市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

张佳瑶

邢台市政设计研究院有限公司 河北省邢台市054000

摘要

我国经济水平的长期快速稳定发展和人民生活水平的持续大幅提高,给城市道路交通工程行业带来了许多新的发展机遇,间接影响了全国市政道路桥梁工程技术的快速发展。经过多年的努力,我国市政道路桥梁工程取得了巨大的标志性成就,促进了国民经济和社会的快速、稳定、和谐发展。然而,在我国现行的市政道路桥梁基础施工标准中,桥梁沉降段路基路面工程路基施工管理技术标准仍存在很大不足,不能充分保证现阶段国内所有道路桥梁建设项目的基本质量。


关键词

路基路面;市政道路桥梁工程;沉降路基;施工技术

正文

随着世界现代城市经济社会规模的快速发展,我国陆路交通量逐年高速增长,各种道路桥梁的承载能力也逐年提高。市政道路桥梁工程的质量和安全关系到人们赖以生存和发展的几乎所有生命、财产和健康的安全。它越来越受到国内外全社会的关注。现阶段,由于城市道路桥梁工程勘察设计或施工监理过程中地基沉降严重等各种技术问题导致事故频发,城市公路交通道路和交通设施的综合经济舒适度降低到了非常严重的程度,也埋下了更加严重的公路交通安全隐患,进一步影响了我市人民道路安全的环境条件。因此,在今后的路桥工程建设和施工设计实践中,考虑强沉降地段路基路面的施工设计管理和施工技术将非常重要,路基路面施工处理工程的设计和施工工艺必然会对整个路基工程设施系统的道路施工、整体质量性能评价和设备使用质量安全产生直接影响。

1沉降段路基路面施工中的问题

1.1路基路面凹凸

在我国,在大型市政道路和桥梁工程的设计、施工和检验中,还应注意桥梁路基和路面平整度的设计和检验。路基和路面压实处理还应注意公路车辆的正常施工和使用前的公路。对于用于路基沉降段的预应力混凝土路基材料,还应特别注意地面压实和基底处理。由于铺设在路面沉降段的水泥路面的土壤相对坚硬和松散,路基材料表面的水泥表面压实度可能远远不能满足公路工程的要求,在长期正常的道路交通或车辆碾压后,路面结构容易出现凹凸、不平等路面问题。在长期正常道路行驶后,过往车辆也会严重磨损车辆。施工工艺中的材料问题是沉降段路面养护和施工管理的技术环节中至关重要的问题。在沉降段路面设计中,对施工现场的养护材料要求更严格。如果使用的养护材料质量不符合养护标准要求,将极大地导致整个施工段路面结构过度快速变形、膨胀和收缩,从而导致整个施工的路面大面积严重损坏,路面出现凹凸、沉降等现象

1.2连接缝隙

在桥梁工程、公路建设和施工桥梁的设计图纸中,为了更有效、合理地控制路基和桥面的膨胀,设计人员经常在公路桥头之间设计各种类似于桥梁伸缩缝的特殊路基和桥梁伸缩连接及控制方法。但这也会导致桥梁路基基面长时间大面积沉降,很可能造成路基与桥梁路基两端、桥梁与桥头路基与路面之间的各种胀接现象和缝隙。随着道路车辆通过率的快速上升,道路压力不断加大,连接点和路面间隙问题往往会越来越严重,这将严重影响行人车辆从中间路面到连接两端和桥梁道路两端的正常道路交通

1.3路基塌陷

沉降段的路基和路面相对容易,因此一些路面可能会坍塌。沉降段较软的路基土也比较常见,由于整个路面结构的应力分布不均,容易导致一些较大的路面剪力,从而使整个路面能够承受的一些综合结构的承载力大大降低,更严重,有时,它可能会导致一些路面结构断裂或坍塌。在一些大型市政路桥工程等土石方施工作业现场,沉降段路基土石方的开挖和处理也将非常困难。例如,在某工程沉降段的路基土石方施工现场,由于长期持续降雨,会出现大面积路基积水等情况。由于施工的原因,路基土方通常是湿软的,经过长期的暴雨和积水浸泡后,土石方施工现场的维护难度往往会更大

