【摘要】公路路桥过渡段的设计、施工等体系已经逐渐成熟,但针对过渡段传统设计、施工中存在的问题仍需要采取有效措施进行解决,以便减少后续运营期间的维保成本,提升路桥工程安全性,为人们提供更高质量的服务,同时,提高公路路桥工程建设水平,为国民经济发展奠定坚实基础。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对提高公路路桥过渡段的设计与施工技术探析构建提出了一些建议,仅供参考。
【关键词】公路路桥过渡段;问题;设计与施工技术构建
公路路桥工程是推动区域经济稳定的重要驱动力,提升公路路桥工程过渡段设计、施工水平,能够大大提高路桥工程建设质量,通过相应的技术引进、创新措施,提升路桥过渡段施工质量,改善后续路桥工程运营状况,延长其使用寿命,对未来路桥工程建设起到良好的指导作用。
1、提高公路路桥过渡段的设计与施工技术的意义
随着社会的发展,道路交通问题开始广泛地为社会大众所关注,保证道路建设的整体设计和施工质量是确保道路质量控制和减少道路交通问题的关键因素。路桥过渡段作为道路设计的重要组成部分,是路基与结构物等衔接时需特殊处理的地段,其质量的控制更显得尤为关键。目前,我国道路桥梁施工技术逐步完善,但路桥过渡段的结构设计和施工技术仍存在一定的问题,路基不均匀沉降的现象时有发生,致使路面产生凹凸不平,甚至产生桥头跳车的问题。基于此,必须严格把控路桥过渡段的结构设计,根据公路工程建设规范和法律法规,对路桥过渡段进行科学合理的设计。
2、路桥过渡段施工常见问题
2.1沉降产生台阶
在路桥与两端公路的连接段,因沉降产生台阶通常是因为施工时所使用的材料和連接体的材质以及它们的力学性质的原因,从而导致路基、桥涵处产生台阶。当车行驶在起伏不平的路上时容易受路况和车况等因素而导致车速的降幅,其中路况是占主要因素的。因一些原因导致的桥头台阶,车辆在行驶到此处时会出现减速的情况,而车辆之后又要加速同样的距离才可以恢复到原来的速度。
2.2桥台台背路堤压实度不够
桥梁的建设施工有几项原则,其中一点比较重要的就是要按要求在桥梁、通道等工程上用填土的工艺进行压实处理,防止后来的塌陷等现象出现。笔者在自身的工作过程和一些有关的调查中发现,路桥不均匀的沉降通常是因为桥台背台上填土压实不够标准。还有就是在工程完工投入正式使用后,在路面上行驶的一些大型运载车辆或者是挖掘机等一些重型的施工机械对路面进行的碾压、雨水和天气导致的热胀冷缩等使土基发生形变(主要是塑性形变),从而导致路面上凹凸不平的现象。
3、提高公路路桥过渡段的设计与施工技术构建
3.1台后地基的处理
在桥梁中,控制地基的沉降在控制台后路基的变形等质量问题中是比较重要的一部分。在土质较为疏松的地段进行地基施工时,应当采用半刚性复合地基(如水泥搅拌桩、粉喷桩等)。从道路的软土路基施工的结果来看,桩在面对深度较深,基本打穿了软层并且桩本本身的硬度和强度等指标达到标准的情况下。地基的路面发生的状况(如沉降速率、程度等)都比较轻。而相对来讲,塑料排水板的处理成本较低,但是处理时需要进行堆载预压等测试和处理,后期的地基沉降也比较严重。
3.2施工组织设计
公路路桥过渡段的施工组织设计工作必须从减少路桥过渡段沉降差的目标出发。在桥台结构施工完成后,要及时进行一般路堤与过渡段路堤的施工,然后,使用具有同等压实度的压实设备、将一般路堤与过渡段路堤按照统一的高度进行填筑碾压。对于路堤与桥台连接部分,预压填土要同步填筑、碾压。对于部分路基施工完成后可能存在较大沉降的位置,如桥头高路堤、深层软土地基等,要对地基进行相应处理,进行静置预压直至符合标准规范。以此标准开展施工组织设计,确保路桥过渡段施工能够满足相应施工要求。
3.3设置缓和过渡段
由于路桥过渡段的结构形式存在差异,其各自的系统刚度不同,当外部载荷相同的时候所发生的形变也会存在差异。所以,自桥台大刚度混凝土结构过渡到柔性填土路基结构或沥青混凝土路面结构时,因各部分刚度差异会出现不同的强度表现。若软土地基未能设置相应强度的过渡段,其形变发生突变,就会在突变位置出现断裂,造成桥台搭板断裂造成桥头跳车。
3.4路基设计
路桥过渡段对路基设计具有更高的标准和要求。土基应保证土体稳定、密度均匀、压实度满足要求,尤其是台背回填阶段,需着重关注土基的压实度问题。垫层为排出路基体内水而设置,应选择排水性好,不易受到腐蚀的材料。基层和底基层应选择稳定性好、承载力强、抗冲刷能力强的土体。相对于土基、垫层、基层和底基层的高标准,面层的要求相对较低,但应符合道路工程施工的要求。在路基施工过程中,无论是哪一层,都要确保压实度和承载力满足要求。
3.5严格把握压实度
压实度作为确保路桥过渡段质量的一项重要指标,应严格把控。首先,确保设备的选用是合理的。其次,保证施工流程是完善的,施工人员是具有丰富经验的。最后,应注意分层填筑,保证每层的填土松铺厚度、平整度和含水量等各项指标均满足设计要求,才可进行压实操作,并且应该控制每一层的压实厚度。
3.6台背填土填筑
(1)台背填料。路桥过渡端属于刚柔过渡区间,应选择刚度介于路基材料与桥台材料刚度之间的填料,同时考虑到台背工作面狭小难以压实,台背填料应易于压实并具有较好的透水性,可选用中粗砂碎石土、砂砾土与高强度工业废渣作为台背填料。若回填处有水分浸入时,应按设计文件布置相应的粗砂、砂砾或碎石层,以排除渗水。(2)台背碾压工艺。由于台背施工作业面狭小,难以使用大型压实机具进行碾压施工,同时大型设备的激振力将影响台墙结构的稳定性,因此宜采用小型压实设备按分层摊铺碾压的方式进行台背填料的回填,且每层松铺厚度不得超过20cm。台背回填施工过程以小型压路设备为主,蛙式打夯设备为辅,蛙式打夯设备可对部分碾压死角进行补强,此外也可采用强夯法进行处理,但应选用合理的落锤高度、夯锤质量与夯击次数,避免损坏桥台结构。
结语:
综上所述,为避免路桥过渡段发生不均匀沉降,导致路面出现裂缝或塌陷、桥头跳车等情况,保证行车安全,应深入了解产生路基不均匀沉降的原因,结合道路施工和运营的实际情况,加强路桥过渡段的结构设计,完善施工流程和施工技术,加强设计与施工过程中的质量监控,尽量将不均匀沉降可能性消除在设计和施工过程中,从而保证社会群众出行的安全。
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