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摘要:随着经济发展水平的不断提高,道路交通日益繁忙,大型车辆数量不断增加,对路面路基质量要求不断提高。如何在路基施工过程中提高路基路面施工质量,是当前公路施工行业需认真思考的问题之一。本文针对路桥过渡段病害进行了探讨,并提出了处治措施
关键词:路桥施工;过渡段;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
怎样才能加强路桥连接段常见病害的施工技术管理,对其进行有效防治从而降低病害发生概率,已经成为路桥施工的重点研究内容。
一、路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
公路线形标准高,桥头引道路堤填筑也相对较高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车产生噪音。要解决这一问题,必须先找出病因。上述问题的根本原因是路桥过渡段沉陷造成的。由于路基与桥台的刚度差异悬殊,路基填料固结程度差,强度相对较低,使二者产生刚度差。其原因主要是在施工过程中,由于路桥过渡段的位置特殊,压路机难以碾压到位,导致桥台后的填料不易压实,造成部分填土下沉。
二、提升路基施工质量是防治路桥过渡段病害的基础
1、选取好的土质
基础建设的质量好坏直接影响到路桥面结构的平整度和行车的安全性以及工程的经济性。路桥的基础一般用粘土修筑,但是在路基填充前应对土质进行试验分析,然后确定其物理力学性质,并且测定其最佳含水量与最大干容量。科学指导路基建设的施工以及对填筑路基的原材或者混合料进行检测,以确保使用达到标准的合格土质填筑路基。
2、增加压实力度
在修筑成的填充物后,也进行一次试验分析,看是否合格,是否达到规范及设计要求。当土质水含量过高时,可以进行晾晒或者掺入适当比例石灰以减少水的含量,也可以进行添加砾料进行改进土质。还可以加大路桥基础的碾压,即选择碾压工具进行路基的碾压施工时应适当加大碾压力度,如使用50t的碾压机碾压土层时通常应以30cm为宜,不要太厚,进行分层铺筑压实,施工中尽可能采用重型压实工具进行施工。如使用吨位更大的羊角碾进行碾压能够进一步提升压实度。压力越大,碾压遍数越多,路基所承受的力度也就更大(压实度越密实),所修筑的道路就会更加结实、稳固和牢靠。
3、控制弯沉
弯沉也是反映路基上部整体强度的重要指标。只有弯沉值合格时,路基的整体强度、稳定性、耐久性、可靠性、坚固性才能达到建设要求。也只有在严格执行下,根据相应的施工规范,科学严谨的施工,才能修筑出高质量的道路。
4、加强路桥过渡段路堤边坡的防护
从路桥过渡段的设计、施工实践可知,台背路堤填土通常采用砂类、滤水性强的土作为填料。在施工中若不考虑防水和排水设施,会对修筑好的路桥过渡段形成一定破坏力。通常对桥台或桥背处长期浸水路段,可采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段,一般在锥坡范围设置浆砌片石护坡,或者在台背处设置方格网草护坡或草皮护坡作为防护措施。许多路桥过渡段沉降较为严重,往往是与锥坡、护坡水毁伴发的。可见,施工中应注意确保路桥过渡段路堤边坡的防护措施,即相应可行的护坡施工是保证台背防水与排水设施施工的恰当选择,避免台背填土不合理流失,从而提升道路基层的强度,也是施工中加强路桥过渡段基层质量的主要防护工作。
5、设置过渡段路面
设置过渡路面的做法有很多,没有设置搭板的路堤,为了防止滑坡、大面积的沉降必须设置过渡段路面;设有搭板的路堤,在搭板尾端与路堤之间设置过渡路段也能防止二次跳车。过渡段的设置思维有:刚性路面,半刚性路面和柔性路面。
三、路桥过渡段路面施工技术要点
1、设置搭板
搭板的设置,在搭板长度L范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,但这种方法给实际施工带来很大困难。第二种方法是采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。
2、台后填筑
桥梁两端路堤沉降由路床、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,路床的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭扳和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。对整个台背填筑从路床开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素,台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位,压路机难以碾压,且机械振动力太大时,对台墙有影响。因此,台背回填处的压实宜选用小型压实机具,分层压实厚度不宜太厚,一般应在15-20cm范围内。
3、路床处理
处理好桥背软弱路床是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用以改善路床性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,从而避免错台。修建在软土路床上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而发生侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料或者增强地基土,或用基桩达到抵抗侧向流动的强度。
