论文部分内容阅读
摘要:路桥过渡段的不均匀沉降会产生桥头跳车的情况。这样不但会限制公路的使用性能与运输的效益,还会减少车辆的使用寿命,甚至发生交通事故。所以在目前的公路营运中,桥头跳车是首要解决的最关键的问题之一。本文针对路桥过渡段的不均匀沉降原因进行了简要的分析,并提出其相关的预防措施,供参考。
关键词:路桥;过渡段;施工;措施
中图分类号:U24文献标识码: A
引言
路基是路面的基础,也是道路的承载主体,所以说它的质量直接就影响着整条公路的质量。换句话说,路基如果不坚固不固定,那么路面就不会很稳固。所以,路基是否坚固对于公路建设来说非常重要。但是,路基过渡段不均匀沉降等问题,仍然威胁着本国公路建设的质量。
一、路桥过渡段产生不均匀沉降的原因
(一)、桥台台背路堤没有压实
在公路、桥梁及通道等建设中,台背要进行回填土。但是,台背回填土过程中的施工流程、材料等多方面施工因素都会对压实度产生一定的影响。据有关公路调查显示,较多公路施工中存在台背回填土未能压实情况,这也是导致路桥过渡段产生不均匀沉降的重要原因之一。
(二)、桥头路堤边坡防护措施不足
在通常情况下,对于台背路堤填土的填料多是砂类、渗水性的土,没有考虑到防水设施。对于长期浸水的路段会使用浆砌片石护坡,但对于台背部分,仅是设置防格网草、草皮护坡。根据相关的调查研究发现,防格网草等防护措施是不会在雨水的侵害下起到保护路基的作用的,这样一来,使台背填土流失,导致路基的强度逐渐减弱,使过渡段填土塑性变形,以至于桥头路堤出现不均匀沉降的现象,进而发生桥头跳车的情况。
(三)、桥头引道过渡段结构设计
搭板结构多用于桥头引道过渡段,但搭板设置后并不能减少桥头产生跳车情况,大多出现桥头搭板断板现象。经过对过渡段结构设计的分析情况如下:一是桥头搭板的长度要依据桥梁的实际情况确定,8米长搭板适合用于大中桥;而5米长搭板适合用于小桥、小于半米高的填土通道及涵洞。桥头引道路堤处于高填方路段,相对于桥头路堤的软基桥涵结构具有较大的沉降量,因搭板没有达到足够长度而不能实现顺接作用,车辆通过桥头腾空时容易发生桥头跳车现象。二是按照弹性地基上的支承板设计搭板,台背填土由于受到雨水而流失等原因使台背产生路堤与搭板脱空的受力不均状态。容易造成搭板强度不足甚至产生断板、桥头线形突变,甚至车辆跳车等不利现象。三是设计计算桥头搭板的方法目前还不够成熟,公路桥涵的设计规范也不够完善。四是实际工程中,通常不将桥头搭板作为专项进行设计。但对软土地基的合理处治,采取台背回填土压实能够实现对路堤填筑土体沉降的消除,解决桥头跳车现象的主要方法就是搭板设计要可靠。
(四、)施工人员的不负责
导致过渡段软基路基发生不均匀沉降。现在的工程施工,基本都是先从构造物下部进行施工,等到下部施工完成后,在进行上部的施工。但是在路段的施工中,一般是路基先成型,然后在进行过渡段的填充,这样施工人员一方面为了投机取巧就加快工期,当然这样就会大大降低填充材料的质量,比如施工人员用淤泥以及含树根、果皮、生活垃圾、杂物等作为填充材料,这样就为路桥过渡段发生不均匀沉降埋下了祸根。另一方面是过渡段主要是起连接路桥的作用,由于那里一般很狭窄,一般压路碾压机是无法进行压实的,所以只有依靠人力压实,施工人员的不负责,又会造成压实质量下降。
二、路桥过渡段的结构设计要点分析
(一)、合理设置缓和过渡段
由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m的强度渐变段,使用不同的级配填料,确保路堤强度过渡。如果设置50m渐变段有困难,渐变段长度建议不得小于30m。如果桥头引道不存在软土地基,若路桥过渡段的沉降坡差按0.4%控制,差异沉降控制标准为5cm,则强度渐变段长度应大于13m。
(二)、桥台台背路堤加铺土工格栅
在施工设计路桥过渡段路基中,必须采用土工格栅技术。当土工格栅与土一起承受土体自身荷载和车辆荷载的同时,土工格栅能得到充分发挥土体的抗剪强度,约束土体的侧向变形,增强路基的整体稳定性,控制路基填土的侧向位移,从而增大了路基的变形模量;由于路基填土与土工格栅的摩擦作用,在路基中使上部荷载可以重新分配,桥台台背局部范围土中降低了垂直应力,使路基土体承载力得到提高,从而减少沉降;在车辆荷载的反复作用下,由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,会减少或不会产生变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果,因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足文件的要求,通过计算确定。
