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[摘 要]在公路建设中最为常见的公路问题就是公路桥梁段沉降问题和路基沉降问题,这两方面沉降问题不仅仅影响着公路质量和我国公路建设整体质量,最重要的是其会带来交通安全问题。因此在公路施工中,应该采取有效措施来避免公路沉降问题。只有从根本上解决公路桥梁沉降段路基路面问题,才能够有效保证公路质量和公路交通安全。
[关键词]公路桥梁;沉降段;路基路面;原因;优化设计;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0164-01
一、公路桥梁沉降段路基路面发生的原因
公路桥梁沉降段路基路面出现沉降的原因主要是施工现场的地质所导致的,对于较软的地质就容易出现沉降问题。具体来说,公路桥梁出现沉降的原因可以分为以下几点:
(一)台背地基出现变形
若公路桥梁经过的地段中有沟壑地段,那么这一地段的地基就容易出现沉降变形的问题。这类地基的土壤孔隙比较大,使得地基强度较低,含水量较高,在上部桥梁荷载作用下就会出现路基变形,而在变形的基础上,桥头段较高的路堤会对基底产生附加应力,从而诱发地基沉降。
(二)路堤出现变形
在公路桥梁施工中,对于台背回填施工常采用普通粘性土进行回填,并对其进行压实施工。但在现实公路桥梁施工过程中,对台背土方进行压实施工的难度较大,使得公路桥梁中的台背土方的密实度和压实度往往不符合施工要求,造成土方中含水量较多,就容易发生路堤沉降变形。在施工过程中,由于桥梁所承受的荷载较小,因而在施工完成后路堤变形表现并不明显,但在公路桥梁投入使用后,由于长期承受车辆荷载的影响,路基的密实性会发生明显变化,从而使得路堤的弹塑性发生变化,加上台背本身具有较强柔性,且填土较高,其路堤土体的刚性与桥台刚性之间的差异会越来越大,在上部荷载的影响下,桥台会因与路堤之间的弹塑性差异较差而出现变形,最终导致不均匀沉降的发生;
(三)桥头搭板导致沉降
在公路桥梁的施工过程中,为了满足桥梁施工中的弹性需要,会在桥头设置搭板,而搭板的设置所产生的弹性支撑会着落在墩柱上,加上距离桥台较近,使得其承受应力较小,从而导致整个桥头出现不均匀受力的问题,在桥梁投入使用后,随着汽车荷载作用力的影响,汽车的移动会使搭板两端的承受应力出现明显差异,当汽车到达搭板末端时,末端的路基承受应力会达到最大值,这时为了对抗汽车所产生的应力,搭板末端就会出现变形沉降现象。
二、公路桥梁沉降段路基路面的施工优化设计
对于公路桥梁的路基而言,出现的沉降现象严重影响了行车的安全性,目前来讲具有较大的安全隐患,并且这种现象普遍存在。路基的沉降影响了公路桥梁的使用,并减缓其使用寿命,只有通过采用有效地措施,在施工方面进行相应的施工优化设计,从根本上解决路基沉降的问题,减少因为沉降而导致事故的发生。下文中我们对比较常见的几种施工设计方式进行了分析,以供参考。
(一)优化公路桥梁的注浆设计
在工程施工的实际过程中,通过相应的方式,对公路桥梁沉降路基路面进行相应的施工优化,首先通过压力注浆的方法,在施工中,选择同一方向,进行一次施工注浆,再相同的形状上,对于钻孔深度还应当有要求,在内侧的一排注浆孔距离建筑物轴线相应长度,通过较为倾斜的方式,有外向基础底面延伸,保证注浆起到相应的效果。对于新旧土层,应视情况考虑对注浆的要求也可相应的调整。对于施工中的开孔,应向墙体方向倾斜,部分垂直成孔。通过采用跳孔间隔施工,在保证其渗透能力的同时,并及时清理钻孔。注浆孔成孔应小压力水量钻进,防止施工中钻探水压力过大,加速地基的下沉,成孔还应根据现场施工情况,进行具体技术应用,防止出现施工破坏等情况。
(二)优化公路桥梁沉降段结构型式的设计
在公路桥梁沉降段的搭板长度和强度设计方面应合理。截止到目前,国际国内仍没有一个统一的公路桥梁沉降段搭板设计标准。对此,只能根据桥头路堤和桥台的相对沉降量,以及人们对车辆行驶的舒适程度等实际情况来设计搭板的长度。在公路桥梁沉降段路基施工设计中,必须采用土工格栅技术。