4、台背排水
在路桥过渡段如果排水处理不当,会使水沿桥台路基连接处下渗,降低路面结构层的稳定性,路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分。台背路基填筑前,可在原地基土拱上设置泄水管或盲沟。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于10cm。其上小孔孔径为5mm,布成梅花形,间距控制在10cm以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外;在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料;再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同,取消泄水管,以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处,并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水,回填表面应夯实并设置截、排水设施,必要时表面予以封闭,以减少地面水下渗。
5、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。
6、桥台混凝土搭板及其顶层施工技术
对于混凝土的搭板施工过程中要要依据规定来进行立模,同时要确保混凝土表面的坡度与平整度。由于搭板的位置比较接近桥头,混凝土顶面距基层顶面距离也不是十分大且基层较薄,这样一旦压路机通过,就会将其压碎或压成薄饼状。所以只要两者之间的距离不超过10cm時,就在铺筑下面层时,将铺好的水泥碎石基层凿除,采用下面层沥青混凝土进行填筑、找平工作以增加台背回填的强度。
7、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
加强路桥过渡段路基病害的防治是保证行车安全的根本,因此必须严格按照设计图纸及相关施工规范的要求,科学的施工,防范于未然,保证道路安全畅通。
参考文献
[1]邓拓.高速公路路基施工技术要点分析[J].工程世界.2011(1).
[2]刘晓晗,马雷.路桥过渡段沉降病害及跳车处治的措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010,(04):51-52.
[3]冯保良,杜红.浅议公路桥头跳车的原因及防治措施[J].科技信息(科学教研).2010,(08):23-24.
关键词:路桥施工;过渡段;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
怎样才能加强路桥连接段常见病害的施工技术管理,对其进行有效防治从而降低病害发生概率,已经成为路桥施工的重点研究内容。
一、路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
公路线形标准高,桥头引道路堤填筑也相对较高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车产生噪音。要解决这一问题,必须先找出病因。上述问题的根本原因是路桥过渡段沉陷造成的。由于路基与桥台的刚度差异悬殊,路基填料固结程度差,强度相对较低,使二者产生刚度差。其原因主要是在施工过程中,由于路桥过渡段的位置特殊,压路机难以碾压到位,导致桥台后的填料不易压实,造成部分填土下沉。
二、提升路基施工质量是防治路桥过渡段病害的基础
1、选取好的土质
基础建设的质量好坏直接影响到路桥面结构的平整度和行车的安全性以及工程的经济性。路桥的基础一般用粘土修筑,但是在路基填充前应对土质进行试验分析,然后确定其物理力学性质,并且测定其最佳含水量与最大干容量。科学指导路基建设的施工以及对填筑路基的原材或者混合料进行检测,以确保使用达到标准的合格土质填筑路基。
2、增加压实力度
在修筑成的填充物后,也进行一次试验分析,看是否合格,是否达到规范及设计要求。当土质水含量过高时,可以进行晾晒或者掺入适当比例石灰以减少水的含量,也可以进行添加砾料进行改进土质。还可以加大路桥基础的碾压,即选择碾压工具进行路基的碾压施工时应适当加大碾压力度,如使用50t的碾压机碾压土层时通常应以30cm为宜,不要太厚,进行分层铺筑压实,施工中尽可能采用重型压实工具进行施工。如使用吨位更大的羊角碾进行碾压能够进一步提升压实度。压力越大,碾压遍数越多,路基所承受的力度也就更大(压实度越密实),所修筑的道路就会更加结实、稳固和牢靠。
3、控制弯沉
弯沉也是反映路基上部整体强度的重要指标。只有弯沉值合格时,路基的整体强度、稳定性、耐久性、可靠性、坚固性才能达到建设要求。也只有在严格执行下,根据相应的施工规范,科学严谨的施工,才能修筑出高质量的道路。
4、加强路桥过渡段路堤边坡的防护
