趙江華
(山西遠(yuǎn)方路橋(集團)有限責(zé)任公司,山西大同 037006)
在橋梁與路基路面結(jié)構(gòu)相接的地段,為了減少沉降,通常會借助鋼筋混凝土搭板、填充粗粒料提高路基承載力等方式加強,以提高路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度。通過設(shè)置橋頭搭板,確實可以減少路基路面結(jié)構(gòu)的沉降,但是不能完全解決橋頭跳車情況,在結(jié)構(gòu)上仍存在可以改進的空間,需要不斷進行完善。
在橋梁工程施工過程中,橋臺回填位置是路基路面結(jié)構(gòu)沉降最嚴(yán)重的地段,必須做好回填質(zhì)量控制。由于受到各種因素的影響,橋臺回填地段存在很多質(zhì)量問題,出現(xiàn)不均勻沉降,導(dǎo)致出現(xiàn)橋臺跳車。在橋臺回填施工時,首先應(yīng)選擇合理的回填材料,并按照施工要求選擇施工機具。橋臺回填必須按要求進行分層填筑,分層夯實,并做好質(zhì)量控制,嚴(yán)格檢測壓實度。另外,還要充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蚝偷叵滤挠绊懀WC回填土強度和穩(wěn)定性。然而,在施工過程中,由于各種原因,造成橋臺回填質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求,施工后產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻沉降,造成沉降段出現(xiàn)橋頭跳車等病害。
在橋梁設(shè)計施工過程中,必須做好橋頭引道的結(jié)構(gòu)設(shè)計,尤其是對地基處理設(shè)計,以防止后期出現(xiàn)沉降。橋梁施工中應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況,制定有效的質(zhì)量控制措施,保證地基處治質(zhì)量。然而,在實際設(shè)計與施工中,個別設(shè)計單位對施工現(xiàn)場勘測不仔細(xì),鉆頭深度不足,對土層結(jié)構(gòu)掌握不夠,這嚴(yán)重影響了地基處治的穩(wěn)定性。另外,路基路面結(jié)構(gòu)在運營使用過程中,受到自然氣候的影響,雨水沖刷,熱脹冷縮等引起地基結(jié)構(gòu)變形,造成強度和穩(wěn)定性下降,進而導(dǎo)致路基路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降變形。
為了有效控制路基路面沉降段的不均勻沉降,提高整體道路結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性,需要對路基路面結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)合工程地質(zhì)情況,采取有效措施對地基進行處治,并采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對路基結(jié)構(gòu)進行進一步加強,提高路基路面結(jié)構(gòu)的承載能力,控制沉降量。由于路基路面結(jié)構(gòu)需要承受長時間的車輛荷載和環(huán)境氣候作用,設(shè)計中路面結(jié)構(gòu)采用混凝土材料,可有效減少沉降,提高路基路面結(jié)構(gòu)的承載能力。
現(xiàn)階段,我國路基路面結(jié)構(gòu)與橋梁相接處的沉降段通常采用搭板技術(shù),但是其強度和長度還沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),只是憑設(shè)計人員的經(jīng)驗進行設(shè)計,存在一定的局限性。個別搭板設(shè)計不合理,造成沉降段出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降,后期還有投入大量的資金進行養(yǎng)護修補,造成了不必要的經(jīng)濟損失。通過實踐證明,在設(shè)置橋頭搭板的同時設(shè)計加入土工格柵,采用復(fù)合結(jié)構(gòu)增加路基的承載能力,提高路基土體的抗剪強度,對路基結(jié)構(gòu)進行補強,可有效降低路基路面沉降段的不均勻沉降,提高路基的強度和穩(wěn)定性。
