道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术研究

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  摘 要:道路桥梁施工中,受施工环境和运行环境的影响,路基路面会出现沉降问题,后期使用中也可能发生沉降。如果不采取有效措施及时处理,很容易出现桥头跳车现象,会对道路桥梁的整体结构产生严重影响,为解决此问题,有必要在桥头设置搭板。路面路基填筑完成后,需要一定时间冷却,在此期间,路基路面很容易受外界影响而出现弹性变形情况。道路桥梁土体和桥台之间的距离非常近,它们之间的受力体系相互影响,不能完全发挥出各自优势,时间一长,路基路面就会出现不同程度的损坏。此外,道路桥梁因为长时间高负荷运转,在车辆荷载力位置与搭板支撑路基段位置会产生两个高峰值的路基应力,一旦桥面车辆通行过程中经过搭板末端位置,路基将会承受巨大的压力。而这部分的承受能力相对较弱,很可能导致路基严重变形,使路基路面出现严重沉降。其将导致道路和桥梁的高效性和可靠性显著降低,甚至导致严重的交通事故和重大损失,进而导致该项目的巨大经济损失,还会导致建筑成本的显著增加及对装配体质量的重大影响,从而影响公司声誉。基于此,文章就道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术进行简要探讨。
  关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术
  中图分类号:U416.04;U445.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1064(2021)05-090-03
  DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.043
  1 道路橋梁工程路基路面沉降机理
  1.1 路堤变形机理
  道路桥梁工程实施过程中,会受到地形、施工条件等客观因素的影响,一定要注意选择普通的黏性土作为台背填充料,确保土方水量,如果水量达不到最佳状态,出现沉降变形的几率就会加大。由于路堤自重过大,且车流量负荷过大,二者相互影响,都会引发路堤变形[1]。
  1.2 台背地基变形机理
  道路桥梁工程建设有时会选择在沟壑地区,这类地区地势复杂,通常是桥梁变形多发地,由于地基基础较弱、强度不高、含水量高、土壤空隙较大,会使该地区极易发生地基变形情况。在道路桥梁施工中,桥头高度一般会比路段高出5cm~10cm,这也可能引起地基沉降问题。
  1.3 桥头搭板设置机理
  道路桥梁工程中,路基与桥头搭板之间的距离较近,承受应力较小,会引发受力不均匀问题。车辆行驶过程中,路基作用力主要集中在汽车荷载作用点和搭板支撑路基端点上,当车辆运行至搭板末端时,搭板末端路基承受的应力值最大,这就会导致变形程度加大,很容易在搭板末端出现桥梁沉降情况。
  2 道路桥梁工程中沉降段的危害
  道路桥梁建设开创了中国交通建设的新阶段,此方面的发展直接影响着城市的整体经济发展水平,这表明了道路和桥梁建设的重要地位。同时,道路和桥梁施工中存在的问题非常重要,这也是施工单位应避免出现质量问题的原因,并且在出现问题时也应及时采取合理的解决措施,以高效解决这些问题。通常,在道路和桥梁建设中经常出现过渡段沉降问题。沉降段出现问题主要是由路基路面压实不均匀,填充过程不规则,填充材料性能差异大或原始平台结构复杂等造成。当车辆或行人在道路桥梁过渡段行驶时,会经常发生跳车现象,并且极大威胁着行人和车辆的安全。
  在道路低密实度部分,通行车辆和行人的危险主要体现在车辆过度消耗和驾驶员舒适度降低方面,同时这也可能是造成交通事故的直接原因。跳车现象也是对道路和桥梁本身结构的一种破坏,会直接增加对桥头和路面的破坏,形成巨大危害。现阶段,一些地区的道路发生了坍塌现象,严重威胁了人们的生命安全[2]。
  3 道路桥梁工程中沉降段沉降的原因
  我国道路桥梁建设不断发展,建设规模越来越大,技术也越来越精湛。但是在道路桥梁施工过程中仍存在一些问题,如施工技术不成熟、沉降结构不科学、施工环节设计不合理等,导致道路桥梁使用时出现桥头跳车、质量差等问题,不仅大大缩短了道路桥梁的使用寿命,还给道路桥梁建设带来了不良影响。施工建设单位逐渐提高对道路桥梁沉降段路基路面施工技术的重视程度,应采用科学有效的施工技术确保工程施工质量,为人们出行提供安全保障。
  3.1 不能连接桥头平板和扩束器
