【摘 要】伴隨我國經(jīng)濟(jì)政策調(diào)整,公路建設(shè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。公路建設(shè)是我國改革開放不斷深化與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民出行安全的保障,也是現(xiàn)代化綜合運(yùn)輸體系不斷優(yōu)化、強(qiáng)化的體現(xiàn),高速公路作為道路建設(shè)的重要組成部分,其為解決交通運(yùn)力緊張與區(qū)域運(yùn)輸創(chuàng)建的新的途徑。為此,本文通過工程案例,對(duì)路橋過渡段設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了深入分析與探究,以期為推動(dòng)路橋事業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。
【關(guān)鍵詞】路橋工程 過渡段 設(shè)計(jì)方案 工程案例 過渡段形式 壓實(shí)度 填料 加固處理地基
作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素,為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必須重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著改革開放的不斷深入,我國公路工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展,過渡段設(shè)計(jì)作為路橋建設(shè)的重要組成部分。施工過程中應(yīng)確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、正確性與可行性。規(guī)范路橋過渡段施工工藝,提高路橋過渡段設(shè)計(jì)水平,是有效延長(zhǎng)公路工程使用壽命,提升工程建設(shè)整體質(zhì)量的重要保障。為此,施工企業(yè)必須在充分了解過渡段施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格遵循工程案例具體情況,做好設(shè)計(jì)工作,只有這樣才能規(guī)范施工工藝,才能實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
1 工程案例
某工程地層分為2—3米厚粘土、10—15米厚粉質(zhì)粘土、10—12米厚粉土、7—10米厚粉質(zhì)粘土,粉土未見底,其各項(xiàng)指標(biāo)如表1所示。該工程水文地質(zhì)特點(diǎn)如下:第四系孔隙潛水為其地下水,3.1米為其地下水埋設(shè)深度。0.2g為地震加速度,VIII度為地震基本裂度。根據(jù)工程施工要求,過渡段路基工后沉降必須小于5毫米,7.69米為路堤中心最大填高。
2 路橋過渡段設(shè)計(jì)方案分析
為延長(zhǎng)路橋工程使用壽命,提高工程質(zhì)量,要求施工企業(yè)必須規(guī)范路橋工程過渡段施工設(shè)計(jì),選擇合理的設(shè)計(jì)方案,提高施工技術(shù)水平,只有這樣才能確保公路工程的整體質(zhì)量,才能為交通事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。
2.1 過渡段形式
(1)根據(jù)原材料劃分。級(jí)配碎石、級(jí)配碎石摻5%水泥及混凝土砌塊三種過渡段類型。目前常用于路堤和路塹、路堤和涵洞的為級(jí)配碎石過渡段。用于路堤和橋臺(tái)連接的為級(jí)配碎石摻水泥與混凝土砌塊過渡段兩種類型。
(2)根據(jù)斷面形式劃分。正、倒梯形為斷面的兩種不同形式,按照路堤和過渡段施工順序不同,選取的形式也不盡相同。如選取正梯形需先進(jìn)行過渡段施工,倒梯形則需先施工路堤。當(dāng)具有較高構(gòu)造物與路堤填土?xí)r,過渡段地基系統(tǒng)K檢測(cè)難度大,如施工條件良好,則同時(shí)進(jìn)行路堤、過渡段施工。
