徐雅倩
【摘 要】公路橋梁施工中,如果不注意過渡段的施工控制,很容易會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車、路基沉陷等一系列的問題,對人們的出行造成很大困擾。本文就公路橋梁之間的過渡段的施工技術(shù)進(jìn)行了研究與討論。以供同行參考。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;過渡段;施工技術(shù);分析
隨著公路橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展,人們對于公路橋梁的要求越來越高,特別是要求具備較高的可靠性、安全性以及舒適性等,在橋頭的引道位置,柔性路堤與剛性橋臺兩者之間的強(qiáng)度漸變部位,出現(xiàn)沉降不均衡的狀況,進(jìn)而導(dǎo)致橋頭跳車情況的發(fā)生,這是公路橋梁工程中的一個(gè)關(guān)鍵性問題。可是,依據(jù)實(shí)際工程的地質(zhì)情況,對公路橋梁地基部位進(jìn)行有效處理,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,對過渡段結(jié)構(gòu)處中的每個(gè)環(huán)節(jié)和工序的施工質(zhì)量加以控制,并建立一套科學(xué)、可行的管理制度,那么公路橋梁過渡段沉降不均衡的情況將會(huì)得到改善,進(jìn)而預(yù)防橋頭跳車情況的發(fā)生,提高我國公路橋梁的安全性與可靠性。
1.公路橋梁過渡段施工存在的問題以及原因分析
1.1橋臺臺背的路堤沒有壓實(shí)
在公路建設(shè)過程中,所有的通道以及橋梁等均要對臺背進(jìn)行填土處理。但是在進(jìn)行臺后填土壓實(shí)度時(shí),受到原料、施工次序、技術(shù)、機(jī)器設(shè)備以及施工經(jīng)驗(yàn)等原因的影響,施工的過程牽涉到很多的環(huán)節(jié)。經(jīng)過大量的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),進(jìn)行臺背填土?xí)r,壓實(shí)度不夠是一個(gè)極為普遍的現(xiàn)象,這就是引發(fā)公路橋梁過渡段沉降不均勻的一個(gè)基本原因。另外,公路橋梁在使用過程中,將會(huì)受到車輛和自然環(huán)境的影響,進(jìn)而出現(xiàn)土基塑性的改變,最終致使公路橋梁之間發(fā)生沉降差,對公路的路面產(chǎn)生一定的影響。
1.2橋頭引道軟土地基處理不善
在公路橋梁的軟基位置,依然存在因?yàn)榈鼗霈F(xiàn)下降而迫使橋頭跳車的行為。出現(xiàn)該情況的主要原因是:程在設(shè)計(jì)過程中,沒有安排足夠的地質(zhì)鉆探布孔,且深度不足,使得沒有盡早的察覺軟基;或者是軟基的深度、所在范圍以及軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等方面沒有了解清楚,進(jìn)而造成橋頭路堤軟土地基被忽視,或者是沒有及時(shí)采取有效、合理的解決措施。橋頭的引道部位有軟基,橋臺的臺背路堤在進(jìn)行填土過程中沒有壓實(shí),在下雨時(shí),容易對路堤產(chǎn)生沖刷進(jìn)而使得強(qiáng)度下降、填土流失,這就是導(dǎo)致公路橋梁過渡段出現(xiàn)沉降的關(guān)鍵性原因。但橋臺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)通常是依照相關(guān)規(guī)范的沉降值進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在實(shí)際中出現(xiàn)的沉降值會(huì)小于設(shè)計(jì)時(shí)的沉降值。所以,公路橋梁過渡段的設(shè)計(jì)應(yīng)該處理好軟基路堤的沉降問題。
1.3橋頭引道過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
在對橋頭引道路基的施工過程中,比較常使用的過渡段施工處理方法包括加筋土法、粗粒料填筑法以及鋼筋混凝土過渡板等等。這些施工處理方法主要就是為了加強(qiáng)整個(gè)路基的強(qiáng)度,進(jìn)而對路橋之間的剛度變化以及過渡段的沉降差起到降低的作用,使得路面不平整的情況被改善,最終防止出現(xiàn)橋頭調(diào)車情況。
(1)按照橋梁長度,可以將橋頭搭板的長度分為兩種情況:第一,大中型橋梁,其搭板的長度一般是 8m;第二,高度低于0.5m的通道與涵洞、小型橋梁,長度一般是5m。但是橋頭引道路堤處在橋涵結(jié)構(gòu)和橋頭路堤之間的沉降值比較大,因?yàn)榇畎宓拈L度不足,因而發(fā)揮不了順接功能,車輛在行駛過程中極易發(fā)生跳車情況。
(2)通常是按照支撐在彈性地基上的板所計(jì)算的值進(jìn)行搭板的設(shè)計(jì),并沒有將沉降的臺北路堤以及雨水對臺背填土的沖擊作用考慮進(jìn)去,進(jìn)而使得臺背路堤和搭板之間出現(xiàn)不利受力的情況,最終使得搭板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠,極易出現(xiàn)板斷裂,造成橋頭線形改變,促使橋頭跳車情況的發(fā)生。
