趙世鑫
山西路橋集團陽蟒高速公路有限責任公司 山西太原 030006
當今社會對公路橋梁工程建設質(zhì)量的要求不斷提高,因此公路橋梁的相關施工技術受到了越來越多的關注。公路橋梁工程施工過程中,沉降現(xiàn)象是一個常見的問題,沉降現(xiàn)象的誘發(fā)因素涉及多個方面。同時,公路橋梁沉降段與其他路段也有著明顯的差異,沉降段路基路面施工過程中,也要采用相應的施工技術,以改善沉降現(xiàn)象,確保公路橋梁工程的施工質(zhì)量。
跳車現(xiàn)象的出現(xiàn),直接原因在于路面存在不均勻沉降。由地基問題而引發(fā)的路面沉降現(xiàn)象,通常是由于前期未做好地質(zhì)勘察。即在施工前未有效開展地質(zhì)勘察,也就沒有得到真實準確的地質(zhì)勘察資料,因此在制定施工方案的時候往往是僅憑經(jīng)驗,沒有對施工環(huán)境進行整體性的評測,從而給地基施工質(zhì)量造成了一定的影響,甚至會直接導致沉降現(xiàn)象的發(fā)生。同時,在實際施工之前,如果沒有綜合考慮施工場地的地質(zhì)條件、天氣氣候等因素,則在制定施工方案的時候往往會存在一定的盲目性,選擇的施工技術有可能不夠合理,從而給公路橋梁帶來一定的隱患。在實際施工之前,如果沒有對土層情況進行全面的勘測、綜合的分析,或者是勘察的時候,鉆孔數(shù)量較少、鉆進深度不足,則無法對土層性質(zhì)進行準確判斷。當?shù)鼗鶠檐浫跬翆拥臅r候,不能及時發(fā)現(xiàn)、采取有效的加固處理措施,便容易引起沉降現(xiàn)象。
公路橋梁沉降段的路基,土質(zhì)通常比較松軟,含水量相對較大。針對這樣的地基,為預防沉降現(xiàn)象的發(fā)生,應做好對地基的加固處理,以提高地基的承載能力。在對軟土地基實施加固處理的過程中,可以采取多種地基處理技術,如強夯加固技術、換土墊層技術等。強夯加固技術主要是使重物從高處落下,并借助其重力作用,將軟土地基夯實。換土墊層技術是將基礎下一定深度內(nèi)的軟弱土層部分或者是全部挖掉,并回填強度較高的灰土、碎石、砂,然后夯實。在實際施工過程中,應根據(jù)公路橋梁工程的實際情況,對具體的地基加固處理工藝進行合理確定。例如,在使用換土墊層技術的時候,若是軟土層的厚度較小,則可以直接開挖,并在路基上平鋪一層工布,再進行回填,以避免公路橋梁、路面之間直接接觸而出現(xiàn)的位移、落差等現(xiàn)象;若是軟土層的厚度較大,可在直接開挖之后,修筑高路堤,再填充材料。在開展材料填充作業(yè)的時候,若是直接進行填充,則可能會使軟土層在受壓的情況下出現(xiàn)位移,導致公路橋梁、路基產(chǎn)生應力,進而使橋臺發(fā)生移動。面對這樣的情況,回填過程中,應當合理調(diào)整回填頻率,可通過將回填頻率適當調(diào)低,來使路基保持穩(wěn)定,避免橋臺發(fā)生移動。
公路橋梁施工中,為避免出現(xiàn)沉降問題,通常需要對臺背進行填土。但實際施工中,受到各種因素的限制,臺背填土效果并不理想,從而不能達到有效預防沉降現(xiàn)象的目的。例如,施工場地空間較小的情況下,很多大型設備便不能在臺背位置進行細致的填土作業(yè),從而便會降低臺背填土效果,若是臺背填土效果不達標,便容易造成沉降問題;臺背填土施工中,若是壓實環(huán)節(jié)的質(zhì)量不高,那么填充后的臺背質(zhì)量便無法達到安全運行的要求。此外,填充的臺背土在實際運行過程中,由于長時間受到氣候條件、荷載等因素的影響,因此不可避免地會出現(xiàn)一定的損壞,這也會導致沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。臺背填土效果還會受到原料配比、機械設備、作業(yè)流程以及施工人員專業(yè)水平等諸多因素的影響,任何因素存在問題,便會降低臺背填土效果,增加沉降現(xiàn)象發(fā)生的幾率。
