引言
在道路桥梁工程中,沉降段的路基路面施工是一个关键环节。由于地质条件、荷载作用、施工工艺等多种因素的影响,沉降段容易出现不均匀沉降问题,从而导致路面开裂、桥头跳车等现象,影响行车舒适性和道路桥梁的使用寿命。因此,深入研究沉降段路基路面的施工要点具有重要的现实意义。
1.沉降段产生的原因分析
1.1地质因素
不同的地质条件对路基路面的沉降有着重要影响。例如,软土地基具有含水量高、压缩性大、承载能力低等特点。在市政道路桥梁工程建设中,如果遇到软土地基而没有进行有效的处理,在后期的使用过程中,软土地基在自身重力和上部荷载的作用下,会发生较大的沉降。而一些山区的地基,可能存在岩石裂隙或者不均匀的土层分布,也容易导致路基的不均匀沉降。
1.2荷载因素
重型车辆的频繁通过会使路基路面承受较大的压力。例如,大型货运卡车的轴载远大于普通小型汽车,当它们在沉降段行驶时,会使路基产生更大的变形。道路桥梁自身的结构自重也是产生沉降的一个因素。例如,大型桥梁的上部结构重量较大,在建设过程中,如果没有合理设计基础和路基,其自重会使地基产生沉降。
1.3施工工艺因素
在施工过程中,如果地基处理工艺不符合要求,会导致沉降问题。例如,在进行软土地基处理时,若采用的排水固结法中排水板的间距设置不合理,或者预压荷载不足,软土地基中的水分不能有效排出,地基就无法达到预期的固结效果,从而产生较大的沉降。路基路面的压实度是影响沉降的关键因素。如果在施工过程中,路基填土没有按照规定的压实标准进行压实,土颗粒之间的空隙较大,在后期荷载作用下,土体会进一步压缩,导致沉降。
2.沉降段路基路面的施工要点
2.1地基处理
2.1.1软土地基处理
对于软土地基,常用的处理方法有换填法、深层搅拌法、排水固结法等。换填法是将软土挖除,换填强度较高、压缩性较低的材料,如砂砾、碎石等。在施工时,要注意换填材料的质量和换填的深度。深层搅拌法是利用特制的搅拌机械,将水泥等固化剂与软土强制搅拌,使软土硬结形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。施工过程中要严格控制水泥的掺入量和搅拌的均匀性。排水固结法是通过设置排水系统,如砂井、塑料排水板等,在地基上施加预压荷载,使地基中的水分排出,土体固结。在施工时,要合理确定排水系统的间距和深度,以及预压荷载的大小。
2.1.2其他地基处理
对于山区地基中的岩石裂隙,可采用灌浆法进行处理。将水泥浆或其他化学浆液灌入裂隙中,填充裂隙,提高地基的整体性和强度。在施工时,要准确探测裂隙的分布和大小,选择合适的浆液类型和灌浆压力。例如,在某山区市政桥梁工程中,通过地质勘探确定了岩石裂隙的分布情况,采用了水灰比为0.5的水泥浆进行灌浆,灌浆压力控制在0.30.5MPa,有效加固了地基。
2.2填料选择
沉降段路基填料应具有较高的强度、良好的水稳定性和压实性。一般优先选择级配良好的粗粒土,如砂砾、碎石等。这些填料颗粒较大,相互之间的摩擦力大,在压实后能够形成稳定的结构。例如,砂砾填料中的粗、细颗粒比例合适,在压实过程中,粗颗粒形成骨架,细颗粒填充空隙,使填料具有较高的密实度。
应避免使用淤泥、泥炭、膨胀土等不良填料。淤泥和泥炭含水量高、压缩性大,膨胀土遇水膨胀、失水收缩,这些特性都会导致路基产生较大的沉降。例如,在一些靠近河流的市政道路工程中,如果使用了附近的淤泥作为填料,在后期道路使用过程中,淤泥在自重和车辆荷载作用下会不断压缩,造成路面严重沉降。
2.3压实作业
根据填料的类型和施工场地的条件选择合适的压实设备。对于大面积的路基压实,可选用重型压路机,如1821吨的振动压路机。对于狭窄区域或者靠近结构物的地方,可采用小型压实设备,如手扶式振动压路机或蛙式打夯机。例如,在市政道路桥梁的桥台附近,由于空间有限,使用手扶式振动压路机进行分层压实,每层压实厚度控制在20厘米以内,保证了压实质量。在压实过程中,要采用分层压实的工艺,每层压实厚度不宜超过30厘米。
2.4排水系统设置
在沉降段路基路面周围设置完善的地表排水系统。例如,设置截水沟、排水沟等。截水沟应设置在路基边坡上方,拦截地表水,防止其流入路基范围。排水沟则应沿着路基两侧设置,将路基范围内的水及时排出。对于地下水位较高的沉降段,要设置地下排水系统,如渗沟、盲沟等。渗沟和盲沟可以降低地下水位,使路基处于干燥状态。例如,在某市政桥梁的桥台沉降段,设置了纵向渗沟,渗沟内填充透水性好的材料,如碎石和砂,将地下水位降低到路基底面以下0.5米,避免了地下水对路基的软化作用,从而减少了沉降。
3.施工质量控制措施
3.1施工前的质量控制
在施工前,要进行详细的地质勘探。通过钻探、物探等手段,准确掌握地基的地质情况,包括土层分布、土的物理力学性质、地下水情况等。对用于沉降段路基路面施工的材料进行严格检测。例如,对填料的颗粒分析、含水量、强度等进行检测,对水泥、钢材等建筑材料进行质量检验。只有材料质量合格才能用于施工。在某市政道路工程中,对进场的砂砾填料进行检测时,发现部分砂砾的含泥量超标,及时将不合格的砂砾清退,保证了填料的质量。
3.2施工过程中的质量控制
加强对施工工艺的监督。例如,在地基处理过程中,安排专人对深层搅拌法的搅拌深度、水泥掺入量,排水固结法的排水板插入深度、预压荷载等进行监督。在压实作业中,监督压实设备的操作是否规范,压实厚度和压实度是否满足要求。在某市政桥梁沉降段施工中,由于监督到位,及时纠正了压实过程中压路机行驶速度过快的问题,保证了压实质量。定期进行质量检测。采用先进的检测设备和方法,如采用核子密度仪检测路基压实度,采用水准仪检测路基路面的沉降情况。在某市政道路工程中,每压实一层就进行压实度检测,在施工过程中定期进行沉降观测,根据检测和观测结果及时调整施工工艺,确保施工质量。
3.3施工后的质量控制
在施工后,要继续进行沉降观测。设置沉降观测点,定期观测沉降情况。例如,在市政道路桥梁工程中,在沉降段设置多个沉降观测点,在工程竣工后的一年内,每月进行一次沉降观测,之后根据沉降情况调整观测频率。如果发现沉降异常,及时分析原因并采取措施进行处理。及时修复路面的破损,清理排水系统。例如,在雨季来临之前,对排水沟进行清理,确保排水畅通。如果发现路面出现裂缝,及时进行灌缝处理,防止雨水渗入路基,避免进一步的沉降。
结束语
市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。只有严格按照施工要点进行施工,加强施工质量控制,才能有效减少沉降段的不均匀沉降,提高道路桥梁的使用性能和安全性,为城市交通的顺畅运行提供保障。
参考文献
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