2市政道路桥梁工程出现沉降的原因

2.1搭板原因

对于路桥施工,由于道路施工准备时间长,施工准备过程复杂,引桥板本身会产生自然沉降。例如,由于基础设计得不成熟和合理性,搭板强度过高或密度过低,连接施工方向不同,选择和填缝材料设计存在明显偏差,容易发生自然沉降事件,现场自然沉降段或相关工程搭板和结构基础的设计和分析应完全根据实际现场和土壤环境进行。目前桥梁常用的混凝土路面设计和施工方案有加筋土砂砾和钢筋混凝土路面。虽然这两种技术方案能够及时、合理、有效地控制公路桥梁本身的结构刚度和变化范围,但在实际应用中,许多桥梁施工作业人员本身并不能按照桥梁施工过程进行操作,桥面沉降段的技术设计和方案在实践中没有得到有效实施,在桥梁车辆行驶施工中不可避免地会出现路面搭板或应力分布不均的现象,造成沉降

2.2土基未按标准施工

由于地面道路工程所铺设的挡土基础工程没有严格按照《城市道路建设安全标准》的规定全面及时地进行,因此地基沉降也是不可避免的。在路基沉降和道路勘测或施工前期设计、测量工作实践中,如果钻挖施工的深度要求标准和钻机数量标准仍存在一些不符合现行国家标准要求的问题,后期施工或设计研究人员很难及时确定路基施工的软沉降和软沉降控制范围,无法准确保证并为后期设计的施工和设计阶段提供更合理、准确、科学、实用的路基沉降施工参数控制参数。施工作业管理人员也倾向于设计和施工处理软土或严重沉降区域路基时使用的路基施工处理设计和方法。一般来说,路基施工处理的设计和方法相对落后、不成熟和科学,路基结构本身的整体结构密实度往往达不到标准,这必然会导致大面积的路基软沉降严重病害。

2.3基本机理变形

路基变形成因的基本形成机理,主要考虑路基变形和路堤变形的成因,路基的变化范围较深较宽。由于混凝土路基面强度和路基不平整,整平处允许使用的土壤的实测土壤强度与孔隙相比偏差范围较大,路基强度明显降低,土壤颗粒孔隙中土壤的平均含水量将急剧增加,这将极大的影响混凝土路基的压缩率,使路面在施工过程中也容易发生严重弯曲等变形。由于施工部位土方压实度差,地基土壤含水量大,长期以来无法基本稳定地达到国家公路施工强度要求标准,在后续的道路施工过程中,给道路运输和地面施工车辆留下很大的安全隐患。

3施工技术要点

3.1软基施工技术

在地基工程水泥粉混凝土软基的处理和运营中,这是常见的。处理中常用的水泥混凝土方法一般有几种:塑料排水板法、爆破波混凝土法、强夯地基施工法和水泥粉混凝土直接喷水灌注桩基础材料法。事实上,在地基基础施工的操作和工艺方法设计中,水泥粉混凝土结合喷射灌浆的效果也最为明显。然而,由于采用这种三对一的方法,施工人员将直接延长工期,增加施工成本。地面施工结束后的路面结构在每次路面施工和过程中也可能会有一些较大的路面沉降。如果桥台工程地基的工程软土地基必须随时进行沉降预测,并进行有效的沉降预测处理,施工设计技术人员首先应保证桥台段基础的工程硬土基础的沉降预测处理必须随时结合工程基础的实际使用情况和施工现场的实际基础进行,并保证有合理的预压沉降处理时间,以大大减少工程地基不均匀沉降等沉降现象,大大提高整个工程软土地基的工程地基承载力。

3.2搭板设置

市政道路桥梁施工图设计在施工设计方案中,为了实现快速、有效、准确的施工,防止桥梁横向引道板路面上的路面坍塌和倾斜,需要对各种横向桥梁分别设置预应力拉杆,通过设置预应力锚杆分别对各桥梁的纵向引道板铺装进行锚固和固定,然后考虑各种适用于铺装规范和尺寸的预应力混凝土钢筋,以确保桥面各受力部分的控制面之间的相对位置距离更合适。当我们锚固纵向拉杆的接近板时,由于其持续时间较长或处于半水平或垂直固定应力状态,很容易对拉杆的接近板造成永久性损坏。因此,在进行整个拉杆施工或安装时,应注意各横向拉杆支架和横向拉杆地脚螺栓的协调和更好的布置,最大限度地保证其结构的安全使用和稳定质量。在现场施工安装橡胶支座时,首先要综合考虑如何合理铺设橡胶衬里和垫层,注意合理保证每个橡胶支座间距点得偏差不能有偏差或大于正负偏差的80cm,并注意合理协调后橡胶支座之间的相对垂直距离的合理布置,确保其保持在相对合理状态的安全性和稳定性。由于桥梁路面引道板结构在其倒角位置发生重大结构变化时,也会发生严重的弯曲变形,影响整体路面,因此应尽可能采取措施,避免使整个路面基本处于倒角状态。只有这样才能使整个桥面铺装结构与设计结构基本趋于整体应力平衡,从而最大限度地降低整个桥梁路基的损坏甚至开裂损坏的概率。如果发现引桥板桩局部出现较大缝隙,应特别注意使用防水填料及时检查和修复灌缝,以减少桥梁局部积水后开裂的发生,有效、安全地保证整个城市路桥工程的整体抗震设计和质量。

