徐志鵬 王京京
摘 要:作為道路交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分,公路橋梁在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。過(guò)渡段路基施工是路橋工程建設(shè)的重點(diǎn),如何提升施工技術(shù)水平顯得尤為重要。為此,必須重視路基沉降問(wèn)題,掌握施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn),全面提升技術(shù)水平,規(guī)范施工工藝,只有這樣才能更好地延長(zhǎng)路橋工程使用壽命。
關(guān)鍵詞:路橋過(guò)渡段;差異沉降;綜合處治
中圖分類號(hào):U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,導(dǎo)致大量病害不斷顯現(xiàn)。其中亟待解決的一個(gè)問(wèn)題就是“橋頭跳車”,該病害不僅會(huì)對(duì)車輛行車舒適性造成極大影響,甚至?xí)a(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)地域遼闊,軟土分布極為廣泛。此類土質(zhì)具有含水量高、孔隙比大、滲透系數(shù)小等特點(diǎn)。在行車荷載長(zhǎng)期作用下,將大幅降低路基承載力,進(jìn)而產(chǎn)生差異沉降,出現(xiàn)“橋頭跳車”現(xiàn)象。為有效防治“橋頭跳車”,必須采取科學(xué)有效的措施,全面控制過(guò)渡段差異沉降,避免橋頭跳車問(wèn)題產(chǎn)生,保證行車舒適性及安全。
1 路橋過(guò)渡段差異沉降的形成原因
1.1 填料不均勻
在公路橋梁建設(shè)過(guò)程中,最重要的就是填料,因?yàn)楣放c橋梁都是由填料堆砌而成的,是路身和橋身的重要組成部分。因此,在臺(tái)背填料的過(guò)程中,我們必須選用具有良好透水性的材料,但是,透水性較好的材料又存在另一個(gè)問(wèn)題,那就是材料的空隙率大,壓實(shí)度不能得到很好的控制。
1.2 壓實(shí)度不夠
據(jù)大量實(shí)踐證明,壓實(shí)度是影響道路和橋梁過(guò)渡段出現(xiàn)差異沉降的主要因素。由于臺(tái)背填土不僅受機(jī)械設(shè)備的影響,而且還受施工順序、用料、作業(yè)面、經(jīng)驗(yàn)等諸多因素的影響,如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)疏漏,很容易導(dǎo)致臺(tái)背填土壓實(shí)度達(dá)不到要求,造成路橋過(guò)渡段不均勻下沉。
1.3 氣候水文的影響
氣候水文也是致使路橋發(fā)生差異沉降的主要因素。洪水、積雪、溫差過(guò)大、冰凍或是降雨量過(guò)大都很有可能導(dǎo)致路堤發(fā)生橫向不均勻下沉。當(dāng)然,地下水也是路堤產(chǎn)生不均勻橫向下沉的重要因素,因?yàn)槁坊猎诘叵滤慕惶孀饔孟?,體內(nèi)的水含量變化很大,使土體重量波動(dòng),發(fā)生下沉。除此之外,水文地質(zhì)變化也是影響路橋下沉的重要原因。因?yàn)?,在地表水的?cè)向補(bǔ)給、雨水補(bǔ)給和地下水補(bǔ)給的多重作用下,水的侵蝕會(huì)對(duì)路基的土體強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相當(dāng)大地破壞性,導(dǎo)致路基的內(nèi)部力作用不均勻,從而引起路面縱向和橫向的沉降。
1.4 設(shè)計(jì)不合理
當(dāng)然,道路和橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是不容忽視的原因。在施工過(guò)程中,因地質(zhì)鉆探深度不夠和或鉆探布控過(guò)少,未能達(dá)到準(zhǔn)確探明軟基深度和范圍的要求,從而造成軟基所選用的相關(guān)計(jì)算參數(shù)和處治理論計(jì)算與實(shí)際不符,導(dǎo)致軟基設(shè)計(jì)要求不能達(dá)標(biāo)。
2 工程概況
某路橋工程通車運(yùn)營(yíng)多年,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查可知,路面產(chǎn)生了不同程度的病害問(wèn)題,主要病害為車轍、松散、裂縫等。在各類病害中,裂縫病害最多,經(jīng)原因分析引發(fā)各類病害的最根本原因在于差異沉降。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),伸縮縫處、路橋銜接處、搭板和路堤銜接處這三個(gè)部位為最大差異沉降處,且搭板和路堤銜接處最為嚴(yán)重,則地基土和路堤工后沉降為橋臺(tái)差異沉降的直接原因。經(jīng)計(jì)算,本路段平均差異沉降值在2.82 cm,相對(duì)較大,存有一定行車安全隱患。為了解決過(guò)渡段差異沉降問(wèn)題,必須采取切實(shí)可行的措施。經(jīng)多方商議,決定采用DGR工藝處治,即深層注漿加固抬升技術(shù),近年來(lái),在路橋工程橋頭跳車治理中應(yīng)用較多,一般可采用分幅養(yǎng)護(hù),無(wú)需深填深挖,基本不會(huì)影響道路通行情況,且施工周期短,由養(yǎng)護(hù)角度來(lái)講,此方式施工效果最好。
3 路橋過(guò)渡段差異沉降處治措施
當(dāng)前,路橋過(guò)渡段差異沉降問(wèn)題日益凸顯,尤其是位于軟土等特殊地基條件下,對(duì)過(guò)渡段處的差異沉降要求更為嚴(yán)格,為此,應(yīng)采取相應(yīng)措施。綜合考慮本工程實(shí)際情況,決定采用DGR工藝,具體處治流程如下:
