路桥过渡段路基沉降填土方案及施工技术研究
王莹 渠继武 张秀源
山东鲁中公路建设有限公司 山东淄博 255086
引言
路桥过渡段是指路桥工程与桥梁工程的衔接部位,受外界车辆荷载及结构特性等因素影响,路桥过渡段长期处于形变状态,当形变过大时,会导致路桥过渡段沉降。
1 过渡段沉降影响分析
过渡段沉降主要受地质土质特性、结构设计施工工艺及交通荷载的共同作用。软弱黏性土层因其高压缩性和低抗剪强度,容易在高含水量条件下发生显著沉降,尤其在土体结构松散时,沉降速率和幅度大幅增加。桥台与路基刚度差异引发应力集中,导致交界处沉降不均,施工中层间压实度不足会加剧这一现象。基于此,需综合思考以上影响因素采取针对性措施。
2 路桥过渡段路基沉降填土方案及施工技术
2.1 路基填筑施工准备
某工程项目的路基部分和桥梁部分的基础刚度存在显著差异,在后续自然环境及使用强度的影响之下会出现沉降差,从而影响工程寿命安全。因此对于此部分进行填筑施工,可以逐步过渡两种结构的刚度,从而减少沉降差,保障路线平顺。填筑施工之前需要进行地质勘察,了解过渡段地基的土壤情况、地下水情况以及所存在的不良地质问题,为后续的设计与施工方案编制提供准确的地质资料。某工程项目的过渡段自然土体以杂填土为主,同时由于濒临河谷,其自然土体的含水量较高,为了保障工程项目的顺利实施,在施工开始之前对于不良土体进行加强处理,同时通过排水工程避免地下水渗漏和自然降水对于土体的影响。在正式施工工作开始之前,应结合工程项目的原设计方案以及现场实际情况进行工程方案深化;确保与过渡段施工相关的关联工程已经施工完成,并达到设计要求。制定详细的施工方案和施工组织设计,明确施工流程、施工方法、施工机械和人员配置等。
2.2 填料选择
粉煤灰具有较高的利用价值,在建筑领域能够替代水泥使用,经过实践证明,在路堤填筑施工中采用大量粉煤灰也是切实可行的,同时,关于粉煤灰路堤的设计、施工已经有专门的技术规范。粉煤灰自重轻、强度高、压缩性小,在减少路桥不均匀沉降方面效果明显,但需要在一定含水率的情况下才能充分发挥作用,在实际应用中,可以在粉煤灰路堤的表面铺设黏性土封层,也可以将粉煤灰与土分层交替使用。由于粉煤灰透水性较好,在含水率较高的路堤主要采用分层法施工,能够形成横向排水通道,但是在雨季施工会影响铺筑效果,而且灰土间隔铺设会增加填方自重,降低结构强度。采用纯粉煤灰路堤填筑能够降低结构失稳风险,在施工过程中,加强两侧排水,防止出现路堤周围积水问题。粉煤灰轻质土比较适用于高填方路基施工,可利用工业废料制作,具有较高的经济价值和环保价值。除此之外,泡沫混凝土、聚苯乙烯块体、火山渣/浮石混合料、气泡混合轻质土也是常用的轻质填料。泡沫混凝土比较适用于桥台过渡段、路基加宽施工,体现出自重轻、流动性好的特点。聚苯乙烯块体比较适用于软基路段和应急工程,体现出施工速度快、超轻的特点,但是需要做好防火处理。火山渣/浮石混合料比较适用于山区、缺砂石料地区,具有天然多孔、渗水性好的特点。气泡混合轻质土能够适用于复杂地形、狭窄空间的路堤填筑施工,需要着重控制气泡的稳定性。轻质填料的选择需要根据荷载要求、地质条件、施工要求、经济成本等综合因素确定,在施工过程中,严格把控分层压实、防水防火、长期监测等关键环节,有利于更好地控制高填方路堤的沉降问题。
2.3 分层填筑
分层填筑压实过渡段级配碎石,各层的压实厚度小于等于 30cm 。依据某工程实际情况,合理设置碾压遍数。利用小型振动压实设备碾压台背后2.0m 范围,通过工艺实验得出碾压遍数,同时在路基路面上松铺 15cm 厚度填料。过渡段必须和相邻路堤实施同步的均匀分层填筑施工。在填筑过程中,需要由最低 1 层台阶填起,将土摊均匀铺在路堤上,路堤两边各加宽 50cm 进行摊铺,可保证过渡段两边有充足的压实度。
2.4 填土压实
在碾压石灰土前,按照设计参数确定最佳含水量达到 1% ,可采取标准击实试验,利用重型击实方法确定其含水量,表面如果水分不足适当洒水,以免影响碾压效果。某工程使用 12t 压路机碾压,重叠 1/2 轮宽,保证其压实度,否则压实不足将会继续沉降,影响施工效果。而压路机碾压中,需碾压 10 次,控制碾压速度,第 1\~3 次速度 1.6km/h ,4\~10 次速度 2.3km/h ,均匀速行驶,避免急停、急刹,做到先静后振、先轻后重、先低后高。由于压路机无法靠近耳墙、台背区域,以小型振动压路机分层夯实。为避免损害桥台构筑物,夯实台背时距离需超过 50cm 。填土距离路床 80cm ,完成碾压后,以高速液压夯实机对新、旧路基强夯处理,及时整形、补料。路基压实后,对其及时检查,采取分层监测压实度方法,做到每 50m2 监测1 点,要求压实度相比一般路基提高 2% 。
2.5 路面处理施工
路桥过渡段施工是某工程的重点环节,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。
2.6 优化过渡段压实与排水处理
为保证路桥工程表面结构的整体性,要加强对工程过渡段施工质量的控制。应确保填筑材料的质量与性能,并严格遵循施工标准与规范,准确评估床底层情况后,再开展填筑工作,通过反复的碾压处理,提升填土的密实度。同时,需密切观察过渡段的压实情况,确保施工效果符合标准。在路桥工程排水方面,应结合工程所在区域的气象条件,加强对沉降路段的关注,通过深入调查,掌握工程现场范围地下水位变化情况,必要情况下可适当提升地基建设高度,以预防雨水侵蚀。同时,合理设置排水管路与沟槽等排水设施,预防积水问题影响地基施工质量。
结语
路基沉降是路桥过渡段路基路面常见病害。针对上述病害,施工单位应优化路基路面工程建设方案,优选填筑材料,抓好分层填筑与填土压实等施工工艺,切实提高路桥过渡段路基路面施工质量,保证车辆通行安全。
参考文献
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