三、公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析
公路桥梁一般由路面、路堤以及路基三部分组成,而桥梁过渡段路面出现的沉降问题便是经常会遇到的桥梁病害问题之一,不仅会影响到桥梁的质量,缩短其使用期限,还会给整个交通安全带来很大的危害,因此需要采取科学有效的施工技术进行施工,我们在下文中针对搭板设置、地基处理、台后填筑施工等方面的施工技术要点进行了分析,如下。
(一)搭板设置
1、设置搭板的办法
(1)路基表面的形态往往会受车辆负载的影响,比如厚度、刚度、平整度等都会受到影响,从而使得施工的难度增强,但是我们放置搭板的目的是让它与路基面顶面能平衡,因此我们通常会使桥面层底的高度与搭板顶面高相同。
(2)要想使得搭板的顶面标高与桥面面层的底标高一致,我们可以让搭板和面层的顶面处于平衡状态,从而使得路基与桥梁之间的问题能够很好的解决。通常我们让搭板跟桥台连接位置的标高一样,但是在实际施工的过程中,为了有预留反向坡,往往会设置的标高比原来的高点。但是坡度的大小我们严格按照公路桥梁沉降差来判定,同时要保证路线的垂直断面要平顺,这样才能在一定的路基沉降差下预留出反向坡度。
2、连接桥台和搭板
(1)锚栓。搭板的近台端应该设置在桥台上面,另外还需采用水平拉杆及竖直锚栓布设在搭板及台背之间,以免搭板沿着纵向滑移,进而促使桥头产生凹陷。施工人员常会采用材质为22号的钢筋来施工,每根钢筋之间的距离需要控制在75~80cm。通常锚栓在竖直的情况下很有可能给搭板或墩柱造成破坏,施工人员倘若能使得限制位移跟水平拉杆在方向上保持一致性,便可以取得极佳的施工效果。 (2)支座。施工人员要采用厚度为1~2cm的油毡垫层铺设在搭板近台端的下面;而支座需要选用板式橡胶进行施工,其间距需要保持在80cm左右,一般板式橡胶规格应该为150mm×150mm×(21~38)mm。
(3)倒角。为了避免搭板转动给公路桥梁造成损伤并影响到路面结构,施工人员可以把牛腿的上边缘与近台端的上边缘制成倒角形式。
(二)地基处理
在公路桥梁沉降段路基路面技术施工中还应注意处理地基技术。处理好地基问题可以有效避免桥头跳车现象的发生。首先对于软土地基的处理方法有换土、排水固结或者是降低应力等方法。在施工过程中,应该根据施工的具体情况采用不同的软土地基处理方式,这样不仅可以提高地基承载力、改善软土地基性能还可以有效降低沉降,减少沉降变形幅度。一般在厚度比较大的软土地基层上修筑公路,会发生非正常位移现象;因此对此类地基进行填充材料时,应该注意回填材料的填充量以及结合地基强度来填充适量材料。在沟壑路段,由于其土壤孔隙比较大、含水量大等,这样可以采用换图方式来处理地基,可以和具有粘性土层换土;换土厚度应该根据软土层厚度来定。
(三)台后填筑施工
在公路桥梁使用过程中,路堤沉降问题主要可分为两种形式,一种是桥梁地基发生沉降,一种是道路路基和路面发生变形,其中后一种路面变形对道公路桥梁梁路堤发生沉降的影响较小,因而一般来说路堤沉降形式多是地基沉降,并且可分为固结沉降、瞬时沉降和次同结沉降,其中瞬时沉降的发生概率较小,因而路堤沉降多表现为其他两种,而其他两种沉降发生的原因多是桥台填筑材料出现问题。因而在对沉降段进行施工过程中,应该加强对太厚填筑施工的重视,对填筑材料性质和质量进行严格把握。
结束语
随着交通事业的发展,公路桥梁工程也获得了快速发展,在已经使用的公路桥梁中常会出现因不均匀沉降而导致桥头跳车现象的出现,这种施工问题不仅会影响公路运行而且还会对车辆运行安全造成威胁,因而在施工过程中应该加强对沉降段的施工处理,采取相应的施工措施对沉降段进行处理,以减少不均匀沉降的发生,提高公路桥梁施工质量。
参考文献
[1] 何杨闽,傅程辉.有关公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究[J]. 城市道桥与防洪,2013,07:224-226+19.