3.1 放樣
在施工前,需做好放樣工作,確定灌漿孔位,標(biāo)記好每一個(gè)孔位。當(dāng)土體具有較大空隙時(shí),則在地下漿液的擴(kuò)散半徑也會(huì)隨之增加,經(jīng)施工計(jì)算可知,本工程可在1.5 m~2.5 m之間控制漿液擴(kuò)散半徑范圍,為此,應(yīng)綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的軟弱土質(zhì)情況,做好各施工設(shè)備的調(diào)整,保證注漿壓力滿足施工要求。并在2 m~4 m之間控制灌漿孔距和排距。在注漿孔布設(shè)時(shí),需嚴(yán)格按照具體車道寬度,先對(duì)注漿孔的數(shù)量、間距等參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,保證所需施工處治段施工效果。此外,還需在施工前,做好地下管線排查工作,避免因施工損壞地下管線。
3.2 造孔
嚴(yán)格遵循施工要求進(jìn)行孔位、孔數(shù)的確定,一般需在20 cm以內(nèi)控制孔位偏差,此外,在1.5%以內(nèi)控制垂直度偏差。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況,可采用專用鉆機(jī)在路基填土層進(jìn)行造孔,并做垂直度控制。待鉆桿裝設(shè)好了以后,保證鉆頭與孔位對(duì)準(zhǔn),開(kāi)啟鉆機(jī)向預(yù)定深度進(jìn)行鉆進(jìn),待達(dá)到設(shè)計(jì)要求后即可停機(jī)。
3.3 安裝注漿器及灌漿管
待完成上述施工之后,為防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,需及時(shí)將混合注漿器與灌漿管安裝到位,相比3 mm無(wú)縫鋼管,可在其上控制灌漿管管壁厚度,從而保證其完整性。按照振動(dòng)加壓的方法向設(shè)計(jì)高度放入混合注漿器與灌漿管,但應(yīng)與設(shè)計(jì)樁底保持一定距離,可控制在0.5 m~1.5 m之間,保證土體能夠全面充分裹附住注漿管。
3.4 清孔
待上述設(shè)備安裝到位以后,可通過(guò)清水對(duì)注漿管進(jìn)行清洗,保證灌漿孔通暢。為確保注漿管和注漿泵之間連接正常,必須做好各接口安裝檢查工作,防止出現(xiàn)安裝不當(dāng)問(wèn)題。
3.5 制漿
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,以0.75為水泥漿液的水灰比,通過(guò)高速剪切專用制漿設(shè)備進(jìn)行施工,要求嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行材料均勻攪拌,待水泥漿攪拌好以后,必須在凈水泥漿初凝前使用完,避免出現(xiàn)材料離析情況。此外,需根據(jù)地質(zhì)軟土的各項(xiàng)特性,結(jié)合設(shè)計(jì)要求,合理確定DGR化學(xué)漿,以3:1的比例配置水泥和DGR化學(xué)漿。且綜合考慮施工地點(diǎn)的軟土情況、施工溫度等因素,在具體施工中做好調(diào)整,確保處治效果良好。
3.6 灌漿
按照工程實(shí)際情況,本工程可在0.1 MPa~1.0 MPa之間控制水泥漿液和化學(xué)漿液的壓力,并做好DGR漿液配合比的調(diào)整,隨后在1.5 m~2.5 m控制漿液擴(kuò)散半徑。根據(jù)軟土地基的深淺情況、差異沉降問(wèn)題等進(jìn)行各個(gè)灌漿階段的準(zhǔn)確確定。要求按12~15根樁組成群樁的方式進(jìn)行交叉灌漿。
第一,初灌。在柱底與地面相距5 m~6 m時(shí),可開(kāi)始初灌,灌注時(shí)間為3 min~5 min,灌注量為0.4 t/m~0.6 t/m,待完成交叉灌注后,即可進(jìn)入下一階段復(fù)灌。第二,復(fù)灌一。施工中,要控制好注入量,保證灌注量控制在0.5 t/m~0.6 t/m,待距路面3 m~5 m時(shí),即可停止注漿,在整個(gè)施工過(guò)程中,要實(shí)時(shí)對(duì)路面抬升現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控,保證交叉灌注充分,且能夠連成一個(gè)整體,保證初始抬升量充足,并能夠?qū)痘a(chǎn)生反壓作用,從而加固軟土地基,提升地基承載力。第三,復(fù)灌二。在相距地面2 m~4 m時(shí),同樣要做好灌漿量控制,可在0.2 t/m~0.4 t/m之間加以控制。且做好路面抬升現(xiàn)象監(jiān)測(cè),保證過(guò)渡段病害消除,降低沉降。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展,我國(guó)公路建設(shè)也發(fā)展十分迅速。舒適、便捷已成為公路的最大優(yōu)點(diǎn),但是從已建成并運(yùn)營(yíng)的公路使用情況來(lái)看,路橋過(guò)渡段的不均勻沉降和由此產(chǎn)生的橋頭跳車現(xiàn)象普遍存在,橋頭跳車病害不但嚴(yán)重影響行車安全性和舒適性,也成為制約公路事業(yè)發(fā)展的一大難題。為了解決路橋過(guò)渡段差異沉降問(wèn)題,必須結(jié)合具體工程案例,采取切實(shí)可行的措施,達(dá)到最佳處治效果,才能滿足公路舒適安全運(yùn)行的目標(biāo)。
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