公路桥梁过渡段软基路基的施工技术及桥头软基处理

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  摘 要:随着社会经济的不断发展,城市化的脚步正在不断的加快,所以,对于公路桥梁的需求也在日益增多。公路桥梁在生产活动中,拥有着运输的重要职责,是促进国家和人民經济发展的主要因素。由于交通量逐年增大,加上自然环境和使用年限的影响,公路桥梁过渡段软基路基较早的出现了不同程度的损坏,这严重的阻碍了我国运输行业的发展。本文针对目前公路桥梁过渡段软基路基的施工技术和桥头软基的处理方法进行了分析,希望能为相关施工人员提供一些参考。
  关键词:公路桥梁;过渡段软基路基;施工技术;桥头软基处理
  中图分类号:U461.1 文献标识码:A
  笔者参建的广东中开高速建设在丘陵地区,深挖、高填路基交替,桥梁占比高,桥梁过渡段路基软基形式复杂,设计采用的软基处理形式多样,在施工过程中,笔者认为公路普通路基和公路桥梁的施工工艺成熟,控制措施到位,检测手段多样,施工质量容易得到保障并逐年提高。相比较而言,避免公路桥梁过渡段软基路基出现纰漏则更加重要,这将决定着公路工程项目整体实现高质量的完成,减少发生安全问题的概率,与此同时加大了高速公路的使用年限。
  1 公路桥梁过渡段软基路基概述
  公路桥梁过渡段软基路基的施工有着重要的意义,会直接影响到人们出行的安全。对于中等级和高等级的公路来说,如果由于桥头不均匀沉降的原因而导致路面沉降量超过了2厘米,那么车辆在这段公路上行驶时,会出现跳车的现象;如果沉降量超过了5厘米,那么跳车的现象会更加严重[1]。这不仅会使人们对这段公路产生负面评价,还会影响到行车舒适度和行车安全。
  2 公路桥梁过渡段软基路基沉降的原因分析
  对于公路桥梁来说,如果过渡段路基不均匀沉降,那么驾驶员在驾驶的过程中会出现跳车或颠簸的现象,从而大大降低了驾驶的舒适度。造成这种公路桥梁过渡段不均匀的情况有很多,例如公路设计的不合理、施工过程中存在违规行为以及一些超载车辆的行驶等。这种种原因不仅会产生沉降现象,还会损坏路面和桥头,导致公路路面上出现坑洼。而造成公路桥梁过渡段路基沉降的原因主要有以下三种原因:
  2.1 软基路基土质原因
  江苏或广东等沿海地区的公路桥梁过渡段软基路基的土质通常为软土,由于软土具有渗透系数小、含水量高以及灵敏度高等特点,所以就会导致软土的承受能力十分有限,当公路桥梁的过渡段受到符合的扰动时,土质的结构就会遭到破坏,这就大大降低了土质的强度。在公路桥梁施工时会受到经济性等多重因素的影响,所以通常会采用加大公路桥梁过渡段路基填筑高度的方式,来控制桥梁的长度,这样的话就会加大路基最下面需要承担的强度,当有车辆荷载经过时,过渡段路基会出现压缩和沉陷的情况。
  2.2 软基路基台后填料原因
  台后路基路面的施工条件、填料本身的性质以及防护排水设置都是导致公路桥梁过渡段路基后台的填料发生沉降和压缩的原因[2]。在公路运营过程时,路基会受到车辆震动和路基自身重量的共同作用,使得填料中的空隙大大缩小,同时增大了填料内部的压实度,因此,路基会发生沉降的情况,路基基床以下部分压实的标准如下表所示。针对于这种情况,最有效的解决办法就是使用多空隙渗透材料进行填充。在公路桥梁施工过程中,桥台边缘的填料没有完全压实,也会发生沉降的现象。如果排水系统存在漏洞,那么经过雨水的冲刷,填料就会损失一大部分,从而导致后台路基虚空。此外,填料的质量和设计不合格以及施工过程不够规范也会导致公路桥梁发生沉降的现象。
  2.3 软基路基刚度差异原因
  公路桥梁的过渡段就是指连接桥梁桥台和路基的位置,一般情况下,路基和桥台之间的刚性都会存在差异。为了保证桥梁基础能够安全可靠,通常会在桥台下方使用结实的物体进行支撑,这样就会降低桥台发生沉降的几率。但是,由于路基下的土质比较疏松,刚性也比较弱,所以就会出现桥梁和路基变形不一致的情况,进而导致过渡段路基产生沉降差。
  除了上述的三种原因会导致公路桥梁过渡段发生沉降之外,由于天气原因而造成的施工不当或者是有超载的车辆通过等客观原因,都会对桥头和路面造成破坏,并且会逐渐的形成沉降差。
  3 公路桥梁过渡段软基路基路面施工探讨
  通过对于道路施工过程的分析可以知道,要在一定条件下才能使用水泥粉喷桩复合地基软土加固法、塑料排水板法以及PHC预制管桩法等施工方法。此外,在施工过程中,最好对每段过渡段软基路基进行加密钻探,根据现场的情况来选择合理的处治方法,要保证工程的施工质量,尽量让公路桥梁过渡段软基路基不发生沉降,减少发生沉降的概率,并且要先做好过渡段软基路基的施工计划。
