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道路桥梁过渡段路基路面施工技术探究

作者

潘伦成 陈景茂 王进强 韩乐 郑晓

中建新疆建工(集团)有限公司 新疆乌鲁木齐市 830002

1 道路桥梁过渡段路基路面施工难点

1.1 软土地基处理难题

在道路桥梁过渡段施工中,软土地基较为常见。软土地基具有含水量高、压缩性大、承载能力低等特点,若处理不当,极易导致路基沉降。由于软土层厚度、含水量等存在不确定性,施工前若未进行详细地质勘测,难以准确掌握土质层分布与水位变化情况,进而无法精确估算沉降量,可能致使桥梁出现沉降和变形

1.2 结构刚度差异问题

道路桥梁过渡段两侧,桥台多采用钢筋混凝土材料钢筋混凝土材料修筑,结构刚度较大;而路基和路堤通常采用抗压性较强的砂石等材料,结构刚度相对较小。这种结构刚度的显著差异,若在施工中未采取合理技术手段进行处理,随着车辆荷载的持续作用,桥台和路基路面的塑性变形量会逐渐增大,导致过渡段出现错台、裂缝等病害,影响道路桥梁的结构稳定性与使用寿命。

1.3 填料选择与压实控制困难

过渡段基底土质结构复杂,这给施工工艺和填料选择带来了挑战。桥台填料需减小与路堤的刚度差异,路堤填料则应具备良好排水性能,以防止积水对路基路面造成破坏。然而,由于过渡段结构复杂,桥台背面路堤位置的压实作业难度较大,难以保证压实度均匀,从而影响路基的稳定性和强度。

2 过渡段路基路面施工关键

2.1 搭板设计

为提高过渡段路基路面施工质量,必须科学设计搭板,遵循以下要求。一是专业人员应根据辅助工具测量台背填土的高度,此后保持 0.4m 左右的焊距,如有特殊情况及时调整焊距,并同步设置高 0.1m 的土工格室。土工格室应规范填筑作业,填筑完材料后由专门工具进行压实,以便与楔形区形成良好的搭板结构,使区域模量、刚度过渡等符合施工标准。二是设置搭板时上密下疏、上长下短,间距为 12m ,斜率不超 1:1。三是连接件间距应符合普遍要求,可选择锚钉连接件,合理规划其布设位置,达到加固标准。四是顶层搭板与桥台之间的连接要牢固,有关人员需在搭板另一侧构造柔性支撑结构,使其作为结构层而存在。五是配备专用连接件,提高搭板与桥台之间的连接质量,使二者的沉降差最小。六是以桥台基础作为参考,对比各种形式搭板与桥梁的适用性。其中,重力式搭板,是在土工格室与台背连接上采取了最为直接的连接方法;桩柱式搭板,难以与土工格室直接连接,由于台背数量与路堤填筑高度之间存在紧密联系,施工人员应以路堤填筑高度作为前提,确定台背数量;肋板式搭板,与桩柱式搭板的原理高度一致,但前者下边为承台,承台下为多排桩,后者为盖梁接桩柱,属单排桩。

2.2 路基填筑料选择

(1)填料选择:过渡段路基填料应优先选用透水性好、压缩性小、强度高的材料,如砂砾石、碎石土、中粗砂等。这些材料具有良好的排水性能,能够有效减少路基含水量的变化,降低路基因水浸泡而产生的沉降风险。同时,其较高的强度和较小的压缩性,可保证路基在长期荷载作用下具有较好的稳定性。对于粘性土等透水性较差的填料,应进行改良处理,如添加石灰、水泥等固化剂,提高其强度和稳定性后再使用。(2)填筑技术:在路基填筑过程中,应严格按照分层填筑、分层压实的原则进行施工。每层填筑厚度应根据压实机械的性能和填料性质确定,一般不宜超过 30cm 。填筑时应控制好填料的含水量,使其接近最佳含水量,以保证压实效果。对于台背等狭窄部位,应采用小型压实机械或人工夯实,确保压实质量。在新旧路基衔接处,应开挖台阶,台阶宽度一般不小于 2m ,高度不大于 30cm ,并铺设土工格栅等加强材料,以增强新旧路基的整体性和稳定性。