(三)、合理确定搭板长度和搭板强度
搭板的设计到目前为止,未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:第一,搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度;第二,路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求随路堤沉降后倾角搭板在1/200~1/300范围内变化;第三根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据规范要求,按上述方法计算的搭板长度为30m~20m。
三、路桥过渡段路基不均匀沉降预防措施
(一)、桥头换填施工技术
原有的桥头回填施工中的换填石灰土通常在素土中,由于施工场地不大所以也只能用小型机具工作,而且与素土接头处会对施工过程造成很大困扰,很难顺利工作。所以在施工中要将台背处的路基全部挖开并填入石灰土,进而可以用重型压路机对其进行碾压工作。不仅会确保台背回填质量,同时还节省了人工和小型机具产生的费用,还会缩短施工工期。
(二)、过渡段缓和设置
与结构型式存在明显差别,桥台混凝土结构刚度较大,将逐步过渡到强度不同的柔性填土路基与沥青砼路面结构,因此软土地基处治过程中,应在不同强度的各段间设计强度过渡段,以缓和各段连接之间的强度。
(三)、对过渡段路段填料的选择
首先在实施路桥过渡段路堤建筑之前,就要根据软土的物理性质、根据填料是否方便采取等众多因素选择好施工路段的填充材料。当然不能直接用含有淤泥、树根、生活垃圾和含水量很多的泥土作为填充材科。并且在施工填充过程中要进行各种实验,进行科学的对比,选择出最合适的土壤作为过渡段路堤的填充材料,并且填充材料尽量选择含水量少的砂石和掺水性好的材料,这样砂石和渗水性能好的材料充分的混合在一起,不留空隙,就方便了压实和加强了路桥的整体强度。
摊铺厚度要通过方格网的填料量进行控制,施工中减少粗细集料产生离析。若产生离析现象就要通过人工或机械方式掺拌,才能使填筑质量得到有效保证,并控制好填筑标准。压路机如出现碾压不实情况要采用人工冲击夯夯实,对易于产生质量问题的施工路段,要根据实际情况适当增加检验点,采取相应措施实现边角压实质量的有效控制。
(四)、路桥过渡段软基路基的后期维护
后期的路桥过渡段软基路基工程完工之后,经过的时间越久,后期的维护工作就越加重要。所以,我们要实现建设单位的施工现场安全生产责任制的总体协调,推进建设维修和保养单位加强安全管理,从而保障路桥软基路基的质量,减少不均匀沉降,避免桥头跳车现象的发生。
(五)、在路桥软基路基建设方面新观念、新技术、新施工工艺的引进
科学技术在不断的进步,我们的路桥建设也是如此,所以为了更好地完成这项任务,我们应该改变观念,打破以前思维的定势,用现代化的观念来武装我们的思想,运用现代科技知识加强我们专业技能:并且我们还要不断引进国外先进设备、不断的创新,开发出具有中国特色的新技术、新工艺、新设备的路桥建设。
(六)、桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
一是为了避免桥台和台后填方段的差异沉降变形,要对其进行地基加固处理。二是要在桥头设计过渡段,这样会增加行车安全,避免出现跳车现象。三是要选择优质的台背填料,可选则当地的石渣、砂砾等,而对于高填方的拱涵、涵洞与侧墙相接的部位,要选择内摩擦角大的填料。四是要在靠近构造物背后或是桥台与填方的相接处设置相应的地下排水设施,避免产生渗水现象。五是对施工质量的管理一定要加强,结合现代化的施工工艺与施工方法,确保桥涵两端路堤的施工质量一定要过关。
结束语
综上所述,在路桥过渡段产生不均匀沉降问题必须结合建设工程的实际情况,科学的分析现场施工的地质条件,合理的进行施工建设。在路桥过渡段软基路基建设中必须从施工和工程设计两个方面研究控制,来保障过渡段软基路基路面的质量,从而减少和避免路桥过渡段软基路基路面的不均匀沉降,进一步的提高路桥的使用寿命和社会的经济效益,保障人们的行车安全。
参考文献
[1]黃军胜,刘道良.沥青混凝土路面施工质量控制研究[J].科技促进发展,2010.
