研究道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术
2016-07-05
一、引言
通过调查研究发现，在投入运营中的道路桥梁工程中，其引道路堤与桥台之间多存在着差异沉降问题，引起桥头跳车问题，降低行车速度及舒适度，严重则会引发交通事故。此外，桥头跳车问题，对桥梁本身影响较大，容易加快路面接缝破损速度，引起伸缩缝，破坏桥台台背等。为此，提出对道路桥梁工程沉降段沉降机理的研究，并采取相应的施工技术，综合防治不均匀沉降，提高行车安全性及舒适感。
二、道路桥梁工程路基路面沉降机理分析
（一）路堤变形基本机理分析
在道路桥梁施工作业时，多选择普通粘性土作为台背回填填料，受施工条件、场地地形等因素限制，进行台背土方压实处理其难度较大，如其压实度及密实度处理达不到设计要求，土方含水量达不到最佳状况，容易引起沉降变形。在路堤自重及车辆荷载影响下，路基密实度提升。因土体其柔性及弹塑性较强，相对混凝土桥台而言，两者之间的刚度存在着较大差异，在外部荷载的作用下，不同材质构成的桥台则会出现差异性塑性变形。
（二）台背地基变形基本机理分析
沟壑地段属于桥涵地基变形多发区，其地基强度较低、含水量较高、压缩性突出、土壤孔隙比较大，其填筑路基在外部荷载影响下，其变形幅度较大。在道路桥梁施工中，桥头段路堤其填筑高度较之一般路段高出5-10cm，相对路基基底而言，其高出路基所附加的应力可能会引起地基沉降问题。
（三）桥头搭板设置引起沉降
道路桥梁工程中，桥头搭板其弹性支撑点作用于牛腿上，路基土体与桥台距离较近，则其承受应力较小，从而引起不均匀受力现象。在车辆运行中，其路基应力主要集中在两个点上，其一为汽车荷载作用点，其二为搭板支承路基端点，当车辆运行到搭板末端时，其搭板末端路基所承受的纵向应力则会达到最大值，其塑性变形程度最大，从而在搭板末端位置出现过量沉降。
三、道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术
（一）搭板设置技术
1.搭板设置方式
道路桥梁在车辆荷载影响下，其路基路面厚度与刚度会缓慢变化，为施工作业带来一定困难。在搭板设置时，可以让搭板平行于路基面顶面，让搭板顶面标高与桥面层底标高保持一致；在搭板设置时，可以选择搭板顶面标高与路基顶面标高一致的设置方式，从而解决路基及桥梁过渡问题；搭板标高还可以与桥台连接处保持一致。在搭板设置施工中，施工标高应适当大于设计标高值，预留出一定反向坡，按照道路桥梁沉降值确定坡度值。
2.桥台及搭板连接作业
于桥台上，搭板及台背之间设置搭板近台端，为防止塔板出现纵向滑移问题导致桥头凹陷，应设置水平拉杆及竖直锚栓；钢筋设置间距多控制在75-80cm范围内；如选择竖直锚栓，则可能会对搭板或牛腿造成一定破损；锚栓在应用中，其限制位移与水平拉杆一致性较好，则其应用效果较为突出。
搭板设置时如选择应用板式橡胶制作，则其间距应设计为80cm左右，一般其设计规格为150×150×（21-38）mm；于搭板近台端下方铺设1-2cm厚度油毡垫层。为避免出现搭板转动对路面结构损伤问题，应将搭板近台端上部及牛腿上边缘制作为倒角形式。于搭板与桥台接缝位置应填充材料，避免雨水渗入引起质量问题。一般选择玻璃纤维、沥青麻絮作为填缝材料，为确保填缝质量，在填充材料后应采取灌入沥青。
3.搭板施工
在进行搭板设置时，应确保搭板设置符合行业标准与国家规范要求，确保搭板设置平整度及其表面坡度控制质量。如搭板距离基层顶面较近，其在碾压中容易出现压碎或形成薄层问题，为此，在搭板施工中，针对搭板混凝土顶面距离基层顶面不大于10cm的状况，先首先凿除铺筑水泥碎石基层然后于地面层铺筑沥青混凝土，从而确保台背强度。
（二）地基处理技术
为解决桥台跳车问题，应确保桥背软弱地基处理质量。在实际施工中，应结合实际合理选择地基处理技术，充分提高地基承载力及稳定性，降低路堤及桥台沉降差，从而减少沉降变形问题，有效防止错台现象的发生。针对含水量较高、土壤孔隙率较大的沟壑地段，应采取换填土方式进行处理。其换土深度应依据工程软土地基厚度来确定。一般软土地基厚度不足4m时，可以将其开挖深度设计为0.6m，如其软土地基厚度较大，则应增加其开挖深度，一般开挖深度在1m以上。可以将挖除粘土晒干后回填，也可以通过石灰土进行回填，防止出现沉降变形问题。在厚度较大软土层地基进行高路堤施工作业时，因添入一定填充材料，软土地基会出现一定的挤动问题，增加桩基压力，引起桥台转动或水平位移问题，对伸缩缝及支座带来严重损坏。为减少非正常位移问题，应加强地基刚性，如可以采取粉喷桩等措施，提高地基稳定性。
（三）后台填筑
从时间角度来看，路基沉降分为固结沉降、次固结沉降与瞬时沉降。其中固结沉降、次固结沉降对桥头跳车产生较大影响。填筑材料质量及性质是影响路堤沉降的关键因素，如采取轻型材料作为填筑材料，则可以有效降低压缩变形问题，减轻地基沉降，经过压实作业后，压缩模量获得较大提高，可以在一定程度上缓解反复荷载累计变形问题。为确保后台填筑质量，应合理选择填筑材料，做好填筑施工，降低沉降，以实现其施工质量。
在对填筑进行选取的时候，要选择质量较好的材料的。下面列出几点需要注意的事项：（1）填筑材料位于路基材料以及桥台材料的刚度中间地点；（2）要制定严格的压实度标准，选择更容易压实的填筑材料；（3）填筑材料一定要具有良好的透水性。
结语
在道路桥梁工程施工中，在引道路堤及桥台连接位置多存在着差异沉降问题，引起桥头跳车现象，为行车安全及行车舒适性带来很大影响，影响道路桥梁工程质量及耐久性。为此，提出对道路桥梁工程路基路面沉降机理分析，重点从搭板设置技术、地基处理技术、后台填筑等方面对道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术进行研究。实践证明，采取有效的处理技术，能够降低道路桥梁工程不均匀沉降，防止出现跳车问题，保障车辆安全舒适通行。
参考文献
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