  在道路桥梁建设中,桥头建造和施工主要以平板形式进行,桥头平板的建造非常重要,该板是桥面和道路平台之间的重要支柱。在填充桥柱和桥面时,由于缺乏施工技巧,填充材料无法很好地注入连接器中,从而在桥面和桥之间形成较大间隙,对实际应用造成巨大安全隐患。在进一步使用时,这将严重影响车辆的速度和安全性。如果偏差较大,则在桥梁使用一段时间后,将形成更严重的沉降。造成这种现象的主要原因是,地质人员缺乏施工人员的专业知识,实际施工中的填充材料不合理。结果导致填充材料不符合实际构造情况,进而致使沉积物出现[3]。
  3.2 支柱后面的堤坝没有完全压缩
  在施工过程中,施工单位应根据现场具体情况对土壤质量进行彻底分类,不同质量的土壤所需的压实程度不同。当大坝在基台后被压实时,许多因素都会影响其压实程度。其中,最重要的是设计师的施工技术和施工过程。重建材料的质量也对道路的压实度有重要影响。在建造后使用桥梁时,由于道路上车辆数量的持续增加,对桥梁承载能力的需求也在增加。使用多年后,桥梁将需要对其进行不同程度的填充。由于道路和桥梁暴露在自然环境中,经过长期的外界因素影响,如风、雨等都会对整体工程产生一定影响。道路崎岖不平,极大影响了车辆的安全性和稳定性,产生了严重的安全隐患,威胁着人们的出行安全[4]。
  3.3 道路桥梁沉降段本身不平整
  道路桥梁施工平整度试验是道路施工的重要标准。其是道路建设质量的重要体现,是行车安全的重要保证。在道路和桥梁工程实际施工时,负责的技术人员必须首先优化并不断完善现有施工技术,并及时引进先进的施工机械和技术手段,以有效提高整体施工质量。所以,施工时必须严格符合施工要求的标准,并按照相应规范和制度开展相关工作,以确保施工质量和道路的平坦度符合预期要求。   4 道路桥梁沉降段路基路面施工技术应用
  4.1 科学处理路基
  现阶段,我国的沉降段路基路面施工技术已经比较成熟,形成了一整套施工技术流程,而其中最重要的一个步骤就是对路基进行妥善处理。在这个过程中,施工技术人员可根据施工段路基的实际情况,选择和应用不同的处理技术,从而保证道路桥梁的最终施工质量。在经济发展的带动下,我国的科学技术研究不断取得新成果,道路桥梁工程施工的技术含量也大幅提升,路基处理技术自然越来越复杂。比如泡沫混凝土处理技术就是一种极具代表性的新型路基处理技术,泡沫混凝土的密度较小,处理和应用难度也较小,同时其还具有突出的路基结构优化调整能力,能够提升路基稳定性,避免路基变形等一系列问题,技术人员可对类似的新技术进行应用,保障路基处理效果[5]。
  4.2 合理设置搭板
  道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术具有一定的复杂性,而设置搭板是其中比较简单却十分重要的步骤,如图1所示。施工技术人员应关注以下搭设要点:第一,道路桥梁工程之上行驶的车辆往往重量比较大,在长期大重量碾压以后,路基路面不可避免地会发生开裂问题,施工设计人员必须要根据路基路面结构的实际特点,做好顶面设计和挡板设计工作,使之保持在统一水平线上,避免搭板顶面和道路桥梁工程底层错开等问题。第二,在设置搭板的过程中,施工单位应采取措施确保搭板顶面的水平性,从而解决路基结构和道路桥梁工程过渡不自然的问题,降低沉降段路基路面施工可能存在的问题[6]。
  4.3 对桥台软基进行合理施工
  一般来说,施工技术人员可借助水泥粉喷桩地基技术、爆破挤淤法等进行施工,这两种技术都能适应桥台软基处理需求。其中的水泥粉喷桩地基施工技术具有突出的基础效果,在合理利用这一技术的基础上,桥台软基的施工效率会大幅度提升,施工所需的时间将会更短,但是这种技术也有一定的不足之处,即应用成本比较高,不能适用于大规模、长时间施工。所以,施工技术人员可以根据桥台软基施工的具体情况,考虑本次施工的技术目标,寻找其他施工技术保证施工效果,比如可利用桥台预压施工技术提升地基结构承载力,从而降低后续使用中出现沉降的概率。
  4.4 科学开展填充工作
  沉降段路基路面施工技术涉及多个施工要点,其中填充施工是最不容忽视的一个技术要点,施工技术人员应严格遵守施工设计流程进行填充施工。首先,要对道路桥梁工程施工段软土路基进行有效处理,保证道路与桥梁工程的地基处理效果,从而提升道路桥梁工程的硬度和支撑力,使之能够在复杂的环境下长时间保持稳定,提升道路桥梁工程的使用寿命。更重要的是,在对道路桥梁工程沉降段进行填充时,软土路基结构将会发生变化,原本就略有不足的道路桥梁工程承载力将会进一步下降。随着时间的推移,路基结構必然会发生位移,致使道路桥梁工程无法保证长时间的稳定通行。所以,道路桥梁工程的施工技术人员可通过对道路桥梁工程沉降段实际情况进行分析,了解道路桥梁工程出现位移、沉降的具体原因,以此为基础调整填充施工的具体方法,从根本上解决道路桥梁工程路基结构位移的问题,使道路桥梁工程的使用年限得到保障。
