公路桥梁过渡段路基路面沉降成因及质量控制措施

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刘清华

江西中云建设有限公司 江西抚州 344000

摘要

公路桥梁过渡段路面结构的建设,对道路的整体施工技术都有很大的影响,为了保证公路桥梁的整体承载能力,必须对其进行严格的控制。随着我国城市化进程的加快,目前的公路桥梁建设项目越来越多,尤其是在过渡段的基础上,存在着较大的差异沉降等病害,对公路桥梁的运营和运营安全造成了很大的影响。对公路桥梁过渡段路基和路面的施工工作进行全面的了解,才能使各工序顺利进行,确保施工质量。鉴于此,本文论述了公路桥梁过渡段建设对于路基路面的根本要求以及沉降成因,分析了公路路基与桥涵过渡段施工技术要点,并提出质量控制措施,以供参考。


关键词

公路桥梁;过渡段;路基路面;沉降成因;质量控制

正文


前言:随着车辆的不断增加,对公路和桥梁的质量提出了更高的要求。公路和桥梁之间的过渡段是较为容易出现质量问题的部分。例如,如果路基路面下沉,车辆在通过时会出现明显的跳车现象,将降低驾驶员的舒适度;如果桥梁延伸部分和引桥板之间的连接出现问题,将影响公路桥梁过渡段的整体稳定性和安全性。因此,研究公路和桥梁之间的过渡段的质量问题具有重要意义。

1公路桥梁过渡段建设对路基路面的基本要求

1.1整体稳定性

路基是公路的基本保证,它是在自然场地上进行填土或开挖而成的结构体,当路基施工完成后,原有的平衡状态将发生变化。在较差的工程地质和边远山区,其不均衡状况将逐渐恶化,并在长期的自然和车辆荷载作用下产生不同程度的路基损伤。所以,在施工过程中,要注重对施工技术的控制,防止路基结构产生过大的变形和损伤,并且要遵循“因地制宜”的原则,根据施工场地的土壤条件和环境的变化,对其进行科学合理的施工工艺和保证措施,从而确保整个路基结构的稳定,从而更好的满足了公路桥梁建设的需要。

1.2水温稳定性

公路建设成功顺利通车之后,在地表水和地下水的影响下,就会影响路基的强度。特别是季节性冻土区域和北方多雨多雪的区域,因为气候条件的变化,冻融循环作为路基中作为常见的病害。在此背景下,若是昼夜温差很大,路基必然会出现翻浆、冻胀等问题,导致路基强度受到影响。所以,在进行公路桥梁过渡建设过程中,除了要具备较高的强度外,还要具备较好的水温稳定性,确保在最恶劣的温度条件下,不会出现明显的劣化,使其能够更好的满足后续的交通需求。

2过渡段沉降成因

2.1台背填土施工问题

路基与桥涵过渡段施工中,在完成了路基填土环节后,由于后续长期车辆不均匀荷载作用影响,致使填土缝隙度降低,致使填土压缩,诱发沉降问题。路基填土或,由于养护不当,受到雨水侵蚀影响,排水不畅,通常会导致台背填土沉降、压缩。部分单位填土施工中,所选择的填料存在质量问题,加之排水防护措施不到位,不可避免地诱发填土结构质量问题,影响到后期公路行车安全。

2.2刚柔突变施工问题

在路基与桥涵过渡段施工过程中,可能由于操作不当,在施工后出现了路面刚度不符合要求,车辆行驶期间会加剧路面振动,如果振动不均匀会诱发严重安全问题。施工中的柔性材料具有动能吸收作用,因此在施工中应用可以减少振动效果。具体公路施工中,桥涵过渡段施工结构具有较强的刚度,连接位置多采用柔性材料,但如果连接区域的刚度差异较大,则会诱发沉降形变问题,埋下安全隐患,诱发严重的桥头跳车问题。

2.3结构层压缩施工问题

路基是公路施工基础环节,路基夯实度不足,盲目进行后续的施工活动,可能会诱发十分严重的结构问题。道路碾压期间,结构层厚度大,碾压无法超过台身,则会诱发垫层和基层密实度不足的问题,出现更为严重的沉降问题,甚至会导致公路坍塌。在公路工程建设完成后,试运行期间经过反复碾压,则会出现沉降问题,威胁到路面车辆正常、安全行驶。

实际上,公路工程施工中影响因素多样,所产生的问题也是多种多样、天差地别的,而路基与桥涵过渡段是其中比较容易出现问题的环节,如果施工质量不理想,将诱发沉降、变形或是更为严重的质量问题。

