張埤清
(貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001)
不同的建筑設計方案會造成不同的沉降速度,這是在工程設計方案之內的可控因素。但是不穩定或者不均勻的下降速度會對橋頭沉降段的工程建筑強度造成嚴重的影響。橋頭沉降段是道路橋梁中重要的組成部分,目前我國道路工程建設有三種路基處理方式:鋼筋混凝土搭板法、增加鋼筋法和粗粒料填筑法。
三種路基處理操作方法都可以有效避免道路橋梁段的剛度差異,減少道路橋梁沉降段的不均勻性情況的發生。根據相關實驗研究數據表明,鋼筋混凝土搭板法更加受橋梁建筑施工人員歡迎,優點是施工過程簡單易操作,施工效率高;弊端也比較明顯,施工質量較差,對防治跳車現象的效果不明顯,需要加強對橋梁結構的設計調整,才能達到增強路基的韌性與強度的效果,進而有效防治跳車現象的發生。
橋臺背填土的處理方法能夠達到橋梁沉降段公路的設計標準,但是處理模式工藝次序復雜,施工效率和質量較低,穩定性差,容易受到外界因素的影響。對于材料的選擇、工藝流程和施工設備的要求較高,施工成本高。細節處理不當會導致橋臺背路堤壓實度達不到標準。時間問題是其中不可控的影響因素,橋臺背路堤壓的穩定性隨時間變化出現沉降高度不平均的現象。通路之后,每天的承載負荷會導致道路低級塑性形變,出現沉降差異,影響路面的平整性。
橋頭地段是出現跳車現象的根本原因。首先是由于橋頭引導地基設計結構不合理,導致工程結束后地基出現下沉產生高度差;其次是在地基施工建設過程中,一些施工人員投機取巧,沒有按照設計方案和設計要求進行施工,鉆探的指定深度不達標或者是設置的地質鉆孔少于設計鉆孔數量,施工質量不達標。隨著時間流逝后軟土層位置不明確,出現橋梁路堤軟土地基下陷的問題;最后,部分技術人員在模擬計算過程中出現失誤,導致設計方案和實際情況不相符。在自然條件下,橋頭引道地基處長期受到雨水沖刷,形成橋梁軟土地基沉降現象,發生主橋與引道地段的下降高度差,也是橋梁道路使用過程中路面地基的強度和抗剪性能下降的主要原因。
(1)設計合理的道路橋梁沉降段結構型式
由于我國沒有明確的相關文件統一設置道路橋梁沉降段搭板的設計要求,所以施工單位和設計者都是根據自身的施工經驗或者單位的施工要求進行設計施工,所以根據實際情況設計合理的施工方案可以強化沉降段的強度結構,保證道路橋梁沉降段結構的穩定性。設計過程中按照橋臺的沉降量和橋頭路基來計算并對搭板長度進行設計,以增強路基的沉降幅度和穩定性為目的,在設計過程中加入土工格柵欄技術,可以有效提高土層的抗剪切強度。
(2)設計結構合理的緩和沉降段
緩和沉降段的處理需要根據實際情況來處理,要事先考慮填土路基、橋臺混凝土、和瀝青混凝土的結構強度因素,設計符合不同強度的沉降段,保證沉降段的橋臺和路堤之間的漸變帶大于等于50 m,道路橋梁沉降度差異不超過5 cm。保證軟土層地基和路堤的處理滿足橋臺和路堤漸變帶強度需求,減緩緩和沉降段的變形速度,優化緩和沉降段工程強度,延長使用壽命。
(3)嚴格控制路橋沉降段路面的變形
在設計過程中,通過有效的測量后整理數據信息,通過電腦模擬計算得出工程結束后的路橋沉降量。根據施工工程要求:工程后的沉降量要小于10 cm,并且保證三個月內沉降偏差量在合格標準范圍內才能進行施工。嚴格控制路橋沉降段路面的變形,優化路橋沉降段的結構強度,保證工程的使用壽命和工程強度達到要求。
(1)合理設置搭板
搭板是道路橋梁沉降段路基路面施工設計中重要的組成部分,主要施工技術方法包括兩種:一種是以路基面為標準線的平行搭建法,可以防止因車載負荷量過大出現的道路橋梁裂縫現象。設計施工全過程中需要擋板的設置與路基路面的頂面一直處于平行狀態,保證搭板的頂面與橋梁的底層保持一致性;另一種雙頂面搭建法,目的是解決路基地面與橋梁之間存在的過渡問題,保證路基頂面和搭板的頂面標高一直保持平行狀態的搭板方法。
(2)選擇最佳橋臺軟基施工方法
橋臺軟基施工方法主要包括四種:水泥粉噴樁地基法、爆破法、強夯法和塑料排水板法。其中水泥粉噴樁地基法是施工期間效果最佳的施工方法,爆破法、強夯法和塑料排水板法的加固效果要差一些。水泥粉噴樁地基法具有施工效果好,施工工期短,施工效率高等優點,但是成本比其他三種方法高,一般施工隊伍無法承擔其成本。在實際施工過程中,施工隊伍需要結合實際情況和工程需求選擇橋臺軟基施工方法,保證最佳施工效果。加強對橋臺地段的預壓,緩解因軟土路基不均勻而出現的沉降現象,從根本上提高地基的承載力,減少工程沉降現象的發生。
(3)優化填筑后臺材料
道路橋梁沉降現象分為三種類型:固結沉降、次固結沉降和瞬時沉降。其中固結沉降和次固結沉降現象是導致發生跳車現象的兩點主要原因。通過填充具有壓縮性的輕型填充材料,壓實后能夠有效減少地基承載負荷,是有效防治地基沉降現象的最佳方法。參照后臺填充材料的基本準則與原則,選擇剛度合適的填充材料,保證材料剛度在路基與橋臺材料的剛度范圍之內,保證填筑壓實度高、透水性強,從根本上緩解沉降現象的發生。
(4)道路橋梁沉降段的施工安排
路堤施工工作要在橋臺結構完成之后進行,施工人員根據沉降段路面的實際密度情況選取相同型號的壓實機械,保持一致的壓實重量和方法進行施工,達到相同的壓實強度。遇到施工地點比較特殊時,要根據實際情況進行施工安排,保證靜置預壓的標準一致性。
道路橋梁沉降段路基路面的施工技術,是施工人員的實踐經驗積累出來的,其中會有一些不完善的技術手段影響工程質量,需要相關技術人員進行科學合理的規劃和設計有效的施工方案,根據實際情況靈活的采取施工方法。在適應當地地理特點的同時進行施工管理,并嚴格保證達到施工標準,從根本上解決道路橋梁沉降段路基路面出現的沉降問題。時刻進行工程質量的監督,保證施工質量的有效提高,防治跳車現象的發生,保證車輛和人員的安全,延長橋梁的使用壽命,推動道路工程建筑的穩步發展與進步。