[2]张志祥,赵体吕,徐文远.如何避免路基不均匀沉降问题的探讨[J].森林工程,2000.
关键词:路桥;过渡段;施工;措施
中图分类号:U24文献标识码: A
引言
路基是路面的基础,也是道路的承载主体,所以说它的质量直接就影响着整条公路的质量。换句话说,路基如果不坚固不固定,那么路面就不会很稳固。所以,路基是否坚固对于公路建设来说非常重要。但是,路基过渡段不均匀沉降等问题,仍然威胁着本国公路建设的质量。
一、路桥过渡段产生不均匀沉降的原因
(一)、桥台台背路堤没有压实
在公路、桥梁及通道等建设中,台背要进行回填土。但是,台背回填土过程中的施工流程、材料等多方面施工因素都会对压实度产生一定的影响。据有关公路调查显示,较多公路施工中存在台背回填土未能压实情况,这也是导致路桥过渡段产生不均匀沉降的重要原因之一。
(二)、桥头路堤边坡防护措施不足
在通常情况下,对于台背路堤填土的填料多是砂类、渗水性的土,没有考虑到防水设施。对于长期浸水的路段会使用浆砌片石护坡,但对于台背部分,仅是设置防格网草、草皮护坡。根据相关的调查研究发现,防格网草等防护措施是不会在雨水的侵害下起到保护路基的作用的,这样一来,使台背填土流失,导致路基的强度逐渐减弱,使过渡段填土塑性变形,以至于桥头路堤出现不均匀沉降的现象,进而发生桥头跳车的情况。
(三)、桥头引道过渡段结构设计
搭板结构多用于桥头引道过渡段,但搭板设置后并不能减少桥头产生跳车情况,大多出现桥头搭板断板现象。经过对过渡段结构设计的分析情况如下:一是桥头搭板的长度要依据桥梁的实际情况确定,8米长搭板适合用于大中桥;而5米长搭板适合用于小桥、小于半米高的填土通道及涵洞。桥头引道路堤处于高填方路段,相对于桥头路堤的软基桥涵结构具有较大的沉降量,因搭板没有达到足够长度而不能实现顺接作用,车辆通过桥头腾空时容易发生桥头跳车现象。二是按照弹性地基上的支承板设计搭板,台背填土由于受到雨水而流失等原因使台背产生路堤与搭板脱空的受力不均状态。容易造成搭板强度不足甚至产生断板、桥头线形突变,甚至车辆跳车等不利现象。三是设计计算桥头搭板的方法目前还不够成熟,公路桥涵的设计规范也不够完善。四是实际工程中,通常不将桥头搭板作为专项进行设计。但对软土地基的合理处治,采取台背回填土压实能够实现对路堤填筑土体沉降的消除,解决桥头跳车现象的主要方法就是搭板设计要可靠。
(四、)施工人员的不负责
导致过渡段软基路基发生不均匀沉降。现在的工程施工,基本都是先从构造物下部进行施工,等到下部施工完成后,在进行上部的施工。但是在路段的施工中,一般是路基先成型,然后在进行过渡段的填充,这样施工人员一方面为了投机取巧就加快工期,当然这样就会大大降低填充材料的质量,比如施工人员用淤泥以及含树根、果皮、生活垃圾、杂物等作为填充材料,这样就为路桥过渡段发生不均匀沉降埋下了祸根。另一方面是过渡段主要是起连接路桥的作用,由于那里一般很狭窄,一般压路碾压机是无法进行压实的,所以只有依靠人力压实,施工人员的不负责,又会造成压实质量下降。
二、路桥过渡段的结构设计要点分析
(一)、合理设置缓和过渡段
由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m的强度渐变段,使用不同的级配填料,确保路堤强度过渡。如果设置50m渐变段有困难,渐变段长度建议不得小于30m。如果桥头引道不存在软土地基,若路桥过渡段的沉降坡差按0.4%控制,差异沉降控制标准为5cm,则强度渐变段长度应大于13m。
(二)、桥台台背路堤加铺土工格栅
在施工设计路桥过渡段路基中,必须采用土工格栅技术。当土工格栅与土一起承受土体自身荷载和车辆荷载的同时,土工格栅能得到充分发挥土体的抗剪强度,约束土体的侧向变形,增强路基的整体稳定性,控制路基填土的侧向位移,从而增大了路基的变形模量;由于路基填土与土工格栅的摩擦作用,在路基中使上部荷载可以重新分配,桥台台背局部范围土中降低了垂直应力,使路基土体承载力得到提高,从而减少沉降;在车辆荷载的反复作用下,由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,会减少或不会产生变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果,因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足文件的要求,通过计算确定。