3工程概况

某公路工程路线全长35.854km,公路路基与路面的宽度分别是8.5米与7米,之后在公路右侧加宽成为二级公路,改建以后的路基与路面宽度是12米与11米,路基右侧可进行绿化带与现浇混凝土路肩板的设置,分别是2米与0.5米。路面结构通常包含了块石基层、级配碎石掺灰补强层、渣油沥青碎石面层,改扩建之后,原结构上面就要增设一层厚度是15厘米-25厘米的水稳砂烁补强基层,以及2.5毫米厚度的热拌沥青碎石表层。左侧公路路基和桥涵之间应保持有效连接,因为此区域具有丰富的含水量,所以,路基具有更高的含水量、较大的压缩性、较强的渗透性,在路面行车荷载作用下容易变形、失稳,在车辆行驶到桥头时容易出现桥头跳车问题。在路面行车荷载下,左侧连接段出现的沉降量较大,随着上部荷载作用增加,地基会沉降、变形,诱发严重的安全事故。路基和桥台刚度差距大,可能出现严重的刚度突变和塑性变形问题,增加安全事故出现几率。

4公路路基与桥涵过渡段施工技术要点

路基与桥涵过渡段是公路施工的重难点所在,为了打造高质量的工程项目,需要科学安排施工程序,路基的施工应早与桥涵,甚至早与半年,台背回填以后要针对过渡段进行加载预压,时间应保持在三个月到六个月,从而有效减少路基和桥涵过渡段沉降的问题,从而保障行车的安全性。所以,势必要确保盖梁底土体回填的压实度与稳定性,回填至盖梁底部标高,平整以后才可以开展立模混凝土浇筑操作。若想防止发生二次跳车现象,就要充分考虑区域进行桥头搭板的设置,适当增多3米-5米的变厚式埋板,埋板应该选取回弹模量与更高强度的结构材料,从而有效提高结构荷载的承受力与抗冲击力,保证整体施工质量。

 

图1过渡段回填处理

4.1基底清理

在路基与桥涵过渡段施工前,需要对该区域基底的杂质充分清理干净,并运输到场外,基底整平后逐渐朝着路基中线两侧设置排水坡,坡度在2%左右即可。为了支持后期碾压施工活动有序进行,应控制基底坡度1:5.0以上,开挖台阶宽度与高度分贝是2.0m、20.0m。仔细检查是否符合设计标准,细粒土经过改良后。K30地基系数应该控制在110MPa/m以上,碎石类粗粒土改良后,k30地基系数在150MPa/m以上,而且要保证无论是哪一种改良土质,都要控制其孔隙率在28%以下。

另外,施工前要充分技术交底,加强设计人员和施工人员交流,确保施工人员可以充分掌握设计意图,明确施工要点。结合施工现场实地勘察结果,对现场反复核查,详细论述施工方案。公路工程施工中的中线、导线等反复测量,断面施工中增设水准点,前期准备活动结束后进行路基开挖和填充。

4.2级配碎石筛分

结合设计相关规范,保证级配碎石筛分孔径、通过率符合要求,如果不符合标准,则会影响到混凝土整体施工质量。结合本工程路基与桥涵过渡段施工特性,碎石材料筛分试验分别经过25mm、10mm、5mm、2.5mm以及0.5mm筛孔试验,累积重量比分别是98%、84%、58%、45%以及15%,在设计标准范围内。

4.3拌和

为了保证混凝土施工质量,应该尽可能缩短混凝土拌和场地与施工现场距离,采用水泥稳定土拌和设备集中拌和,具体材料重量是经过计算机计算确定,各项参数符合要求。通过料斗将集料运输到拌和机械设备,遵循设计标准要求集中拌和,拌和好的材料运输到料仓存放,并做好材料防护。需要注意的是,由于拌和或是保存不当,混凝土可能出现离析情况,可以选择气泵们定时开关料仓。根据设计规范加强混合料拌和用水量,便于拌和效果符合要求,为后续施工活动顺利进行奠定基础。

结合相关要求,混合料拌和后应该集中运输到现场,使用12t自卸车辆输送到桥涵区域,同时要保证运料车匀速行驶,禁止急启停,规避离析现象出现。依据2000m3批次进行级配碎石筛分试验,对于不符合要求的级配碎石禁止投入使用。由于本工程桥涵实际情况,无法借助运输车直接输送到施工现场,需要借助长臂挖掘机二次倒运,方可将材料运输到指定区域。

