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公路桥梁过渡段的沉降原因及施工技术探讨

作者

韩首祥

襄阳交通建设投资有限责任公司 湖北省襄阳市 441199

引言:

过渡段是连接路面与桥梁的重要部位,在公路桥梁工程项目中占据重要地位。过渡段的施工质量直接影响着整个公路桥梁工程的顺利建设,决定了公路的行车安全,因此受到社会各界的高度重视。尽管我国在公路桥梁的设计与施工技术层面已积累相对丰富的经验并趋于成熟,然而近年来,公路桥梁过渡段的路基路面施工技术仍显薄弱,亟须进行针对性的改进与优化,以满足人们不断提升的期望与需求。

1 公路桥梁过渡段施工问题分析

1.1 公路桥梁过渡段路基塌陷

路基塌陷是过渡段施工中另一个严重问题,它可能导致路面结构的整体稳定性下降。路基塌陷通常是由于地基处理不当或排水系统不完善造成的,这会导致水分积聚和土壤强度降低。为了防止路基塌陷,施工前应对地基进行充分的加固和排水处理,确保地基承载力满足设计要求。同时,施工过程中应严格控制材料的质量和施工工艺,确保路基的均匀性和密实度。

1.2 公路桥梁过渡段连接不当

过渡段与桥梁的连接部分如果处理不当,会导致连接处出现阶梯状缝隙,影响行车的稳定性和舒适性。这种连接不当可能是由于伸缩缝安装不准确或桥头搭板设计不合理造成的。为了避免这些问题,施工时应严格按照设计要求进行伸缩缝的安装,并确保桥头搭板的尺寸和强度符合规定,以实现公路桥梁的平滑过渡。

1.3 出现桥头跳车现象

桥头跳车是指在通过公路桥梁连接处时,车辆因为路面高差或刚度突变而产生颠簸的现象,这不仅影响行车安全,还会加速桥梁及路面的损坏。桥头跳车的原因包括地基沉降不均匀、材料刚度差异以及伸缩缝控制不当等。解决桥头跳车问题需要从设计、施工和维护多方面入手,如合理设置桥涵构造物、加固处理台背填筑前的地基、严格控制填料质量以及特殊结构处理等。

2 公路桥梁过渡段路基施工技术分析

2.1 地基处理技术

地基处理是公路桥梁过渡段路基施工的首要步骤,其质量直接关系到后续施工的成败。过渡段地基往往面临软土地基、地质条件复杂等问题,必须采取科学有效的地基处理技术。软土地基的处理是地基处理中的重点,软土地基具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等特点,容易引发不均匀沉降,影响公路质量。在处理软土地基时,常见的加固技术包括搅拌桩、土钉墙、CFG桩等。搅拌桩通过粉体喷射搅拌法,将水泥、石灰等粉体材料喷入土层中,与土体混合形成水泥土桩体,提高地基的承载力和稳定性。土钉墙则是通过在土体中埋设土钉,利用土钉与土体之间的摩擦力,增强土体的整体稳定性。CFG桩是一种高强度混凝土桩,通过打入软土地基中,形成复合地基,提高地基的承载能力。在处理软土地基之前,必须进行详尽的勘察与评估工作。勘察阶段需要对软基地质条件、土层性质、地下水位等进行全面的调查,以获取准确的地质数据。评估工作则需要根据勘察所得数据,对软基的承载能力、变形特性、渗透性等进行分析与评估,为后续的处理与加固工作提供科学依据。地基处理过程中,还需要严格控制施工质量和安全,施工单位应制定完善的安全生产方案,明确施工现场的安全责任人,并严格执行安全操作规程和标准作业流程,加强对施工现场的监督和管理,确保施工质量和工程安全。

2.2 填筑材料选择

填筑材料的选择对过渡段路基的施工质量有着重要影响。合理的填筑材料能够提高路基的承载力和稳定性,减少不均匀沉降的发生。在选择填筑材料时,应优先考虑干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这些材料具有良好的级配水稳定性和压实特性,能够满足过渡段路基的施工要求。严禁使用淤泥、湿地土壤、植物根部土壤等含水量高的材料作为填料,以免引发路基沉降和变形。在选择填筑材料之前,需要进行实验室对比试验,通过测定土壤的液限、塑限、压实特性等指标,比较不同土壤的技术指标,根据实际情况选择合适的土壤作为过渡段路堤的填料。对于非渗水性土,需要在土中增加外掺剂,如石灰、水泥等,以提高其渗水性和稳定性。

2.3 填筑施工工艺

填筑施工前,需要对填筑区地表附着物和腐植土等杂物进行清理,然后将原地面碾压夯实。如果松土厚度较大,需要先将松土翻挖,分层回填压实或按照设计要求对地基进行加固处理。填筑过程中,应采用分层填筑和分层压实的方法,在路基面全宽纵向方向插杆、挂线水平分层填筑,每层填料松铺厚度应控制在一定范围内,同种材料的填筑层累计厚度也应满足设计要求。每层顶面需整平并做成路拱,以便排水。压实工作是填筑施工中的重要环节,应采用合适的压实机械和压实遍数,确保路基的密实度和承载能力。在压实过程中,需要根据软基的地质情况和压实要求,选择合适的压实设备和施工工艺,确保路基的密实效果。同时还需对每层填筑材料进行压实度检测,确保施工质量符合设计要求。

2.4 沉降控制技术

沉降控制是过渡段路基施工中的重要目标。沉降控制技术主要包括地基加固、填筑材料选择、填筑施工工艺优化以及后期监测与维护等方面。通过地基加固技术,如搅拌桩、土钉墙等,提高地基的承载力和稳定性;通过合理的填筑材料选择和填筑施工工艺,减少路基的压缩变形;通过后期监测与维护,及时发现并处理沉降问题。在沉降控制过程中,需要加强对施工现场的监督和管理,确保各项施工措施得到有效执行。还需要建立完善的沉降观测体系,定期对路基进行沉降观测和分析,根据观测结果及时调整施工方案和压实工艺参数,确保路基工后沉降量满足设计要求。对于已经出现沉降问题的路段,可以采取灌浆法、土工格栅加固、重锤夯实法等措施进行修复。灌浆法通过注入水泥或其他浆液,固结土体,控制沉降;土工格栅加固通过在路基中铺设土工格栅,提高路基的整体稳定性;重锤夯实法则通过高空自由落下的重锤产生的冲击能,使土层达到密实,提高地基承载力。

结束语:

公路桥梁过渡段的路基和路面常常由于施工技术不当或质量控制不足,出现缺陷及稳定性问题,给行车安全带来潜在风险。因此,施工方必须对这些关键区域给予特别关注,根据具体条件灵活调整施工方法,强化技术创新,并采取有效的措施来确保填筑和压实等重要工序的质量。

参考文献:

[1]公路桥梁过渡段施工技术分析.李朝辉.运输经理世界,2022(04)

[2]公路桥梁过渡段路基路面施工技术研究.刘园.居舍,2019(20)

[3]公路桥梁过渡段沉降施工技术探究.陈奎.四川水泥,2018(04)