  在做好桥台的结构之后,则需要进行填土路堤和过渡路基的建设,可以采用高度相同和碾压面相同的机械设备来进行分层填筑和碾压。如果大型机械设备不易操作,则可以采用小型号的设备进行操作[3]。同时,在施工过程中,必须要对土质进行严格的检测,一定要按设计要求选择合适的填料来进行过渡段路基的填筑。
  在对公路桥梁过渡段的路堤进行填筑之前,要有针对性的对填料进行选择,将多种土壤进行相互比较和试验,在试验过程中,要对土壤的液限和塑限进行检测。与此同时,还要对土壤的压实次数与松铺的厚度之间的联系进行试验。最后根据比较和试验结果来选择最佳的土壤充当填料。在选取材料时,要遵守以下几点原则:首先要选择干容量较大的砂种类材料,其次就需要选择渗水性能极强的材料。这两种材料拥有良好的配水稳定性和压实性。如果在填充时没有使用具备配水稳定性土壤的话,那么就要在土壤内部加入外掺剂,比如水泥等。在选择填充材料时,禁止使用沼泽中的土壤或者草皮等。此外,水含量偏多的填充土壤也不能用来填充路基。
  4 公路桥梁过渡段软基路基施工改进策略
  公路桥梁过渡段软基路基施工的改进可以从很多方面进行,比如提升台后路堤密实度等,想要让软土地基能够将其使用功能完全发挥出来,就需要掌握正确的加固方法。   4.1 提升台后路堤密实度
  想要避免路基发生压缩和变形,最有效的方法就是加大台后路堤的密实度,加大密实度的方法有:土工加筋法、塑料板排水法等。其中有一种比较特别的方法,就是土工格室法,即将碎石、砂砾等比较疏松的材料填入到三维网状格式中,这样就能够形成一种刚度较大的架构体,这种结构体能够减少填土的沉降,从而降低沉降差。
  4.2 增强地基刚度和承载能力
  在公路桥梁施工过程中,一般都会使用预制管桩、碎石桩、CFG桩等桩基来对软土地基进行加固。在打桩时,大部分的荷载都装移到了桩基上,这就在一定程度上降低了土地承受的载重,从而提高了地基的强度。
  4.3 确保路桥间均匀过渡
  公路桥梁过渡段软基路基的施工图设计,通常都会采用柔性桥台以及桥头搭板(如图1所示)等方法,因为这样能够起到刚与柔均匀过渡的效果,还能够防止路基沉降。在使用桥头搭板的方法时,通常都会因为设计不科学、施工不细致等情况,进而造成很严重的沉降现象,有时还会出现二次跳车的情况,造成了严重的行车隐患。如果车辆长期的进行荷载冲击,那么就会导致桥台裂缝,甚至会出现搭板断裂的现象。建议在延长桥头搭板設置长度的同时,设置搭板过渡段以实现刚与柔均匀过渡。
  4.4 轻路堤方法
  过渡段的填筑可以采用材质比较轻的材料进行填筑,这样就能从根本上减少路基的自重,从而降低软土层需要承受的附加应用力[4]。通常可以使用泡沫混凝土或ESP块体等填料。
  4.5 其他处理措施
  公路桥梁过渡段软基路基的其他处理措施也是工程施工时不可忽略的技术方法。例如,超载预压的施工方法,它能够为施工带来很多的便利,这种施工方法能够将施工荷载当做软基预压荷载。此外塑料排水板法和爆破法都有自己的优点和缺点,所以,在不拖延工期的情况下,为了公路桥梁过渡段软基路基的施工质量以及防止路基发生沉降,施工人员可以积极的采用其他处理措施来提高路基施工的科学性。
  5 结束语
  总而言之,公路运输影响着国家的经济发展,随着我们国家经济的不断进步,在一定程度上促进了运输行业的发展,与此同时也对公路桥梁的安全和稳定提出了更高的要求。目前我们国家公路桥梁过渡段路基沉降的现象阻碍了运输行业的发展。所以,有关部门要重视此类问题,及时的对沉降的路段进行处治和改善,并且增加公路桥梁的使用寿命,以此来促进我们国家运输行业的发展,同时提高社会经济。
  参考文献:
  [1]王立君.公路桥梁过渡段软基路基的施工技术及桥头软基处理[J].建筑工程技术与设计,2018,6(23):2577.
  [2]詹海强.公路桥梁过渡段软基路基的施工技术探究[J].大陆桥视野,2018,16(04):159.
  [3]魏旭.试分析公路桥梁过渡段软基路基的施工技术[J].价值工程,2020,39(07):170-171.
  [4]毕昌建.公路桥梁过渡段软基路基的施工技术分析[J].区域治理,2018,10(07):217.
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