桥梁过渡段软基路基的施工技术要点
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浅谈桥梁过渡段软基路基的施工技术要点【摘要】本文中主要对公路桥梁过渡段软基路基不均匀沉降对公路桥梁的影响,对过渡段软基路基的施工、设计、地基加固等方面做了具体的探讨,总结出应该在充分了解工程地质条件的情况下,对公路桥梁进行科学合理的设计,对施工进行控制,减少路基过渡段不均匀沉降,从而确保公路桥梁工程的质量,提高其安全可靠性。
【关键词】公路桥梁;过渡段;软基路基;不均匀沉降
为实现对公路桥梁过渡段的各个施工结构环节的控制,科学的管理必不可少。工程中每一道工序质量合格的情况下,才能解决公路桥梁过渡段的不均匀沉降问题,避免公路桥头跳车现象,使公路的使用寿命及性能得到提高。
一、公路桥梁过渡段软基路基沉降不均匀因素分析
1.桥头引道软土路基处理的不合格性。公路软基路段的地基不均匀沉降能够导致桥头跳车现象。在对公路桥梁设计施工图时,如何没有进行充分的地质钻探布孔、更深层的钻探和对软基的发现不及时,或者发现软基之后,软基的深度和范围不能精确的探测等,就会采用不恰当的甚至忽略对桥头路基软土地基的治理。对软基不能采取针对其实际情况选用软基处治理论方法,以及计算参数的差异,也会导致软基处治设计不能满足预期效果再加上雨水侵蚀,路基强度的降低,也能够导致公路桥梁过渡段软基路基不均匀沉降。
2.桥台台背路基压实度不合格。公路工程中需要对所有桥梁、明涵、通道等进行台背填土压实。但是由于施工过程中的用料、机械、经验等施工条件和管理水平的影响,桥台台背填土压实度很难满足技术设计的要求,这也是公路桥梁过渡段软基路面发生不均匀沉降的因素。公路运营过时受到自然因素、车辆荷载的影响,会使土基塑性变形,长期积累下也会引发路桥之间的不均匀沉降。
3.桥头引道过渡段结构布局不周密。桥头引道路基工程施工中,常用的过渡段工程的处置措施有粗粒料填筑法、加筋土法、钢筋混凝土过渡板等方法,都能提高公路路基的整体强度通过这几种方面,能够降低路桥间的刚度,减轻沉降不均匀现象,能够使路桥间的连接更加结实平稳。在桥头引道过渡段设置搭板结构能够避免桥头跳车现象。
二、公路桥梁过渡段的架构方案介绍
1.要保持路桥过渡段的完好。在公路桥梁工程中为了控制路桥过渡段的变形,要严格控制过渡段内路基的工后沉降量并且采用连续的斜坡式沉降。
2.缓和过渡段的合理设计。各个桥梁的结构形式存在差异,桥台所使用的混凝土结构的刚性较大,填土路基和路面结构沥青混凝土是柔性的,桥台、路基和路面的强度存在明显的差异。所以要根据么个阶段的不同强度处治软土路基。在处理时,要设置相应的强度过渡段。例如柔性路堤和刚性桥台面之间设置50 m的强度渐变段。不过可以根据实际的情况缩短渐变段的距离但不能少于 30 m。
如果桥头引道没有软土地基,若沉降控制标准要求路桥过渡段不均匀沉降差异是 5 cm,就要控制沉降坡差为0.02cm,控制强度渐变段的长度大于13 m。
3.路桥过渡段的路基条件与地基条件。在桥头引道路基填筑压实的作业中采用土工合成材料加筋路堤方法不能提高路基地基的承载力和有效阻止地基下沉,但是在某种情况下可以避免桥梁的结构破坏。
4.公路桥梁过渡段的结构形式。
