淺談橋梁施工中橋頭下沉應(yīng)對(duì)措施

王 晶

(山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路分公司，山西 運(yùn)城 044000)

0 前 言

道路橋梁在沉降段因地質(zhì)較復(fù)雜，受到外力因素和惡劣天氣等帶來(lái)的干擾，導(dǎo)致沉降段容易出現(xiàn)路基路面沉降。受復(fù)雜地質(zhì)條件、受力狀態(tài)和惡劣天氣等因素影響，橋梁與路基銜接部位易出現(xiàn)沉降病害。所以，在橋頭過(guò)渡段施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)選擇科學(xué)的施工工藝，并針對(duì)性地采取合理措施，以保證橋頭過(guò)渡段施工效果，減少橋頭運(yùn)營(yíng)期沉降問(wèn)題，提升道路橋梁項(xiàng)目施工質(zhì)量，進(jìn)而明顯提高路橋梁運(yùn)行安全性，并降低后期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本。

1 工程概況

山西某路橋工程長(zhǎng)度為135.372 km，路基寬27 m，路面寬23.5 m，中央分隔帶寬2 m。為保證橋頭位置線形平穩(wěn)過(guò)渡，路基相對(duì)密實(shí)，有效抑制橋梁工程完工后橋頭處下沉現(xiàn)象，對(duì)過(guò)渡段路基實(shí)行填筑施工，從地面線到橋臺(tái)后3 m開(kāi)展填筑，使坡度維持1∶1.5漸變回填至路基頂處。

2 橋梁工程橋頭段容易產(chǎn)生的病害

2.1 路基沉陷

路基沉陷是在橋頭過(guò)渡段施工導(dǎo)致的運(yùn)營(yíng)期橋頭病害之一，由于山西地區(qū)多存在濕陷性黃土，若沒(méi)有對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行針對(duì)性處理，在橋臺(tái)和臺(tái)背填方位置容易引發(fā)路基發(fā)生差異沉陷問(wèn)題，發(fā)生橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。

2.2 壓縮沉降

若橋梁施工時(shí)未對(duì)橋頭段進(jìn)行特殊處理，可能導(dǎo)致部分大型車(chē)輛在橋頭行駛時(shí)，影響路基路面穩(wěn)定性，導(dǎo)致路基路面發(fā)生沉降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致橋臺(tái)往后傾斜，出現(xiàn)非均勻性下沉，影響行車(chē)安全。

3 橋梁工程橋頭段相關(guān)施工技術(shù)

3.1 搭板施工技術(shù)

3.1.1 搭板設(shè)定方式

1)設(shè)定搭板高度。由于行車(chē)荷載及車(chē)輛重復(fù)運(yùn)行，路基路面厚度和剛度會(huì)出現(xiàn)一定程度改變，導(dǎo)致作業(yè)困難，致使施工量增多。所以，需做好搭板設(shè)定工作，保障搭板設(shè)定參數(shù)可滿足橋梁施工要求，保持道路搭板高度值和路基頂面高度值相一致，確保橋梁搭板高度值和橋面層底處高度值相同[1]。

2)設(shè)定搭板頂面標(biāo)高。搭板頂面處標(biāo)高值和常規(guī)路段路基相關(guān)標(biāo)高值應(yīng)維持相同，保證道路路基和橋梁之間過(guò)渡較為順暢，維持搭板和橋臺(tái)相連較為協(xié)調(diào)，實(shí)施施工時(shí)，需保持搭板和路面相連位置滿足標(biāo)高或稍大于標(biāo)高[2]。

3)統(tǒng)計(jì)下沉下降量。依據(jù)此路橋工程實(shí)際施工作業(yè)需求，維持路線縱斷面相對(duì)完整，有助于檢測(cè)沉降差值，參考計(jì)算機(jī)技術(shù)及軟件實(shí)行坡度計(jì)算與路基沉降量統(tǒng)計(jì)工作[3]。