2.3 搭板设置

(1)搭板长度确定:搭板长度应根据桥台与路基的沉降差、车辆行驶速度等因素综合确定。一般来说,沉降差越大、车辆行驶速度越高,搭板长度应越长。在实际工程中,搭板长度可通过计算或参考类似工程经验确定,一般为 3-10m 。(2)搭板坡度设置:搭板应设置一定的坡度,以保证车辆行驶的平稳性。坡度一般为 1%-3%,且应与路面纵坡相协调。搭板的一端与桥台刚性连接,另一端应设置枕梁,枕梁与路基之间应设置一定厚度的砂垫层,以适应路基的沉降变形。(3)搭板与桥台、路基的连接:搭板与桥台的连接应牢固可靠,可采用锚固钢筋等方式将搭板与桥台连接在一起。搭板与路基之间应设置土工格栅等加强材料,以增强搭板与路基的整体性。同时,在搭板与路面的衔接处,应设置伸缩缝,以适应温度变化和车辆荷载作用下的变形。

2.4 路面处理施工

路桥过渡段施工是该工程的重点环节,具体技术措施如下:(1)材料摊铺。用摊铺机摊铺施工材料,松铺系数设为 1.2,在压实中合理补偿材料变形,且便于控制施工与压实后的厚度。(2)初步碾压。采用 8t 压路机初压,使摊铺材料与基层紧密贴合,消除层间空气,相邻碾压段重叠 1/3 轮宽,保证碾压均匀。(3)填隙料处理。初压后撒布填隙料,松铺厚度为3cm,填充路面材料空隙,施工人员整平不平整处,按材料特性控制振动烈度与频率,使填隙料渗透并牢固连接,提高密实度与稳定性。(4)再次撒布与碾压。振动碾压后再次撒布填隙料,松铺厚度为 2.5cm ,再次振动碾压以增强密实度与整体路面稳定性。(5)终压施工。上述工序完成,碎石外露 3~5mm 且无独立成层时,使用 12t 轮胎压路机进行终压。

2.5 碾压

施工作业面的碾压操作是为了提高压实度。碾压工作应由专人负责,这些人员需率先检测过渡段作业面相关指标,当各项指标通过验收后正式进行碾压。由于过渡段路线长、宽度大,需依赖大型设备进行横向碾压,注意控制碾压遍数和设备行驶速度。局部位置大型设备无法完成碾压时,可利用小型压路机或小型设备继续碾压,必要时人工配合碾压,使过渡段路面压实度达标。

2.6 台背排水

路桥过渡段如排水不畅,水体将沿桥台路基连接处下渗,导致路面结构层、路基和地基稳定性不足,引发错台、跳车等问题。为此,有关人员需根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等,选择恰当的排水方式,以疏干台后填料的水分。台背路基填筑作业开始之前,施工人员需在原地基土拱上设置泄水管、盲沟。基底部位施工人员需进行必要处理,此后填筑黏土设置成 3%~4% 的横坡,夯实后构成土拱,在土拱上开挖成双向坡地沟,但需严格控制地沟尺寸;台背后全宽范围内铺设一层隔水材料;地沟四周铺设有小孔的硬塑料管,以梅花形布设,相邻塑料管保持0.1m 的距离;塑料泄水管出口应适当伸出路基外或桥台锥坡外;硬塑料管四周应填筑透水性好、粒径较大的砂石材料,再分层填筑台后透水性材料。

结语

道路桥梁过渡段路基路面施工技术直接关系到道路桥梁的整体质量与使用性能。通过有效处理软土地基、合理进行台背回填与搭板设置,并严格控制施工质量,能够显著提高过渡段的稳定性和耐久性,减少路基路面病害的发生,为车辆安全、舒适行驶提供保障。在实际施工中,应根据工程具体情况,选择合适的施工技术与质量控制措施,不断优化施工工艺,确保道路桥梁过渡段施工质量达到高标准。

参考文献:

[1] 胡永永 . 路桥过渡段路基路面施工及病害防治研究 [J]. 四川建材 ,2023,49(12):166-167,170.

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[3] 杨朋辉 , 杨鹏江 . 路桥过渡段路基路面施工及病害防治分析 [J]. 运输经理世界 ,2022(14):125-127.