2.2 過渡段設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)過渡段的目的為路基和不同工程類型間差異沉降的有效降低,是不同結(jié)構(gòu)間剛度平順過渡實(shí)現(xiàn)的重要保障,特殊情況下能夠起到保持道路結(jié)構(gòu)縱向穩(wěn)定的目的。一般情況下為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo),過渡段都會(huì)選取合理的結(jié)構(gòu)形式、質(zhì)量合格的填料與較高的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(表2)。設(shè)計(jì)過程中還需與工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、地形情況相結(jié)合,并對(duì)施工方案的可行性進(jìn)行充分考慮,特殊情況下需做好橫、縱斷面設(shè)計(jì),尤其是做好地基沉降、基床結(jié)構(gòu)等縱向過渡研究。根據(jù)工程案例具體情況,本工程填筑選取摻5%水泥級(jí)配碎石,選取倒梯形作為斷面形式。
2.3 過渡段尺寸
選取沿路線縱向倒梯形過渡,可通過以下公式計(jì)算過渡段長(zhǎng)度:
2.4 臺(tái)后地基處理
臺(tái)后路基沉降變形控制過程中,地基沉降控制極為重要,尤其是在軟土地基施工路段,一般可選取水泥攪拌樁、粉噴樁等軟基處理技術(shù)進(jìn)行施工。據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,在處理深度較大、基本打透軟弱層與樁身強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定的情況下,半剛性樁處理符合地基的沉降總量、速度與工后沉降效果良好。如15米為壓縮層厚度,實(shí)測(cè)2.5到2.6厘米為復(fù)合地基沉降值。在軟土擠密施工中擠密砂樁、擠密碎石樁約束作用下,樁體質(zhì)量很難保證,無法充分發(fā)揮加固效果。
2.5 回填臺(tái)后基坑
選取素混凝土、片石混凝土對(duì)基坑進(jìn)行回填,一般情況下,選取碎石分層夯填大面積,以此達(dá)到壓實(shí)效果。
2.6 B水板設(shè)置于臺(tái)背位置或B水料填筑
為將路基表面水快速排出,防止積水現(xiàn)象出現(xiàn)于橋臺(tái)、路基之間,對(duì)路基強(qiáng)度造成影響,需將B水料(高強(qiáng)度、小壓縮性)填筑于橋臺(tái)背后相應(yīng)位置,或進(jìn)行B水板埋設(shè),以此達(dá)到排水速度加快的作用。并在與地面相近位置進(jìn)行橫向排水系統(tǒng)設(shè)置,或利用盲溝引出B水。
2.7 專門防水層設(shè)置于過渡段基床裹層
作為一種有限阻水能力材料,級(jí)配碎石在路橋過渡段施工中極為重要。因路拱影響,路基表面降水可橫向排除,如雨量較大,將產(chǎn)生水分連續(xù)補(bǔ)給現(xiàn)象,進(jìn)而不斷增加基床內(nèi)含水量,產(chǎn)生基床質(zhì)量問題,據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,在遇水時(shí),級(jí)配碎石K30值將出現(xiàn)24%下降。為確保工程質(zhì)量,可將專門防水層設(shè)置于基床表層,可個(gè)將隔水層設(shè)置于基床表層,避免下滲雨水,達(dá)到路基保護(hù)的作用。
2.8 鋼筋混凝土搭板設(shè)置于橋臺(tái)和路基間
將鋼筋混凝土搭板設(shè)置于臺(tái)后過渡段,可達(dá)到路基和橋臺(tái)抗垂直變形能力改善的目的,是路基、橋臺(tái)剛度漸變得以實(shí)現(xiàn)的保障。
2.9 加固處理地基