搭板設(shè)定結(jié)構(gòu)圖如圖1顯示。

圖1 搭板設(shè)定結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 連接橋臺(tái)與搭板

1)設(shè)定錨栓。使臺(tái)端周?chē)^栓設(shè)在橋臺(tái)上層，維持錨栓設(shè)定合理，避免因?yàn)榇畎逶O(shè)定不適宜而引發(fā)縱向方向移動(dòng)，保持橋臺(tái)和搭板連接平穩(wěn)。此路橋工程施工過(guò)程中，采取22號(hào)鋼筋實(shí)施協(xié)助作業(yè)，保障鋼筋之間相距長(zhǎng)度適當(dāng)，使鋼筋之間相距長(zhǎng)度保持在75～82 cm。針對(duì)豎直錨栓干擾搭板且將牛腿破壞的情況，需選用同步移動(dòng)方式，控制位置移動(dòng)，并設(shè)定水平拉桿等[4]。

2)設(shè)定支座。此路橋工程施工中，支座設(shè)定在鋪有厚度為1～2 cm的油氈墊層搭板臺(tái)層下層，依據(jù)作業(yè)需要，選用150 mm×150 mm大小的板型橡膠材質(zhì)支座，在支座間相距長(zhǎng)度控制為82 cm。

3)設(shè)定倒角。在此路橋工程施工過(guò)程中，通過(guò)有效設(shè)定倒角，規(guī)避引發(fā)搭板出現(xiàn)位置移動(dòng)而引發(fā)的路基路面受損情況，使牛腿邊界與臺(tái)端邊緣設(shè)定成倒角。

4)選取縫隙充填施工材料。合理選取縫隙充填施工材料，且保證縫隙充填施工質(zhì)量，避免雨水滲入現(xiàn)象，增強(qiáng)搭臺(tái)和橋臺(tái)之間相連質(zhì)量，采取玻璃纖維、麻絮等實(shí)行縫隙充填施工作業(yè)，將玻璃纖維、麻絮等充填至縫隙，然后，采取較稀瀝青進(jìn)行灌注，做好縫隙充填施工作業(yè)。

3.1.3 搭板施工作業(yè)

實(shí)施此路橋工程項(xiàng)目施工時(shí)，采取壓路機(jī)開(kāi)展搭板施工作業(yè)，合理處理搭板混凝土頂層和基層頂層之間關(guān)系，留出12 cm大小空間，方便后續(xù)施工作業(yè)，將已鋪好的一些碎石基層鑿掉，采取瀝青混凝土實(shí)施鋪設(shè)，符合臺(tái)背填土需滿足的強(qiáng)度要求及壓實(shí)度需要。

3.2 地基處治技術(shù)

針對(duì)路橋工程項(xiàng)目涉及地基實(shí)行科學(xué)處治，規(guī)避橋頭跳車(chē)問(wèn)題，防止橋背過(guò)軟現(xiàn)象。參考路橋工程項(xiàng)目實(shí)際狀況實(shí)行地基處理，改進(jìn)地基性能，增加地基承載性能，規(guī)避地基發(fā)生下沉下降。地基發(fā)生側(cè)向方向位置移位在軟土地基施工中比較多見(jiàn)，由于地基出現(xiàn)側(cè)向方向位置移位后，會(huì)提升基礎(chǔ)所承受壓力，引發(fā)支座及伸縮縫受損。為維持橋臺(tái)和橋面平穩(wěn)程度，消除引發(fā)地基發(fā)生側(cè)向方向位置移位的影響因素，采取高質(zhì)量回填材料實(shí)施回填施工，保證地基剛度符合有關(guān)要求，加強(qiáng)基礎(chǔ)控制干預(yù)，減少或避免地基出現(xiàn)側(cè)向方向位置位移現(xiàn)象。

在容易發(fā)生形狀改變的溝壑路段位置，由于土壤壓縮性較大，具有較多含水量，相關(guān)孔隙率較高，對(duì)于此類路段土壤進(jìn)行處理時(shí)，可采取換填方法，明確軟層深度值后進(jìn)行合理?yè)Q填施工。

此路橋工程施工作業(yè)中，參考填土實(shí)際高度進(jìn)行挖掘，對(duì)于填土高度值小于4 m的位置控制挖掘深度為0.6 m，對(duì)于填土高度值大于4 m的位置控制挖掘深度為1 m之上。采取晾曬之后的黏土材料，降低黏土材料含水量，然后使用黏土材料實(shí)施回填施工，當(dāng)回填施工厚度符合有關(guān)規(guī)定之后，進(jìn)行壓實(shí)施工，保證壓實(shí)質(zhì)量。

3.3 填筑后臺(tái)施工技術(shù)