(三)、合理确定搭板长度和搭板强度
搭板的设计到目前为止,未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:第一,搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度;第二,路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求随路堤沉降后倾角搭板在1/200~1/300范围内变化;第三根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据规范要求,按上述方法计算的搭板长度为30m~20m。
三、路桥过渡段路基不均匀沉降预防措施
(一)、桥头换填施工技术
原有的桥头回填施工中的换填石灰土通常在素土中,由于施工场地不大所以也只能用小型机具工作,而且与素土接头处会对施工过程造成很大困扰,很难顺利工作。所以在施工中要将台背处的路基全部挖开并填入石灰土,进而可以用重型压路机对其进行碾压工作。不仅会确保台背回填质量,同时还节省了人工和小型机具产生的费用,还会缩短施工工期。
(二)、过渡段缓和设置
与结构型式存在明显差别,桥台混凝土结构刚度较大,将逐步过渡到强度不同的柔性填土路基与沥青砼路面结构,因此软土地基处治过程中,应在不同强度的各段间设计强度过渡段,以缓和各段连接之间的强度。
(三)、对过渡段路段填料的选择
首先在实施路桥过渡段路堤建筑之前,就要根据软土的物理性质、根据填料是否方便采取等众多因素选择好施工路段的填充材料。当然不能直接用含有淤泥、树根、生活垃圾和含水量很多的泥土作为填充材科。并且在施工填充过程中要进行各种实验,进行科学的对比,选择出最合适的土壤作为过渡段路堤的填充材料,并且填充材料尽量选择含水量少的砂石和掺水性好的材料,这样砂石和渗水性能好的材料充分的混合在一起,不留空隙,就方便了压实和加强了路桥的整体强度。
摊铺厚度要通过方格网的填料量进行控制,施工中减少粗细集料产生离析。若产生离析现象就要通过人工或机械方式掺拌,才能使填筑质量得到有效保证,并控制好填筑标准。压路机如出现碾压不实情况要采用人工冲击夯夯实,对易于产生质量问题的施工路段,要根据实际情况适当增加检验点,采取相应措施实现边角压实质量的有效控制。
(四)、路桥过渡段软基路基的后期维护
后期的路桥过渡段软基路基工程完工之后,经过的时间越久,后期的维护工作就越加重要。所以,我们要实现建设单位的施工现场安全生产责任制的总体协调,推进建设维修和保养单位加强安全管理,从而保障路桥软基路基的质量,减少不均匀沉降,避免桥头跳车现象的发生。
(五)、在路桥软基路基建设方面新观念、新技术、新施工工艺的引进
科学技术在不断的进步,我们的路桥建设也是如此,所以为了更好地完成这项任务,我们应该改变观念,打破以前思维的定势,用现代化的观念来武装我们的思想,运用现代科技知识加强我们专业技能:并且我们还要不断引进国外先进设备、不断的创新,开发出具有中国特色的新技术、新工艺、新设备的路桥建设。
(六)、桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
一是为了避免桥台和台后填方段的差异沉降变形,要对其进行地基加固处理。二是要在桥头设计过渡段,这样会增加行车安全,避免出现跳车现象。三是要选择优质的台背填料,可选则当地的石渣、砂砾等,而对于高填方的拱涵、涵洞与侧墙相接的部位,要选择内摩擦角大的填料。四是要在靠近构造物背后或是桥台与填方的相接处设置相应的地下排水设施,避免产生渗水现象。五是对施工质量的管理一定要加强,结合现代化的施工工艺与施工方法,确保桥涵两端路堤的施工质量一定要过关。
结束语
综上所述,在路桥过渡段产生不均匀沉降问题必须结合建设工程的实际情况,科学的分析现场施工的地质条件,合理的进行施工建设。在路桥过渡段软基路基建设中必须从施工和工程设计两个方面研究控制,来保障过渡段软基路基路面的质量,从而减少和避免路桥过渡段软基路基路面的不均匀沉降,进一步的提高路桥的使用寿命和社会的经济效益,保障人们的行车安全。
参考文献
[1]黃军胜,刘道良.沥青混凝土路面施工质量控制研究[J].科技促进发展,2010.
[2]张志祥,赵体吕,徐文远.如何避免路基不均匀沉降问题的探讨[J].森林工程,2000.