4.4摊铺

摊铺是路基与桥涵过渡段的一个主要环节,也是质量控制的重要环节,由于施工现场环境因素影响,路基和桥涵过渡段的摊铺操作过程中,大多采用人工操作方式将级配碎石整平,按照技术规范严格控制摊铺厚度,确保其小于等于20厘米。对于控制摊铺厚度尤为重要,势必要严格遵照台身区域厚度控制线标准,将包边土在级配碎石两侧均匀填筑,同时在台背区域设置防水层,避免或其受到积水侵蚀。根据设计规范,要求路堤和桥涵过渡段同步填筑作业,已经填筑路基区域预留边坡比1:2,高度30cm到50cm左右,宽则是60cm到80cm左右的反向台阶。

4.5碾压

路基与桥涵过渡段碾压施工中,要结合设计标准来控制器压实度,遵循静压、振压顺序作业,碾压速度不超过4.0km/h,由慢到快,循序渐进充分碾压。过渡段曲线段,则应该从内部逐渐朝着外部碾压,直线段则是两侧朝着中间区域碾压作业。对于邻近碾压区域,控制纵向重叠宽度不超过0.4m,避免对路面平整度产生影响。在摊铺活动结束后,及时检查其含水量,符合要求反复碾压2次,使用平地机整平,先后弱振和强振,最后静压抛光处理。如果压路机无法达到区域,可以借助人工使用蛙式打夯机作业,严格控制碾压次数,直到平整度符合设计标准。

4.6台背排水技术

在路基与桥涵过渡段施工中,一项重要内容则是台背排水,直接影响到整体施工质量和后期使用寿命。所以,过渡段排水处理需要专业人员提供支持,

5提高公路桥梁过渡段施工质量的措施

5.1科学安排各环节的施工时间

公路桥梁路基路面施工计划的运用直接影响着建筑工程项目建设质量与效率。所以,施工人员应加强施工时间的全面协调,有效增强速度与质量。若想更好地提高施工效率,应确保施工计划符合如下标准要求。其一,加强路基施工时间的科学安排,确保后期碾压具有充足时间,防止施工之后路基路面发生的沉降问题。其二,加强路堤施工时间的提前规划,施工以后应进行路堤压实操作。所以,在施工时间的规划过程中,应为压实路堤预留出充足的时间。其三,科学安排施工连接的时间,科学规划施工操作,应为压实部分预留出充足的时间,从而保障路基路面的强度符合标准。

5.2增强碾压效果

在设计和施工的过程中,碾压步骤对建筑质量具有重要的作用,可以采取针对性的措施有效地预防和控制桥头跳车。因此,在优化施工时,应注意提高碾压效果和路桥过渡段的强度。

首先,公路桥梁过渡段的碾压条件存在差异。在大型碾压机无法到达的区域,应运用小型碾压机,便于实现区域的完全碾压。

其次,加强碾压操作施工人员的培训。施工人员需精准了解碾压技术,有效增强碾压效率与路桥过渡段的强度,从而确保路基路面的质量符合标准。

最后,增强碾压效果的严格检查。组织安排专职检查人员深入到施工现场之中,根据标准对碾压效果进行严格检查,便于及时发现其中存在的问题并建立切实可行的解决措施,为碾压效果符合路桥段路基路面的施工标准要求符合标准提供保障,从而保障桥段路基路面的施工质量。

5.3做好沉降段后期维护

为了防止路面使用中发生损坏,势必要对路桥过渡段、沉降段的路基路面进行定期的维护保养。桥梁坡面在自然因素的影响下,容易受到雨水侵蚀。所以,可运用预制板或者石块对坡面进行加固处理。除此之外,为了避免边坡出现坍塌,势必要将带孔预制板铺设在路面斜坡的位置,从而增强路面的稳定性。

5.4加强防水和维护

在公路和桥梁的过渡段中实施软土地基施工时,施工人员需要重点关注防水问题,制订排水规划和预防措施。此外,如果路面施工出现问题,容易破坏原有的中间平衡,造成桥梁变形。因此,需要采取措施保护路面,稳定岩石土壤,保护周围的岩石环境,避免路面出现问题。

结束语:

概而言之,公路桥梁过渡段铺装结构对全桥的施工技术起着举足轻重的作用。因此,相关部门应高度重视公路桥梁转换段路基路面的施工问题,在对于路桥过渡段路基路面施工特点与相关标准要求进行全面了解的前提下,对施工工艺进行灵活地选用,将施工可靠性和稳定性结合起来,使整个工程的施工技术得到进一步的提升,消除任何的隐患和稳定问题,从而保证以后的行车稳定,给人民群众提供一个良好的交通体验。

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