為避免路橋工程路基路面出現(xiàn)下沉下降，還需做好填筑后臺(tái)施工，采取夯實(shí)機(jī)及壓路機(jī)開(kāi)展壓實(shí)作業(yè)，在和路基頂位置距離1 m處實(shí)行分層多次壓實(shí)，選用質(zhì)量合格、性能優(yōu)良、強(qiáng)度較好的填筑材料，開(kāi)展填筑后臺(tái)施工。

3.4 橋臺(tái)臺(tái)背回填施工技術(shù)

3.4.1 填筑要求

臺(tái)背回填的填料，宜采用透水性材料，不得采用含有泥草、腐殖物或凍土塊的土。透水性材料重量不合要求時(shí)，可采用石灰土或水泥穩(wěn)定土回填；回填土的分層厚度宜為0.1～0.2 m。臺(tái)背兩側(cè)的填土應(yīng)分層夯實(shí)，其壓實(shí)度不應(yīng)小于96%。

臺(tái)背填土順路線方向長(zhǎng)度，應(yīng)自臺(tái)身起，頂面不小于橋臺(tái)高度加2 m，底面不小于2 m。錐坡填土應(yīng)與臺(tái)背填土同時(shí)進(jìn)行，并應(yīng)按設(shè)計(jì)寬度一次填足。

臺(tái)背填土的順序：梁式橋的輕型橋臺(tái)臺(tái)背填土，宜在梁體安裝完成以后，在兩側(cè)平衡地進(jìn)行；埋置式橋臺(tái)臺(tái)背填土，宜在柱側(cè)對(duì)稱、平衡地進(jìn)行。

臺(tái)背及與路堤間的回填施工應(yīng)符合以下規(guī)定：①二級(jí)及二級(jí)以上公路應(yīng)按設(shè)計(jì)做好過(guò)渡段，過(guò)渡段路堤壓實(shí)度應(yīng)不小于96%，并應(yīng)按設(shè)計(jì)做好縱向和橫向防排水系統(tǒng)；②臺(tái)背回填部位的路床宜與路堤路床同步填筑；③橋臺(tái)背和錐坡的回填施工宜同步進(jìn)行，一次填足并保證壓實(shí)整修后能達(dá)到設(shè)計(jì)寬度要求。

3.4.2 填筑方法

采用水平分層填筑的方法，人工攤鋪為主，分層松鋪厚度宜小于22 cm。當(dāng)采用小型低等級(jí)夯具時(shí)，一級(jí)以上公路松鋪厚度宜小于15 cm。壓實(shí)盡量使用大型機(jī)械，在臨近橋臺(tái)邊緣或狹窄地段，則采用小型夯壓機(jī)械，分薄層認(rèn)真夯壓密實(shí)。為保證填土與橋臺(tái)銜接處的壓實(shí)質(zhì)量，施工中可采用夯壓機(jī)械橫向碾壓的方法。

3.5 排水施工技術(shù)

此路橋工程施工過(guò)程中，注重排水施工，充分考慮到施工地區(qū)地表水、降雨量、地下水分布等實(shí)際情況，合理設(shè)定溝槽以及排水管道。若路橋工程發(fā)生滲水并不通暢或積水難以排出問(wèn)題，需及時(shí)檢測(cè)，有效設(shè)定暗溝、排水溝等，將積水予以排出。

3.6 維修及養(yǎng)護(hù)技術(shù)

完成此路橋工程施工之后，針對(duì)路橋項(xiàng)目沉降段路基路面還應(yīng)定期維修和養(yǎng)護(hù)，規(guī)避對(duì)土壤造成損害，降低過(guò)重荷載現(xiàn)象，設(shè)定草型護(hù)坡或墻型護(hù)坡對(duì)路橋工程沉降段路基坡面進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，規(guī)避引發(fā)風(fēng)沙等對(duì)路基坡面帶來(lái)干擾，降低路基路面表層發(fā)生剝落或是裂縫問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

橋梁工程橋頭段容易產(chǎn)生的病害包含多種，比如路基沉陷、壓縮沉降等，通過(guò)選用合適沉降段路基路面施工技術(shù)，做好搭板施工、地基處治，保證壓實(shí)質(zhì)量，實(shí)行填筑后臺(tái)施工，減少下沉下降問(wèn)題，實(shí)施排水施工，有效排出積水，實(shí)行維修及養(yǎng)護(hù)，降低路基路面裂縫、剝落等情況，充分保證沉降段路基路面施工質(zhì)量。

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