路桥过渡段施工技术的探究

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  桥梁过渡段的设计在桥梁设计中可谓是重中之重,其设计的好坏直接关系到行车的安全与舒适与否。
  路桥 过渡段 施工
  一、公路桥梁过渡段的施工技术问题
  1、桥头的搭板设计不妥当
  在桥头过渡段大多选择搭板结构,但是设置了搭板后之仍然普遍存在桥头跳车的现象,究其原因主要是:第一,桥头搭板的长度是按照桥梁的长度来设置,对于大中桥的搭板长度一般为8 m,而小桥及涵洞的搭板长度则为5 m,但在施工中的桥头路堤通常处于高填方,其路桥间的相对沉降量较大,然而搭板长度却不足以发挥顺接作用,从而使行驶车辆产生桥头跳车;第二,由于搭板强度不足,导致断板并引起桥头线形的突变,因而产生桥头跳车。
  2、桥台台背的路堤压实度不足
  根据路桥工程的施工经验,几乎全部的桥梁、明涵和通道都会要求台背进行填土处理,而台后填土的压实度是由机械设备、施工用料、施工作业面、施工经验、施工顺序等工程管理的因素所影响。在施工过程中可能会产生的问题主要是:第一,台背填土的压实度不足,这是导致路桥过渡段的不均匀沉降的一个基本原因,也是普遍存在的问题。第二,在路桥的运营过程中,路基由于自然因素以及车辆荷载的作用,会使地基的塑性变形过大从而导致路桥过渡段的不均匀沉降。
  二、公路桥梁施工过渡段的技术研究
  1、软弱地基处理
  桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素。通过多年的工程实践和总结,现在高速公路的软墓处理中常用的有两类:一是排水固结法,二是复合地基法。排水固结法包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压,真空堆载预压等,复合地基法包括水泥搅拌桩、粉喷桩、钢渣桩等,两类方法各其适应性和特点,排水固结法工程造价较低,但预压工期较长,工后沉降较大,而搅拌桩复合地基可以大大减小地基总沉降量,并能使之在较短时间内趋于稳定,但其工程造价较高,且施工质量不能完全保证。实践证明,软土地基沉降引起的桥头跳车在大多数高速公路上并没有很好地得到解决。究其原因,一是由于工程造价和施工工艺的原因,桥头地基处治,没有打穿软土层,从而导致软弱下卧层产生较大的工后沉降;二是软土地基路基堆载时间不充分。我国的高速公路建设,一般工期在三年以内,往往一旦开工就要求提前竣工,软土地基孔隙水压力没有得到充分消散,固结过程没有完成,从而导致过大的工后固结变形和次固结变形。因此,对于桥头软基处治而言,保证合理的工期,让软土地基在加载(超载)预压情况下有更长的时间固结沉降至关重要。
  2、强化压实的要求
  如果路桥的台背路堤应以及锥坡都需要填土处理时,应当保证二者同时开展施工,科学合理的使用一次填土以及分层填筑这两种方案,确保填土层每层泥土的压实厚度小于十五厘米,而其施工顺序应为运土车卸土→推土机平整→洒水或凉晒→人工平整→压路机碾压→压实度检测等。当工程进入到碾压阶段时,必须合理的控制好碾压的质量,具体包括碾压的厚度以及台身的质量,应该符合以下几点要求:第一,使用振动压路机对路段进行碾压处理时,必须充分的把台背路堤与路基填土这两者连接的地方振动;第二,在碾压过程中不仅要保证碾压的效果,同时在碾压桥台时,应当慢慢碾压,减少破坏桥台的可能性;第三,在进行碾压之前,对填土的含水量等参数进行检测,达到一定的标准之后在进行碾压工作;第四,按照压实试验得出的控制压实遍数和松铺厚度进行压实。
  3、过渡段的形状。
  上窄下宽的道路、桥梁过渡段一般是顺着公路线路进行纵向布置,因此,其形状一般呈正梯形。另外,公路、桥梁连接处的竖向刚度常常受外界因素干扰出现变化,从而对道路的行车安全性以及行车速度造成影响,甚至因此出现交通事故。所以在公路、桥梁施工中一定要严格按照规定进行地基刚化处理,并使用先进的地基处理技术来保障其刚度。
  4、台背回填
  根据“刚柔过渡”的原理,选用灰土和水泥改良土等半刚性材料进行台背回填。回填时注意回填尺寸、台背填土与路基原状土坡度等,并从设计、施工、监理等方面给予经验参考。
  台背应采用模量较大、容易压实且排水性能良好的材料进行换填,例如级配碎石、砂粒等,从作用机理分析,它属于刚柔过渡的、目前应用较为广泛的台背填筑材料,经压路机压实后,这些填料的压缩模量大,水稳定好,使路基的压缩变形大大减少。但国内很多地区尤其是西部地区,由于回填材料比较缺乏、造价偏高,所以不便应用。
  路堤的沉降是由路基沉降和地基沉降构成的,通过台背回填可以有效地减小路基自身的变形,但却不能减少或消除地基所产生的沉降。因此台背回填方法与其它治理方法相结合,才能更好地过渡桥台与路堤的沉降差。
  5、桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板。
  已有的大量公路建设事实表明,台后过渡段设置钢筋混凝土搭板可显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异,有效实现路基与桥台的刚度渐变,达到柔性桥台的目的。而柔性桥台从作用机理上来看基本等同于加筋土挡墙,采用柔性桥台结构来降低桥台的刚度,缩小桥台与路堤的刚度差,使它的衔接处的行车荷载压缩变形与填土固结沉降均匀过渡,达到消除路面纵坡突变,防止产生桥头跳车。
  6、采用轻质型填料。
  填料的质量是否符合桥梁过渡段的要求,对工程也有很大的影响。笔者主要推荐两种材料:其一,粉煤灰。与一般细粒不同,它具有自身重量轻、透水性较好、压缩性较小和强度较高等方面的优点,在一定的的技术处理上,可以形成一种具有高强度的整体性材料,如果用回填、浇筑桥头路堤,则可以使得其总沉降减小;其二,泡沫聚苯乙烯EPS材料。运用这种材料有利于较小地基的附加应力,从而达到提高桥梁承载力、减小地基沉降量的目的,在很大程度上能够满足行车时和上部路面结构层的强度。
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