公路橋梁施工過程中,臺背填筑時,需嚴格控制施工范圍,并要做好壓實處理,確保壓實的緊密性,從而確保臺背的穩(wěn)定性。在臺背填筑過程中,需要應用水平測量儀對填筑厚度進行密切監(jiān)測,以便于實現(xiàn)對填筑厚度的合理控制。此外,臺背填筑過程中,還要確保填充均勻。壓實作業(yè)時,可使用振動壓路機進行壓實。壓實作業(yè)處于近臺端附近的時候,要緩慢行進,以防對橋臺造成損壞。對填筑材料進行選擇的時候,應結(jié)合地質(zhì)條件,選擇合適的填筑材料,優(yōu)先選擇質(zhì)量較好、性價比較高的輕型材料。如,使用泡沫混凝土作為填筑材料的時候,可以有效減少下沉量,從而有利于避免沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。
橋頭搭板已經(jīng)成為公路橋梁施工中的一種常用施工技術,其原因在于,搭板具有一定的緩沖作用,實際施工中應用橋頭搭板技術,可以有效預防沉降現(xiàn)象的出現(xiàn),減少橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。但橋頭搭板卻無法完全避免橋頭跳車現(xiàn)象。其原因在于,現(xiàn)階段公路橋梁施工中所采取的橋頭搭板技術,在搭板結(jié)構(gòu)設計存在諸多問題,且在實際施工中也存在一定問題。如,搭板近臺端,設計、施工中若是將搭板設置在路面表層的下方,便會使路基載荷在一定程度上增加,這種不合理的搭板結(jié)構(gòu),無法發(fā)揮搭板的應有作用;搭板結(jié)構(gòu)設計、施工中,如果拉桿、外錨栓的位置不當,則搭板也容易發(fā)生損壞;搭板四周有低洼的情況下,便容易形成積水,水分透過伸縮縫逐漸下滲,便會對路基中的回填土造成侵蝕,不僅會造成回填土流失,還會導致回填土的塑性增加,在經(jīng)過一定時間之后,回填土的支撐作用便會消失,導致搭板脫空,在荷載的影響下,搭板逐漸變形,變彎、出現(xiàn)裂紋,甚至折斷。
公路橋梁施工中,針對橋頭搭板,在實際進行設計、施工的過程中,應將保障搭板的穩(wěn)定性當作主要目標,采取各種有效措施,來提高搭板的穩(wěn)定性。首先,在橋頭搭板設計中,應對其滑落的可能性進行準確預測,在此基礎上,對橋頭搭板進行有效的加固處理。對橋頭搭板進行實際加固的時候,在橫向上通常
是使用拉桿進行固定,在縱向上通常是使用錨栓進行固定。拉桿一般是使用φ22毫米的鋼筋,拉桿的間距為75厘米。使用錨栓對橋頭搭板進行固定時,搭板可能會在垂直方向上受到損壞。面對這樣的情況,在移動拉桿、錨栓的時候,應確保位移相同,以免搭板受到損壞。同時,也要對搭板的支座進行科學設計。搭板的支座底層,一般使用油氈,各板式橡膠支座呈倒角式分布且間距為80厘米左右。將橋臺上端、牛腿設計為倒角式,從而在確保橋臺穩(wěn)定的同時減少支架對公路橋梁帶來的損傷。此外,還要充分考慮水分給公路橋梁帶來的侵蝕,針對連接部分的縫隙,需使用恰當?shù)牟牧线M行填充。較為常用的填充材料為瀝青、油浸甘蔗板。縫隙填充完全后,再用瀝青材料覆蓋,以確保密閉性,避免水分的侵蝕。其次,在橋頭搭板施工中,應結(jié)合橋頭坡度,合理確定搭板的長度,并要科學控制搭板的強度,確保搭板可以滿足公路橋梁實際運行中的荷載需求。公路橋梁實際運行中,如果出現(xiàn)搭板脫空的問題,需要及時采用砂漿進行封堵處理,搭板脫空后也會形成一定的空間,針對這一空間,也要及時進行填充處理,并借助具有良好凝結(jié)作用的水泥材料,來增強填充體的穩(wěn)固性。在搭板脫空初期,采用上述處理方法,可以有效避免縫隙的加大,起到理想的效果。實際采用上述處理方法的時候,可將搭板放置在路面基層下方,澆筑一層厚度為20厘米、寬度為50厘米的墊層。遠臺端的搭板墊層長度應在50厘米以上,且縱橫比通常為1:3。
綜上,地基、臺背、搭板等方面的問題,是導致公路橋梁出現(xiàn)沉降問題的主要因素。鑒于此,公路橋梁施工過程中,應重點關注地基處理、臺背填筑、橋頭搭板等環(huán)節(jié),采取科學、合理的施工技術,確保各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,從而提高公路橋梁工程的整體建設質(zhì)量,避免沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。