3.3路堤填料的选择

在沉降段路基路面加固施工设计中,选择合适的路堤加固施工材料是非常重要的。在开始施工准备之前,工程师应仔细进行现场岩土强度试验和检测,并将岩土试验分析结果与施工设计方案进行全面、仔细地比较,以确定使用合适的混凝土材料。

3.4做好台背排水

台背段路面排水及处理措施是沉降段路基表面施工和施工的关键。在地下或路桥工程施工及其他施工生产活动中,严重的积水将直接对基础设施造成严重破坏,影响整个路基路面工程系统工程结构的安全稳定,影响路基路面的施工性能和荷载传递能。排水设施的渗漏不容忽视。在路桥施工设计和施工监理实践中,一般可以分别考虑。我们应该注意以下三个重要方面,并开始仔细选择和准备表面材料:(1) 新铺设的路基和路面材料使用新的路面填料时,首先必须特别严格地选择透水性好的路面。这些新路面材料通常应位于桥台背上部和桥墩底部。为充分减少局部雨水冲刷路基的潜在影响,应注意在尽可能靠近新路基的桥梁处适当设置路面排水沟。(2) 在桥涵设计中,为了有效避免部分道路区域的水在桥头局部产生,还应尽可能设置一些吸水透气的排水设施,防止道路外的水直接进入桥墩,渗入主桥结构内部。同时,也要尽量处理一些小缝隙,避免对外部道路的雨水渗透造成较大影响。(3) 排水适当设置几条道路,适当坡度和大小的地下沟渠也能有效地发挥排涝和排水的作用。总之,排水设施工程应结合并考虑当地社会自然水文条件、气候等各种社会环境的实际情况变化,尽可能合理地进行,真正实现防水前疾病传播、当地材料、环境保护的双重作用,减少洪水对地下管网系统的自然冲刷或破坏,保证人民日常排水的安全畅通。

3.5控制路面变形

在设计和施工阶段,在控制沉降段路基边坡最大变形范围时,应尽可能有效地控制路基最小沉降的最大范围。同时,重视并加强隧道与地下路桥交汇处及沉降不平衡点实际沉降控制范围的技术处理。在设计实际施工工艺或进行设计技术分析评价阶段时,可以进一步尝试利用大型计算机系统软件进行数值计算模拟,测量路基实际最大沉降能量控制范围的最小控制范围。同时,要注意严格结合当前具体实际施工的技术需要,及时合理调整现场施工沉降检测技术,尽量将实际施工场地沉降幅度的差异范围控制在安全技术操作规程和要求允许范围内的合理范围内,对于实际施工场地在近期三个自然月以上的沉降幅度实测误差范围,还应采取措施将其控制在现行国家行业标准的最低标准之内。应确保现场达到模拟沉降试验的要求范围,最终达到实际沉降的要求范围后,现场才能进一步组织实际试验和运行,通过这种方式,可以尽可能减少工程错误事件的重复发生。施工设计运行监理单位的工作人员和施工单位相关岗位的运行管理人员必须了解,在组织现场施工结构的技术分析之前,必须提前做好现场施工试验的准备工作,以尽可能确保现场整个建筑施工结构方案的完整性和有效性。通过采用现场结构施工结构控制与检测技术,达到快速准确控制建筑工程实际沉降强度或结构变形计算量的技术目的,实现建筑结构工程设计参数控制的工程技术合理性。

4结束语

综上所述,进入21世纪初后,我国新的大型公共道路交通基础设施项目不断建设,不仅满足了社会大众对各种日常生活和出行道路的需求,而且直接推动了未来我国大型市政路桥工程技术的快速发展。目前,我国新建市政路桥工程结构正逐步处于快速稳定发展阶段,但桥梁沉降段路基、路面的设计、施工等技术措施难以真正满足建设现代大型路桥结构的施工质量要求。因此,沉降段路基结构经常出现渗漏问题,会严重缩短桥面的实际使用和维护寿命,甚至会极大的影响桥梁未来快速通过隧道和高速公路,短期内难以真正保证路桥工程的整体安全

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