論述路橋過渡段施工中技術(shù)問題及措施

1、論述路橋過渡段施工中技術(shù)問題及措施    摘 要：近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路橋梁的增多，公路在建設(shè)中起到非常重要的交通樞紐作用。文章結(jié)合了筆者在公路的施工經(jīng)驗(yàn)和多年觀察公路的運(yùn)營情況，主要闡述了路橋過渡段施工中存在問題及原因，并從設(shè)計(jì)和施工技術(shù)二方面入手采取措施加強(qiáng)了路橋過渡段，旨在減少路橋間的不平順印象，從而防止或避免橋頭跳車現(xiàn)象，增加車輛運(yùn)行的舒適性。 關(guān)鍵詞：公路過渡段沉降施工技術(shù)問題措施 1 路橋過渡段施工中存在問題及原因 1.1橋頭地基處治方法設(shè)計(jì)不恰當(dāng) （1）在路橋施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，由于地質(zhì)鉆探布孔過少，鉆探深度不夠，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟基存

2、在，或者未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度,軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等等,導(dǎo)致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當(dāng)。此外，采用的軟基處治理論計(jì)算方法和選用的計(jì)算參數(shù)與軟基實(shí)際情況存在一定差距，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計(jì)未能達(dá)到預(yù)期效果，不能滿足交通部公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范的技術(shù)要求 2雖然在橋頭有許多的軟土地基，橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工時(shí)填土壓實(shí)不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強(qiáng)度降低，這是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。然而橋臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是按規(guī)范容許沉降值實(shí)施控制設(shè)計(jì)，一般情況下實(shí)際發(fā)生的沉降值較設(shè)計(jì)時(shí)小。因此，路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要在于如何做好軟基路堤沉降防治等路橋順接構(gòu)造物的設(shè)計(jì)。 1.2橋臺(tái)

3、臺(tái)背施工中路堤壓實(shí)度不夠 從公路工程建設(shè)可知,幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺(tái)背填土處治。然而，臺(tái)后填土壓實(shí)度由施工用料、施工順序、施工機(jī)械、施工經(jīng)驗(yàn)、施工作業(yè)面等工程管理因素的影響，施工過程涉及各個(gè)方面。由于臺(tái)背填土普遍存在壓實(shí)不足的問題，這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。此外，在公路營運(yùn)過程中,路基在車輛荷載以及自然因素作用下，會(huì)形成土基塑性變形的積累，導(dǎo)致路橋間的差異沉降，從而影響高等級(jí)公路路面的平順程度。 1.3橋頭路堤邊坡防護(hù)技術(shù)缺乏 公路橋頭路堤的施工中大多數(shù)臺(tái)背路堤填土常采用砂類、滲水性土作為填料，考慮防水和排水設(shè)施較少。通常，對(duì)橋臺(tái)處于長期浸水路段，采用漿砌片石護(hù)坡

4、，而其他橋臺(tái)路段，只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，臺(tái)背設(shè)置防格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡，但是，從公路改建、水毀和收尾工程偵查過程發(fā)現(xiàn)，許多橋頭路堤沉降較嚴(yán)重的地方，長伴隨錐坡和護(hù)坡水毀，由于雨水對(duì)路堤的沖刷和侵蝕防格網(wǎng)草防護(hù)等路堤邊坡防護(hù)措施未能起到保護(hù)路基免受雨水侵害的作用，所以橋頭路堤邊坡防護(hù)措施及臺(tái)背防水和排水設(shè)施的不適當(dāng)，促使臺(tái)背填土流失，路基強(qiáng)度降低，在行駛車輛長期作用下，過渡段填土塑性變形，誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降現(xiàn)象。 1.4 橋頭過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不符合要求 橋頭引道路基工程中，常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板即搭板和加筋土法等。這些處理措施的主要目的是通過提高路基的