在路基路面沉降段正式施工之前,首先對沉降段的沉降數(shù)據(jù)進行觀測和計算,確定沉降幅度,并盡可能縮小誤差,將計算值控制在誤差范圍以內(nèi)。這就要求必須準(zhǔn)確掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況,對軟土層等薄弱地質(zhì)情況進行詳細(xì)勘察。另外,還要充分考慮路面結(jié)構(gòu)的強度和填土的路基強度,合理設(shè)計沉降段路基結(jié)構(gòu)。另外,必須重點對路基路面差異沉降過渡段的路基路面結(jié)構(gòu)進行重點設(shè)計,確保滿足設(shè)計要求,杜絕不均勻沉降。
為了減少橋梁與路基路面結(jié)合處的不均勻沉降,常設(shè)置搭板來提高路基的承載力。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,選擇搭板的施工方法,通常包括以下幾個方面:
1)路基路面結(jié)構(gòu)長時間承受車輛荷載的作用,如果承載能力不足,會產(chǎn)生裂縫,需要設(shè)置搭板提高承載力,防止出現(xiàn)開裂;
2)搭板頂面應(yīng)與路基路面頂部處于平行狀態(tài),且標(biāo)高符合整體道路結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工要求,這樣可以有效提高路基路面沉降段的承載能力。
橋臺軟基處治不當(dāng)會直接影響路基路面沉降段的強度和穩(wěn)定性,必須合理選用處治方法進行施工。結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,可選擇水泥粉噴樁法、爆破法和強夯法等方法對橋臺軟基進行處治,加入橋臺軟基。施工中應(yīng)選擇施工速度快、工期短、工程造價低、處治效果好的處治方法,以有效降低沉降量。處治后對橋臺進行長時間的預(yù)壓,以不斷提高地基的承載能力,加快固結(jié),減少沉降量。
按照設(shè)計與規(guī)范要求,進行路基填料的選用,正式施工前對填料進行試驗,確定施工技術(shù)參數(shù)。根據(jù)試驗結(jié)果,選擇最優(yōu)的路基填料,一般盡量選擇含水量低、滲水性能好的材料。優(yōu)先選擇砂性土,盡量不選用黏性土和粉質(zhì)土,不得選用淤泥、有機質(zhì)土等含水量高的材料。
在一定程度上,橋臺回填施工質(zhì)量決定著路基路面沉降段的穩(wěn)定情況,必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。實踐證明,橋頭跳車的產(chǎn)生主要是由于橋臺回填產(chǎn)生不均勻沉降造成的。施工中一方面要選擇合格的回填料,試驗表明輕質(zhì)材料壓實后強度高,穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)沉降,可以有效保證施工質(zhì)量。因此,在選擇橋臺回填料時應(yīng)優(yōu)先選擇剛度介于橋臺和路基之間的輕質(zhì)材料,其透水性好,壓實度容易保證,穩(wěn)定性好。另一方面要嚴(yán)格按照施工要求進行施工,分層填筑,分層壓實,保證壓實度,以盡可能減少沉降。
在橋臺施工完成后,應(yīng)盡快進行回填,并進行路堤施工,并做好施工機械和人員的調(diào)配。合理選擇路基填料,并合理選配路基壓實機械的型號和數(shù)量,并保證路基壓實度與橋臺回填部分相同,以保證路基路面沉降段承載能力相同,防止出現(xiàn)不均勻沉降。橋臺與路基連接段進行同步施工,同時進行填筑和壓實。對于特殊的施工點,應(yīng)該進行特別安排,保證施工質(zhì)量和靜置預(yù)壓符合設(shè)計要求。
在施工過程中,重點做好排水設(shè)施的設(shè)置,及時排除施工現(xiàn)場的積水。尤其是在一些降雨量較大的地區(qū),必須做好臨時排水,防止地表積水浸濕路基土,降低強度。對地下水位較高的路段,可適當(dāng)提高路基填筑高度,也可以設(shè)置排水設(shè)施降低路基范圍內(nèi)的地下水位高。
隨著我國公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展,很多原有道路已不能適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的需要。在路基路面沉降段,由于施工質(zhì)量不合格,車輛大型化,車輛荷載重復(fù)作用,相繼出現(xiàn)了橋頭跳車等質(zhì)量問題。因此,在路基路面沉降段設(shè)計與施工過程中,應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況,采取有效措施對沉降段地基進行處治。對路基路面沉降段存在的問題成因進行分析,制定有效措施進行防治,并在施工中建立科學(xué)合理的質(zhì)量控制體系,不斷提升路基路面沉降段施工質(zhì)量,提高道路各方面使用性能,提升道路的整體運營能力。