(1)桥台台背路堤填铺土工格栅。土工格栅是路桥过渡段路基施工中常见的工艺。在这个工艺中,土工格栅与土体相结合共同承担车辆荷载及土体的自身荷载,与此同时,土体在与土工格栅结合的情况下能使土体充分发挥其抗剪强度,并且能够有效控制,路基填土的侧向位移现象。所以能够大大减少路基的变形提高其的稳定性。土工木栅和路基填土的共同作用下,路基中的,上部荷载被重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,从而降低路基的沉降量和路基土体的承载力。主要是因为土工木栅在水平填铺的情况下具有弹性,能够承受大型荷载车辆的碾压,并且保持路基不变形。即在公路桥梁过渡段的施工过程中,土工格栅起到了一定的作用。所以在过渡段的施工中可以采用铺土工格栅和桥台台背回填相结合的施工方式,通过科学合理的对土工格栅长度及间距的计算,使其满足工程设计的规范和要求,确保公路桥梁工程施工的质量,并且创造良好的社会效益。
(2)合理确定搭板长度和强度。目前对搭板的设计没有统一的设计标准。通常在确定搭板长度时遵循的原则包括以下几个方面。
①在路面设计的使用年限内,由于公路桥梁的路基下沉,就会发生纵坡变形,所以要严格控制搭板随路堤沉降后倾角的变化范围在1/200~1/300之间;②搭板的长度要能够覆盖桥台台背不能够进行压实的土体的长度;③根据搭板的受力状态,计算搭板长度是采用弹性地基或者简支梁的计算方法。搭板长度控制在20~30m范围之内,不过要根据工程的实际情况计算搭板长度。在分析于搭板强度时,要充分考虑搭板与台背间填土可能发生的所有最坏的情况、搭板强度设计所受到枕梁位置设计的影响、搭板节段的划分等情况设计搭板强度。
三、对软基路基路面的施工研究
1.桥台软基进行处治施工方式。在对以前公路工程的探讨中可知,利用水泥粉喷桩复合地基来加固软土的效果最明显,施工的时间较短,但是这种方法工程造价高;采取地基巩固软土进行超载预压的效果很好,但是施工的时间长,沉降率高;塑料排水板法与粉喷桩法相比,加固工期较短。除此之外,对软土的处理方法还有强夯法、爆破法等。这些方法有不同的适应性及机理特点,在施工时要对工程的实际地质进行勘察,之后决定采取哪种处理软土的方式。为了消解软基路面不匀称沉降现象及确保软基排水固结的施工效果,要最大限度的提前软土基路段施工工期,特别是要提前桥台地段的施工工期。为避免软基路堤工后沉降要延迟预压时间。要根
据路堤填筑高度、地质条件及土层性质来确定路堤采用什么样的处理方式;在桥台上要装置搅拌桩过渡时间段,在塑料排水板与袋装砂井或者搅拌桩过渡阶段加密区交接处设置一些砂垫层,这种方式可以让它们互相调整。
2.路桥过渡阶段施工结构。桥台结构完工的之后,再对填土路堤与过渡阶段路堤的施工中要进行一定的调整。利用压实机械将对路堤的路面填压,不方便采用大型机械时,可以使用小型振动压实机械对其进行压实。针对路基沉降大的桥头高路堤、软土路堤等工点,不但要采取必要的地基整治措施还要安排施工。
结论
公路桥梁建设工程中一个很突出的问题是在桥梁的引道出,刚性桥台和柔性路堤间强度的逐渐改变会使公路桥梁出现不匀称的沉降、桥头跳车状态等。所以在施工前要对工程所在的工程地质条件做充分的调查研究,设计出科学合理的公路桥梁结构,对公路桥梁过度段的地基做好整治工作,控制好过渡段结构施工,利用科学的管理体系确保工程的各个阶段的质量,达到减少公路桥梁过渡段的不匀称沉降,确保工程的安全可靠。
参考文献:
[1] 敬伟.基于安全性的路桥过渡段车辆路面动力响应研究[d].西安:长安大学, 2010.
[2] 崔梦璇.基于舒适性的路桥过渡段差异沉降控制标准研究[d].西安:长安大学, 2010.