5、整體強(qiáng)度，從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異，以減少路橋間的不平順，從而防治或避免橋頭跳車現(xiàn)象。從公路工程建設(shè)可知，橋頭引道過渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)。然而，設(shè)置搭板以后的橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，橋頭搭板斷板現(xiàn)象較為普遍。分析其設(shè)計(jì)原因，有下述情況： （1）根據(jù)橋梁的長度，橋頭設(shè)置搭板長度劃分為：大中橋，搭板長度為8m；小橋、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞,搭板長度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結(jié)構(gòu)與橋頭路堤相對(duì)沉降量大，由于搭板長度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過時(shí)必然出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。 （2）搭板設(shè)計(jì)根據(jù)支承在彈性地基上的板計(jì)算，未考慮臺(tái)背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺(tái)背

6、填土等原因造成搭板與臺(tái)背路堤脫空的不利受力狀態(tài)。結(jié)果形成搭板設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足，產(chǎn)生斷板，引起橋頭線形突變，對(duì)橋梁造成損害。 2 加強(qiáng)路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施 2.1強(qiáng)化過渡段合理的設(shè)置 由于不同的結(jié)構(gòu)型式，從橋臺(tái)剛度大的混凝土結(jié)構(gòu)逐步過渡到柔性的填土路基結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度不一致。因此，軟土地基處治時(shí)，各段不同強(qiáng)度之間需設(shè)置強(qiáng)度過渡段。同樣地面上的路堤亦需要設(shè)置強(qiáng)度過渡段。世界銀行貸款項(xiàng)目要求在剛性橋臺(tái)和柔性路堤之間設(shè)置50m的強(qiáng)度漸變段，使用不同的級(jí)配填料，確保路堤強(qiáng)度過渡。如果設(shè)置50m漸變段有困難，建議漸變段長度不得小于30m。如果橋頭引道不存在軟土地基，若路橋過渡段的差異沉降控

7、制標(biāo)準(zhǔn)為5cm，沉降坡差按0.4%控制，則強(qiáng)度漸變段長度應(yīng)大于13m。 2.2 設(shè)計(jì)過程中著重考慮路橋過渡段的路基條件 在橋頭引道路堤填筑過程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力，也不能有效阻止地基沉降。只有當(dāng)?shù)鼗哂凶銐虻某休d力，在路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯(lián)合作用下不致破壞而產(chǎn)生較大的沉降時(shí)，土工合成材料的加筋才會(huì)產(chǎn)生明顯效果。因此，公路路橋過渡段的地基條件應(yīng)保證路基的工后沉降10cm，沉降差小于5cm，沉降坡差0.4%的控制標(biāo)準(zhǔn)，路基條件應(yīng)滿足規(guī)范要求。 2.3 采用合適的路橋過渡段的結(jié)構(gòu)型式 在路橋過渡段路基施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先采用土工格柵技術(shù)。當(dāng)土工格柵與土一起承受車輛荷

8、載和土體自身荷載的同時(shí)，土工格柵能使土體的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，約束土體的側(cè)向變形，控制路基填土的側(cè)向位移，增強(qiáng)路基的整體穩(wěn)定性，從而增大了路基的變形模量;由于土工格柵與路基填土的摩擦作用，使上部荷載可以在路基中重新分配，降低了橋臺(tái)臺(tái)背局部范圍土中的垂直應(yīng)力，使路基土體承載力得到提高，從而減少沉降;由于水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在車輛荷載的反復(fù)作用下，會(huì)減少或不會(huì)產(chǎn)生變形的累積。由于在路橋過渡段鋪設(shè)土工格柵具有明顯的工程效果，因此在路橋過渡段高填方路堤可采用橋臺(tái)臺(tái)背回填加鋪土工格柵的結(jié)構(gòu)型式。土工格柵的設(shè)置間距和長度應(yīng)滿足規(guī)范要求，通過計(jì)算確定。 2.4選擇合理的路橋過渡段橋臺(tái)結(jié)構(gòu)型式以利將