(1)一般土質(zhì)地基。加固處理一般土質(zhì)地基路堤、淺路塹后,可選取聯(lián)合堆載預(yù)壓處理的方式進(jìn)行施工。預(yù)壓土柱高度普通地段需控制在2米以上,路橋過渡段則控制在2到4米之間。通過沉降量分析天然地基無法滿足工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn),可選取以下措施:粉土、砂類土為地基土表層,或表面黏性土厚度在3米以下時(shí),可選取強(qiáng)夯施工方式,并與路基填高相結(jié)合實(shí)行堆載預(yù)壓施工方式。以黏性土作為主要地基土?xí)r,如填高在3米以下,可選取堆載預(yù)壓施工方式,如填高在3米以上,可選取復(fù)合地基聯(lián)合堆載預(yù)壓施工方式,一般6到8米為復(fù)合地基樁長(zhǎng)范圍,路橋過渡段需將其置換率、樁長(zhǎng)進(jìn)行有效提升。
(2)軟土地基。通過沉降、穩(wěn)定分析后,軟土地基加固方式如下:第一,淺層軟土(3米以下厚度)。選取挖除換填、深層攪拌樁復(fù)合地基等方式進(jìn)行施工。深層攪拌樁復(fù)合地基施工中4米為其最小樁長(zhǎng),并向1,米以上硬土層嵌入,0.5米為嵌入巖石全風(fēng)化層最小厚度。第二,軟土地基(3米以上厚度)。選取強(qiáng)夯置換、CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合地基等方式施工。通常選取復(fù)合地基方式,加固深度應(yīng)穿過軟土層直至硬土層。0.4到0.5之間為樁徑,按照相關(guān)施工規(guī)定計(jì)算并確定樁長(zhǎng)、間距與布置形式。第三,厚層軟土地基。選取管樁樁網(wǎng)、樁筏基礎(chǔ)、聯(lián)合堆載預(yù)壓等方式進(jìn)行施工。0.4到0.5之間為其樁徑范圍。
(3)松軟土地基。通常情況下,松軟土地基不會(huì)對(duì)路基穩(wěn)定造成任何影響,但為影響路基沉降。按照施工現(xiàn)場(chǎng)具體地質(zhì)、地形情況,如工后沉降與施工規(guī)定不符,地表下2米左右存在軟土層,可選取翻挖換填、重型壓路機(jī)壓實(shí)等方式進(jìn)行施工;如深度較大,可選取強(qiáng)夯、碎石樁等方式進(jìn)行施工。
(4)濕陷性黃土。根據(jù)全部消除濕陷性原則設(shè)計(jì)黃土路基地基。當(dāng)路堤基底變形與施工規(guī)定相符時(shí),可選取沖擊碾壓、重錘夯實(shí)等方式處理基底,并做好陷穴施工。如濕陷性黃土厚度在3米以下,可選取挖除換填、沖擊碾壓等方式進(jìn)行施工。如3到6米為濕陷性黃土厚度,可選取強(qiáng)夯施工?;彝翗丁嚢铇兜葹樘幚?米以上厚度的濕陷性黃土。
2.10 設(shè)計(jì)路堤
選取級(jí)配碎石填筑方式施工路橋過渡段,如大型機(jī)械無法對(duì)橋臺(tái)背后2米左右范圍實(shí)施碾壓,可選取摻5%水泥級(jí)配碎石通過小型機(jī)械夯實(shí),以此確保施工效果的質(zhì)量。
2.11 路基排水
設(shè)計(jì)路基排水時(shí)應(yīng)與施工現(xiàn)場(chǎng)其他建筑物相結(jié)合,以此加強(qiáng)路基排水設(shè)施。一般選取預(yù)制混凝土構(gòu)件砌筑側(cè)溝等方式進(jìn)行路基排水設(shè)計(jì)。也可將單側(cè)、雙側(cè)排水溝設(shè)置于路堤天然護(hù)道上,或選取土坑排水。
3 結(jié)語
綜上所述,為滿足車輛安全運(yùn)行需求,公路工程施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。為有效解決現(xiàn)階段路橋工程病害問題,必須準(zhǔn)確分析其影響因素,并在此基礎(chǔ)上,選取科學(xué)有效的措施進(jìn)行路橋工程建設(shè)。施過渡段設(shè)計(jì)作為路橋工程施工的重要組成部分,為達(dá)到路橋施工目標(biāo),實(shí)現(xiàn)路橋交通的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益,要求施工企業(yè)必須根據(jù)工程案例,選擇行之有效的設(shè)計(jì)方案,才能為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。
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作者簡(jiǎn)介:孫志軍(1979.06),男,河南漯河人,工程師,本科,研究方向:交通工程。