[2] 武彦池.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用研究[J]. 中国建材科技,2014,S1:193-194.
[关键词]公路桥梁;沉降段;路基路面;原因;优化设计;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0164-01
一、公路桥梁沉降段路基路面发生的原因
公路桥梁沉降段路基路面出现沉降的原因主要是施工现场的地质所导致的,对于较软的地质就容易出现沉降问题。具体来说,公路桥梁出现沉降的原因可以分为以下几点:
(一)台背地基出现变形
若公路桥梁经过的地段中有沟壑地段,那么这一地段的地基就容易出现沉降变形的问题。这类地基的土壤孔隙比较大,使得地基强度较低,含水量较高,在上部桥梁荷载作用下就会出现路基变形,而在变形的基础上,桥头段较高的路堤会对基底产生附加应力,从而诱发地基沉降。
(二)路堤出现变形
在公路桥梁施工中,对于台背回填施工常采用普通粘性土进行回填,并对其进行压实施工。但在现实公路桥梁施工过程中,对台背土方进行压实施工的难度较大,使得公路桥梁中的台背土方的密实度和压实度往往不符合施工要求,造成土方中含水量较多,就容易发生路堤沉降变形。在施工过程中,由于桥梁所承受的荷载较小,因而在施工完成后路堤变形表现并不明显,但在公路桥梁投入使用后,由于长期承受车辆荷载的影响,路基的密实性会发生明显变化,从而使得路堤的弹塑性发生变化,加上台背本身具有较强柔性,且填土较高,其路堤土体的刚性与桥台刚性之间的差异会越来越大,在上部荷载的影响下,桥台会因与路堤之间的弹塑性差异较差而出现变形,最终导致不均匀沉降的发生;
(三)桥头搭板导致沉降
在公路桥梁的施工过程中,为了满足桥梁施工中的弹性需要,会在桥头设置搭板,而搭板的设置所产生的弹性支撑会着落在墩柱上,加上距离桥台较近,使得其承受应力较小,从而导致整个桥头出现不均匀受力的问题,在桥梁投入使用后,随着汽车荷载作用力的影响,汽车的移动会使搭板两端的承受应力出现明显差异,当汽车到达搭板末端时,末端的路基承受应力会达到最大值,这时为了对抗汽车所产生的应力,搭板末端就会出现变形沉降现象。
二、公路桥梁沉降段路基路面的施工优化设计
对于公路桥梁的路基而言,出现的沉降现象严重影响了行车的安全性,目前来讲具有较大的安全隐患,并且这种现象普遍存在。路基的沉降影响了公路桥梁的使用,并减缓其使用寿命,只有通过采用有效地措施,在施工方面进行相应的施工优化设计,从根本上解决路基沉降的问题,减少因为沉降而导致事故的发生。下文中我们对比较常见的几种施工设计方式进行了分析,以供参考。
(一)优化公路桥梁的注浆设计
在工程施工的实际过程中,通过相应的方式,对公路桥梁沉降路基路面进行相应的施工优化,首先通过压力注浆的方法,在施工中,选择同一方向,进行一次施工注浆,再相同的形状上,对于钻孔深度还应当有要求,在内侧的一排注浆孔距离建筑物轴线相应长度,通过较为倾斜的方式,有外向基础底面延伸,保证注浆起到相应的效果。对于新旧土层,应视情况考虑对注浆的要求也可相应的调整。对于施工中的开孔,应向墙体方向倾斜,部分垂直成孔。通过采用跳孔间隔施工,在保证其渗透能力的同时,并及时清理钻孔。注浆孔成孔应小压力水量钻进,防止施工中钻探水压力过大,加速地基的下沉,成孔还应根据现场施工情况,进行具体技术应用,防止出现施工破坏等情况。
(二)优化公路桥梁沉降段结构型式的设计
在公路桥梁沉降段的搭板长度和强度设计方面应合理。截止到目前,国际国内仍没有一个统一的公路桥梁沉降段搭板设计标准。对此,只能根据桥头路堤和桥台的相对沉降量,以及人们对车辆行驶的舒适程度等实际情况来设计搭板的长度。在公路桥梁沉降段路基施工设计中,必须采用土工格栅技术。
三、公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析