(3)目前還沒有一種定型的橋頭搭板計(jì)算方法, 相關(guān)技術(shù)規(guī)范中也對其加以明確。
(4)在施工過程中,通常不對搭板進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。從實(shí)際的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),對軟土地基進(jìn)行科學(xué)、合理的處理,并對后臺填土進(jìn)行足夠的壓實(shí),能夠有效的降低路堤填筑土的沉降,而搭板的合理設(shè)計(jì)能夠有效改善橋頭跳車的情況。
2.公路橋梁施工過渡段的技術(shù)分析
在橋梁的過渡段,常常出現(xiàn)的沉陷問題,會(huì)造成路面出現(xiàn)臺階。對人們在行駛過程中造成顛簸和跳動(dòng)等方面的困擾。而且由于車輛本身增加了橋梁的負(fù)荷壓力,使得臺階經(jīng)常呈現(xiàn)兩邊高中間低的形狀。由于公路等級的不同,橋梁的結(jié)構(gòu)不同,結(jié)構(gòu)相對來說較多,臺階的數(shù)量也就越來越多,對行車的速度造成了很大的影響,特別是在高級公路上,車輛不得不降低行駛速度。據(jù)有關(guān)資料顯示,許多車輛在靠近橋頭臺階140-190米時(shí),就必須進(jìn)行減速,而且在越過臺階后的很大一段距離后才能恢復(fù)正常的行駛速度。當(dāng)遇到較高的公路線標(biāo)準(zhǔn)和橋頭引道路提時(shí),就會(huì)使得橋面出現(xiàn)很大程度變形和沉陷,路面也會(huì)出現(xiàn)裂縫等一系列的問題,給行車造成很大的困擾,所以要解決這些問題,必須采取用的技術(shù)措施,對其進(jìn)行治理:
(1)合理的設(shè)置搭板。搭板的設(shè)置是橋梁結(jié)構(gòu)的基點(diǎn),主要是有四種搭板設(shè)置的方法:其一,完美式搭板。即利用荷載在長度為L的范圍內(nèi),使得路面的彎沉情況不斷的發(fā)生變化,但這種完美式的搭板設(shè)置很難被運(yùn)用到實(shí)際的施工應(yīng)用中;其二,就是對完美式的搭板做出改進(jìn),根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件,對其進(jìn)行改進(jìn),合理的達(dá)到剛?cè)徇^渡;其三,預(yù)留反向坡度。這主要是統(tǒng)一橋梁臺與搭板的連接處的標(biāo)高,并把路面與搭板連接處的標(biāo)高大于前者的標(biāo)高,從而能夠根據(jù)公路橋梁的沉降差形成一個(gè)預(yù)留的反向坡度。如果不設(shè)置搭板,那么就必須對橋臺的建設(shè)完成后的回填、澆筑等工作應(yīng)該根據(jù)周密、合理,對填料和壓實(shí)路面則應(yīng)該采用更高的工藝方法進(jìn)行施工。
(2)控制好地基。軟弱的地基是橋頭跳車發(fā)生的主要原因,對地基的處理中,可以盡量減少回填材料的質(zhì)量,加強(qiáng)地基土?;蛘咴趯蛄旱鼗脑O(shè)計(jì)中采用樁基的方法,從而使得側(cè)向流動(dòng)的強(qiáng)度降低。
(3)采用輕質(zhì)型填料。填料的質(zhì)量是否符合橋梁過渡段的要求,對工程也有很大的影響。筆者主要推薦兩種材料:其一,粉煤灰。與一般細(xì)粒不同,它具有自身重量輕、透水性較好、壓縮性較小和強(qiáng)度較高等方面的優(yōu)點(diǎn),在一定的的技術(shù)處理上,可以形成一種具有高強(qiáng)度的整體性材料,如果用回填、澆筑橋頭路堤,則可以使得其總沉降減??;其二,泡沫聚苯乙烯EPS材料。運(yùn)用這種材料有利于較小地基的附加應(yīng)力,從而達(dá)到提高橋梁承載力、減小地基沉降量的目的,在很大程度上能夠滿足行車時(shí)和上部路面結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度。
(4)設(shè)置柔性橋臺。即利用柔性橋臺,增加土擋墻,從而降低橋臺的剛度,使得橋臺和路堤的剛度差能夠大大的減小。而且由于土工網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是一種簡單的平面結(jié)構(gòu),其錨固作用也只能阻止橋頭較短的內(nèi)提填土的沉降,使得橋頭路堤的許多區(qū)域,只能在很小的程度上較弱路基壓縮變形的問題,從而對橋頭的壓實(shí)偏低度等問題,則可以采用柔性橋臺的設(shè)置方法,將搭板和土工格柵加筋相結(jié)合的方式。
綜上所述,公路橋梁作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一部分我國公路橋梁的施工技術(shù)水平還很不成熟,在技術(shù)方面,依然存在諸多不足,但是技術(shù)水平對公路橋梁工程的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,因此,人們應(yīng)該加強(qiáng)公路橋梁的施工技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,以便達(dá)到國際先進(jìn)水平。本文針對公路橋梁過渡段的施工技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。
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