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑臺后透水性材料,直到路基頂面。