9、來施工 在型式多樣的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)中，樁接臺(tái)帽的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工過程是：填筑路堤，鉆孔樁基施工，臺(tái)帽和耳背墻施工。從其施工步驟可知，其過渡段路堤在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工前填筑，不受施工作業(yè)面的限制，有利于大型機(jī)械碾壓，不遺留施工死角，壓實(shí)均勻，壓實(shí)度易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，又為過渡段軟土地基和路堤填土留有一定的沉降期，有助于減少過渡段路堤工后沉降。因此，在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，宜首先選用樁接臺(tái)帽式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)。 3 提高路橋過渡段施工的技術(shù)措施 3.1 提高路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)水平 如果施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量不高，就難以保證在預(yù)定的成本范圍內(nèi)，按期交工和確保工程質(zhì)量。因此，對(duì)于施工方案和施工組織設(shè)計(jì)必須

10、達(dá)到以下要求： （1）要講究科學(xué)的編制程序和方法。 （2）編制時(shí)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，做到設(shè)計(jì)優(yōu)化，除了在施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證，還要做好檢查施工準(zhǔn)備工作的質(zhì)量，做好施工人員的技術(shù)交底工作，材料的質(zhì)量控制和機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量保證。 （3）過渡段的施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于減少路橋間的沉降差，在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)完成后盡快安排過渡段陸地與一般填土路堤的施工，使用同樣壓實(shí)能量的壓實(shí)機(jī)械把過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進(jìn)行填筑碾壓，分層填筑時(shí)，每層松鋪厚度必須控制在15cm內(nèi)，并在臺(tái)背墻上劃上記號(hào)，以保證厚度的均勻性，方便施工人員檢查。在路堤和橋臺(tái)連接部位，路堤與錐坡預(yù)壓填土應(yīng)同步填筑碾壓，

11、使用大型機(jī)械碾壓困難時(shí)可改用小型振動(dòng)機(jī)充分壓實(shí)。 （4）在路堤和橋臺(tái)連接部位，路堤與錐坡預(yù)壓填土應(yīng)同步填筑碾壓，使用大型機(jī)械碾壓困難時(shí)可改用小型振動(dòng)機(jī)充分壓實(shí)。 3.2 提高路堤填料的選擇和試驗(yàn) 實(shí)施臺(tái)背路堤填筑之前，要有目的地選擇施工路段的填料，對(duì)要采用的各種土壤做對(duì)比試驗(yàn)其試驗(yàn)項(xiàng)目包括： （1）土壤的液限和塑限聯(lián)合測定，實(shí)施篩分和擊實(shí)試驗(yàn)。 （2）不同土壤在相同壓實(shí)機(jī)具下達(dá)到同等壓實(shí)度時(shí)的壓實(shí)變數(shù)和松鋪厚度的關(guān)系，從試驗(yàn)結(jié)果比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo)，選出最適宜的土壤作為填料。 （3）從經(jīng)濟(jì)角度考慮，以就地取材為主，就地取材不僅經(jīng)濟(jì)而且取材方便不誤工，材料的選擇原則上應(yīng)選用干容重較大的砂類土或

12、滲水性好的材料，這樣的材料強(qiáng)度高，容易壓實(shí)，當(dāng)采用非滲水性材料時(shí)，應(yīng)在土中摻加外加劑。如石灰、水泥等，嚴(yán)禁使用淤泥以及含草皮、樹根和其他雜物的土作為填料。 3.3加強(qiáng)壓實(shí)的施工要求 臺(tái)背路堤填土應(yīng)與錐坡填土同時(shí)進(jìn)行，并按設(shè)計(jì)寬度一次填土，分層填筑過程，每層的壓實(shí)厚度不超過15cm，其施工順序?yàn)槠囆锻痢⑼仆翙C(jī)平整、灑水或涼曬、人工平整、壓路機(jī)碾壓、壓實(shí)度檢測，壓路機(jī)碾壓過程中，既要保證壓實(shí)度，同時(shí)又要注意不損傷臺(tái)身，具體要求為： （1）檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量，符合要求后進(jìn)行碾壓。 （2）根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)提供的松鋪厚度和控制壓實(shí)遍數(shù)進(jìn)行壓實(shí)。 （3）采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)，除對(duì)臺(tái)背路堤填土與路基土方連接處必須加以振動(dòng)，增強(qiáng)碾壓效果外，橋臺(tái)附近采用不振動(dòng)靜壓，并慢速碾壓，以免損傷橋臺(tái)。 參