从路桥过渡段的设计、施工实践可知,台背路堤填土通常采用砂类、滤水性强的土作为填料。在施工中若不考虑防水和排水设施,会对修筑好的路桥过渡段形成一定破坏力。通常对桥台或桥背处长期浸水路段,可采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段,一般在锥坡范围设置浆砌片石护坡,或者在台背处设置方格网草护坡或草皮护坡作为防护措施。许多路桥过渡段沉降较为严重,往往是与锥坡、护坡水毁伴发的。可见,施工中应注意确保路桥过渡段路堤边坡的防护措施,即相应可行的护坡施工是保证台背防水与排水设施施工的恰当选择,避免台背填土不合理流失,从而提升道路基层的强度,也是施工中加强路桥过渡段基层质量的主要防护工作。
5、设置过渡段路面
设置过渡路面的做法有很多,没有设置搭板的路堤,为了防止滑坡、大面积的沉降必须设置过渡段路面;设有搭板的路堤,在搭板尾端与路堤之间设置过渡路段也能防止二次跳车。过渡段的设置思维有:刚性路面,半刚性路面和柔性路面。
三、路桥过渡段路面施工技术要点
1、设置搭板
搭板的设置,在搭板长度L范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,但这种方法给实际施工带来很大困难。第二种方法是采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。
2、台后填筑
桥梁两端路堤沉降由路床、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,路床的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭扳和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。对整个台背填筑从路床开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素,台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位,压路机难以碾压,且机械振动力太大时,对台墙有影响。因此,台背回填处的压实宜选用小型压实机具,分层压实厚度不宜太厚,一般应在15-20cm范围内。
3、路床处理
处理好桥背软弱路床是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用以改善路床性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,从而避免错台。修建在软土路床上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而发生侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料或者增强地基土,或用基桩达到抵抗侧向流动的强度。
4、台背排水
在路桥过渡段如果排水处理不当,会使水沿桥台路基连接处下渗,降低路面结构层的稳定性,路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分。台背路基填筑前,可在原地基土拱上设置泄水管或盲沟。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于10cm。其上小孔孔径为5mm,布成梅花形,间距控制在10cm以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外;在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料;再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同,取消泄水管,以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处,并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水,回填表面应夯实并设置截、排水设施,必要时表面予以封闭,以减少地面水下渗。
5、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。
6、桥台混凝土搭板及其顶层施工技术
对于混凝土的搭板施工过程中要要依据规定来进行立模,同时要确保混凝土表面的坡度与平整度。由于搭板的位置比较接近桥头,混凝土顶面距基层顶面距离也不是十分大且基层较薄,这样一旦压路机通过,就会将其压碎或压成薄饼状。所以只要两者之间的距离不超过10cm時,就在铺筑下面层时,将铺好的水泥碎石基层凿除,采用下面层沥青混凝土进行填筑、找平工作以增加台背回填的强度。
7、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
加强路桥过渡段路基病害的防治是保证行车安全的根本,因此必须严格按照设计图纸及相关施工规范的要求,科学的施工,防范于未然,保证道路安全畅通。
参考文献
[1]邓拓.高速公路路基施工技术要点分析[J].工程世界.2011(1).
[2]刘晓晗,马雷.路桥过渡段沉降病害及跳车处治的措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010,(04):51-52.
[3]冯保良,杜红.浅议公路桥头跳车的原因及防治措施[J].科技信息(科学教研).2010,(08):23-24.