缩略图

公路桥梁沉降段路基路面施工技术

作者

赵璐

山东远通公路工程集团有限公司 山东省枣庄市277100

摘要:在公路桥梁工程中,沉降段路基路面施工是保证公路桥梁结构安全及行车舒适性的关键。受地质条件、荷载作用及施工方法等因素的影响,沉降段路基路面在实际建设中不可避免地会出现不均匀沉降、裂缝等问题,若处理不当,会影响公路桥梁使用寿命和行车安全。因此,进一步研究并熟练掌握沉降段路基路面施工技术,对于减少维护成本、提高公路桥梁工程质量、促进技术进步和创新、应对地质和水文气候影响等具有重要意义。

关键词:公路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术

引言

随着城市现代化进程的推进,道桥工程建设在促进社会经济发展,满足道路交通需求方面发挥了重要作用。其中,沉降段是道桥建设的薄弱环节,容易因地基承载力不足等问题而直接影响上部道桥结构稳固性,进而可能会使得道桥结构出现坍塌等问题,严重影响道路行车安全。此时,采取有效的路基路面施工技术,改善沉降段道桥建设中基础承载性值得深入讨论。

1公路桥梁路基路面沉降机理与危害

1.1沉降机理

公路桥梁路基路面沉降即部分路段的路基路面出现凹性的下陷变形,破坏公路桥梁工程的整体平整性。公路桥梁路基路面沉降机理较为复杂,主要涉及以下方面:

第一,地质条件影响。在软土地基上修筑道路时,由于土壤含水量高、压缩性大、强度低,地基在荷载作用下容易发生沉降。此外,沟壑地段的地基土壤含水量高、空隙大,同样容易导致地基变形和沉降。

第二,设计施工因素。在公路桥梁工程设计阶段未充分考虑地质条件、交通量等因素,导致结构设计不合理、缺乏科学依据,或在施工过程中未按照规范要求进行施工,如台背压实度不足、填料选择不合理等,均容易引发沉降问题。

第三,施工材料因素。路基路面的结构强度、塑性变形量与填料的物理性质、力学特性等密切相关。若施工填料选择不当,如透水性差、压实性能不佳等,都会增加沉降风险。

第四,荷载作用。在公路桥梁工程使用过程中,车辆荷载不断作用在路基路面上,容易导致地基土产生压缩变形,进而引发沉降。此外,路堤的自重会对地基产生附加应力,进而引发路基发生沉降。

1.2危害

路基路面沉降会对公路桥梁的使用和周围环境都带来严重危害,主要包括以下方面。

首先,影响道路正常使用。路基沉降会导致道路不平整,车辆行驶时容易出现颠簸、晃动等现象,不仅影响行车舒适度,还可能加速车辆磨损,增加维修成本。

其次,路基沉降可能导致道路出现坑洼、裂缝等缺陷,这些缺陷不仅可能导致道路积水,影响车辆行驶的稳定性与安全性,可能引发交通事故。

再次,破坏周围环境造成。路基沉降可能导致道路两侧的排水系统失效,引发洪涝灾害。同时,沉降可能对周围建筑物和地下管线造成破坏,影响周围居民的正常生活。

最后,缩短道路使用寿命。路基路面沉降会导致道路结构损坏,从而缩短道路使用寿命。

2公路桥梁沉降段路基路面施工技术

2.1处理软基,改善软基路用性能

以稳定性、沉降控制有效性为基本要求,采取合适的软基处理方法。

(1)沉降计算及容许工后沉降。以分层总和法计算主固结Sc,用沉降系数m修正,将路基路面沉降量控制在许可范围内。工后沉降控制要求分多种情况考虑,具体如下:一般路段:≤0.30~0.50m;桥台与路堤相邻处:≤0.10~0.20m;涵洞、通道处:≤0.20m。