  4.5 做好台后填筑工作
  道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术可以分成多个步骤分析,而台后填筑施工无疑是其中最值得进行研究的内容,其能够避免道路桥梁工程路堤结构沉降问题。从实际施工经验来看,常见的路堤沉降原因包括路基沉降、结构变形等,施工技术人员必须要采取针对性措施解决上述问题。首先,施工技术人员可对填筑施工所需要的材料进行筛选,根据本次施工的质量要求等,判断不同材料的适用程度,并结合材料的性价比等确定材料的采购方案,保证填筑施工的有效性,避免路堤沉降问题。其次,要加强填筑施工管理工作,对填筑施工的各个要点进行准确把握,对不规范操作进行纠正调整,从而保证施工的最终质量。在施工过程中,应避免填筑不到位、材料不符合施工要求等问题,从而使路堤结构沉降得到有效控制。
  4.6 排水施工技术
  道路桥梁工程路基路面沉降段施工技术的复杂性不言而喻,其施工质量很容易受到外界因素影响,比如在降水量较大的雨季,沉降段路基路面的施工难度就比较大,其建成后的使用性能也更容易受到影响。所以,在降水量比较丰富的地区进行施工时,施工单位应着重考虑排水施工问题,做好路基路面排水施工,严格遵守排水沟施工工艺流程,如图2所示。应加强沟槽开挖施工,并根据路基路面实际施工情况埋设排水管等,从而将大规模降水带来的负面影响控制在一定范围内,避免雨水积水带来的填土结构质量风险,避免雨水浸泡造成的路基路面工程损坏问题。同时,施工单位还需要做好路基结构的加固工作,借助超载预压技术对道路桥梁工程沉降段路基进行处理,结合具体的路基情况做好回填施工,技术人员可根据桩基础所受应力数据进行分析,适当提升地基加固处理的有效性,从根本上避免沉降段路基路面施工问题。
  4.7 其他技术要点
  除了上述几点内容之外,施工单位还需要关注沉降段路基路面工程材料的选择,目前市面上各种各样的施工材料层出不穷,其有着不同的尺寸、不同的价格和不同的性能,如果采购人员未能做好材料筛选,沉降段路基路面施工效果必然会大打折扣,很容易出现沉降、开裂、位移等问题。因此,施工单位应充分意识到加强材料选择的重要性,在施工还未正式开始时对市面上的材料进行筛选,根据工程勘察结果选择性能和价格适用的材料作为候选,而后对候选材料的性能等进行实验,以优中选优为根本原则确定材料种类。当然,材料必须要具有突出的防渗能力,还需要具有一定的机械强度和可压实性,否则很难满足施工的具体需求。最后,还需要加强人员培训考核工作,对参与工程建设的人员进行统一培训,将施工中使用的技术要点等传达到位,并通过有效考核对其培训成果进行检验,确保其能够熟练掌握自身工作所需的技术。
  5 结语
  综上所述,道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术具有一定的复杂性,但其应用效果非常突出,因此施工单位必须要尽快提升对施工技术的重视程度,并根据施工经验理顺施工技术要点,从根本上提升沉降段路基路面施工效果。除了要做好材料选择、人员培训之外,还需要关注排水施工技术、台后填筑施工技术、搭板设置技术等,从根本上提升沉降段路基路面施工质量。另外,还需要进一步分析沉降段路基路面施工技术,消除目前技术体系中存在的一系列问题,提升道路桥梁工程的使用稳定性。
  参考文献
  [1] 王文杰,王伟.道路桥梁沉降段路基路面施工关键技术研究论述[J].江西建材,2017(19):196-197.
  [2] 王锋.基于道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].交通世界,2019(11):106-107.
  [3] 熊卫明.简论道路桥梁沉降段路基路面施工技术及质量控制[J].山东工业技术,2019(9):104-105.
  [4] 丁洋.道路桥梁沉降段路基路面施工关键技术研究论述[J].甘肃科技纵横,2019(2):126-128.
  [5] 袁汉杰.探讨市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术[J].建材与装饰,2020(3):100-101.
  [6] 郭六生.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术分析[J].江西建材,2018(12):187-188.
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