公路桥梁一般由路面、路堤以及路基三部分组成,而桥梁过渡段路面出现的沉降问题便是经常会遇到的桥梁病害问题之一,不仅会影响到桥梁的质量,缩短其使用期限,还会给整个交通安全带来很大的危害,因此需要采取科学有效的施工技术进行施工,我们在下文中针对搭板设置、地基处理、台后填筑施工等方面的施工技术要点进行了分析,如下。
(一)搭板设置
1、设置搭板的办法
(1)路基表面的形态往往会受车辆负载的影响,比如厚度、刚度、平整度等都会受到影响,从而使得施工的难度增强,但是我们放置搭板的目的是让它与路基面顶面能平衡,因此我们通常会使桥面层底的高度与搭板顶面高相同。
(2)要想使得搭板的顶面标高与桥面面层的底标高一致,我们可以让搭板和面层的顶面处于平衡状态,从而使得路基与桥梁之间的问题能够很好的解决。通常我们让搭板跟桥台连接位置的标高一样,但是在实际施工的过程中,为了有预留反向坡,往往会设置的标高比原来的高点。但是坡度的大小我们严格按照公路桥梁沉降差来判定,同时要保证路线的垂直断面要平顺,这样才能在一定的路基沉降差下预留出反向坡度。
2、连接桥台和搭板
(1)锚栓。搭板的近台端应该设置在桥台上面,另外还需采用水平拉杆及竖直锚栓布设在搭板及台背之间,以免搭板沿着纵向滑移,进而促使桥头产生凹陷。施工人员常会采用材质为22号的钢筋来施工,每根钢筋之间的距离需要控制在75~80cm。通常锚栓在竖直的情况下很有可能给搭板或墩柱造成破坏,施工人员倘若能使得限制位移跟水平拉杆在方向上保持一致性,便可以取得极佳的施工效果。 (2)支座。施工人员要采用厚度为1~2cm的油毡垫层铺设在搭板近台端的下面;而支座需要选用板式橡胶进行施工,其间距需要保持在80cm左右,一般板式橡胶规格应该为150mm×150mm×(21~38)mm。
(3)倒角。为了避免搭板转动给公路桥梁造成损伤并影响到路面结构,施工人员可以把牛腿的上边缘与近台端的上边缘制成倒角形式。
(二)地基处理
在公路桥梁沉降段路基路面技术施工中还应注意处理地基技术。处理好地基问题可以有效避免桥头跳车现象的发生。首先对于软土地基的处理方法有换土、排水固结或者是降低应力等方法。在施工过程中,应该根据施工的具体情况采用不同的软土地基处理方式,这样不仅可以提高地基承载力、改善软土地基性能还可以有效降低沉降,减少沉降变形幅度。一般在厚度比较大的软土地基层上修筑公路,会发生非正常位移现象;因此对此类地基进行填充材料时,应该注意回填材料的填充量以及结合地基强度来填充适量材料。在沟壑路段,由于其土壤孔隙比较大、含水量大等,这样可以采用换图方式来处理地基,可以和具有粘性土层换土;换土厚度应该根据软土层厚度来定。
(三)台后填筑施工
在公路桥梁使用过程中,路堤沉降问题主要可分为两种形式,一种是桥梁地基发生沉降,一种是道路路基和路面发生变形,其中后一种路面变形对道公路桥梁梁路堤发生沉降的影响较小,因而一般来说路堤沉降形式多是地基沉降,并且可分为固结沉降、瞬时沉降和次同结沉降,其中瞬时沉降的发生概率较小,因而路堤沉降多表现为其他两种,而其他两种沉降发生的原因多是桥台填筑材料出现问题。因而在对沉降段进行施工过程中,应该加强对太厚填筑施工的重视,对填筑材料性质和质量进行严格把握。
结束语
随着交通事业的发展,公路桥梁工程也获得了快速发展,在已经使用的公路桥梁中常会出现因不均匀沉降而导致桥头跳车现象的出现,这种施工问题不仅会影响公路运行而且还会对车辆运行安全造成威胁,因而在施工过程中应该加强对沉降段的施工处理,采取相应的施工措施对沉降段进行处理,以减少不均匀沉降的发生,提高公路桥梁施工质量。
参考文献
[1] 何杨闽,傅程辉.有关公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究[J]. 城市道桥与防洪,2013,07:224-226+19.
[2] 武彦池.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用研究[J]. 中国建材科技,2014,S1:193-194.