(2)稳定计算。计算方法采用有效固结应力法,重点考虑快剪和固结快剪指标。稳定安全系数F的设计分两种情况考虑,正常状态下F≥1.2,遇地震影响时F≥1.1。

(3)加载速率及预压标准。路基加载过程中,要求坡角的侧向位移<5mm/d,路基中心的表面沉降速率稳定在10~15mm/d。单级孔压系数<0.8,综合孔压系数<0.6,其中单级孔压系数指的是加载时空隙水压力增量与荷载增量之比。

密切检测路基中心的表面沉降速率,实测值在10mm/d以内时,沉降趋稳,可填筑下一层路堤。经过逐层填筑施工后,路堤到达设计高程,安排预压,其中复合地基区的预压期为3~6个月,排水固结区的预压期为10~12个月,具体根据沉降观测和稳定要求灵活调整预压时间。若连续2个月的沉降速率不大于5mm/月,可卸载预压装置,进行路槽开挖、管线施工、路面施工、桥涵施工等后续工程活动。

2.2搭板设置技术要点

在道桥建设中,不均匀沉降多出现于桥头路基和桥台连接部位处,尤其是此处如果没有进行科学的设计搭板,那么就极容易诱发裂缝危害,直接对整体路面施工质量产生不利影响。这就需要施工方选择恰当的搭板设置技术,有效处理搭板结构,具体施工要点如下:(1)合理选择搭板连接方式,可采用平顺连接方式,但是要对实际搭板高度进行有效控制,确保搭板顶面和路基顶面之间维持平行状态,使路基和桥梁之间可以有效过渡。(2)施工方要结合实际的后台填土高度以及现场地质条件等,对搭板设置的长度进行合理、科学确定,同时要科学设置断缝和拉杆连接。(3)可以从多层面视角,对搭板设置方案进行优化规划与设计。这样既能简化操作,又能对钢筋进行科学布设,确保配筋率满足施工标准与要求。(4)在搭板倒角施工期间,要对搭板进行合理控制,不能让倒角随意转动,以保障路面维持良好稳定性。同时,考虑到“牛腿”的设计数量与位置会极大影响现场施工安全,故要结合实际情况、施工方案与设计规范等对其进行合理设置,并且需要对整个施工作业过程进行全面监测与检查。其五,要认真对现场搭板设置施工质量进行仔细检查,如搭板和桥头部位处是否存在缝隙等。一旦发现缝隙存在,则要及时填充具备防水功能的填充料,确保该部位不会出现渗漏问题。

2.3排水施工和沉降监测技术要点

在公路桥梁基路面施工期间,施工方要对现场可能出现的雨雪灾害进行综合考虑,它们会直接影响道桥沉降段施工作业的质量,尤其是大量聚集的雨水会渗入到路基之内而直接影响路基路面密实度,使其抗滑性大大减弱,增加了路基路面沉降问题发生概率。因此,要结合沉降段现场施工作业情况,灵活选择排水沟或边沟等一些有效排水施工技术。在施工之前,要首先测量边沟深度,如果边沟底部比沉降段高,那么可以在两侧部位进行边沟开挖,应用分段设置的方式设置排水口,保证能够将路基中积存的雨水导入到边沟部位。如果碰到挖方路段,那么施工方要对施工范围内的土质特征与条件进行深入分析,包括截水沟设置等,力求借此来减少路基内雨水聚集可能对路基路面带来的不利影响。此外,在对沉降段路基路面排水技术应用成效进行合理评估期间,有关技术人员要注意密切监测相应的沉降变化,如可以设定测点来监测施工前后的具体变化数据,剖析此数据来评估路基路面沉降的变化情况,同时也可以为施工改进提供必要的指导与依据,保证整体沉降段路基路面施工作业质量。

结束语

公路桥梁沉降段路基路面易由于沉降异常而引起桥头跳车现象,影响行车安全,损耗路桥结构,施工单位需规范施工以及加强质量管控,保证路桥沉降段路基路面的稳定性。施工单位需认识到沉降段施工的重要性,优化沉降段路基路面结构、精心挑选材料、适配性能可靠的机械设备、规范施工,并根据施工进度及时采取质量管控措施,尽可能减小公路桥梁路基路面的差异沉降。

参考文献

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