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路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施研究

张荣华

哈尔滨局集团公司牡丹江客运段乘务科,157000

摘要: 现阶段中国步入社会主义工程建设高涨期,全行各业呈现出欣欣向荣的态势,同样也使得中国社会主义市场经济在发展过程中迸发出无限的生命力,其中路面桥梁工程的建成可以有效提高中国路面的交通效益,而且为人民提供高品质的出行服务。基于此,以下对路桥过渡阶段路基路面设计要求和沉降管理办法展开了研究。
关键词: 路桥过渡段;路基路面设计要点;沉降处理措施
DOI:10.12721/ccn.2023.157007
基金资助:
文章地址:https://ccnpub.com/index.php/wenzhangd-2-27291

在路面桥梁的施工过程中,路桥过渡阶段沉降是影响到施工品质的关键性因素。若想妥善解决这一现象,必须改善基础路面桥梁的施工效率。所以在进行工程设计之前就需要先对其造成沉降的主要因素做出了细致的研究探讨,并在此基础上对路桥过渡阶段的基础路面做出了合理的设计方案,从而为后期的具体施工和使用打下了良好的基础。

一、路桥过渡段结构力学特点

交接段处于路面、桥面二者衔接部分,所以综合分析其构造流体力学特征对路面大桥设计有着指导性[1]。工程设计人员需要确定交接段力学特性,针对路面大桥的构造进行合理设计。整体分析研究,路面施工一般是在岩石上面进行路基、路面等建设工作,从而构筑完善的道路平台。路桥也是在岩石上面建设,对于路桥过渡阶段,大桥、路面的强度有着显著区别。路桥工程稳定性是提高工程质量的主要前提条件,确定了路桥施工安全性。工程设计人员通常为确保路桥施工安全性,针对过渡阶段合理工程设计,控制其构造基础和路面的沉降率,并确定构造强度要求、允许沉降率指标等。路桥沉降段运用时间会受自身压缩性、车辆荷载等各种因素影响,造成路面运用时间一直处在变化状态,尤其是当过渡段沉降差加大时,就会造成汽车晃动和跳车等问题发生,不仅对行人安全形成危害,同时还会影响路面耐久。所以,要求工程设计技术人员对过渡段流体力学特性有具体了解,从而针对桥涵、路面等构件进行标准化设计[2]。

二、路桥过渡段路基路面的重要性

由于社会经济快速发展,公路运输的大桥建设也伴随其在迅速的增长。路桥过渡段不均匀沉降主要表现为“跳车”,与此同时,严重的跳车现象不仅对道路造成安全威胁,而且还会加深车辆对路基或者桥台的影响,导致路桥过渡段沉降差日益加大,致使路基路面出现损坏。如果无法把控常见的早期桥台路基沉降,就无法根本解决后续问题,对于桥梁过渡到路基段的问题应予以重视。在桥梁工程建设过程中,企业单位还要组织人员对工程进行定期的检查验收,在分项检查的基础上再进行认真而全面的检查,以这样的双重保障,来保证公路桥梁工程的质量[3]。

三、路桥过渡段路基路面不平衡下沉的原因主要成因

(一)桥台台背路堤压实度不够

从路桥施工过渡阶段下陷现象产生的成因分析,桥台台背压实处理不到位是其中的主要原因,压实量不够直接造成该范围内土壤出现不平衡变化等,最后造成路基的平整度不够,影响了行人的生命安全。这就是,在实际的工程中,因为其施工要求受诸多的影响,使得路台背的压实度指标无法满足路桥施工的质量标准。例如,现场,建筑不能按照一定的施工次序,以及没有相应的施工经验,在施工中出现了各种不标准的实施动作,影响了路台背的压实处理效率[4]。

(二)路面沉陷

近年来,随着我国的高速增长,国家路桥建设速度提高,为了适应交通的需要,提升路桥施工的总体效率,路桥施工的路基建设强度逐渐提高,有部分地方,其路基强度甚至达到0.6m以上。这些情况都导致了在路桥工程项目进行过程中,经过路基垫板和基础碾压处理之后,传统的碾压方法并不能实现良好的分层碾压作用。若在基础上再进行较后期的施工,将出现了当路桥施工投入使用之后,由于行车流量、压力等的增大,基础和垫层等结构层由于其作用而产生了相应的沉陷收缩,并且随着施工期限的增长,其沉陷收缩情况更加突出,导致了路基损坏,从而给行车等方面造成了很大的安全隐患。

(三)设计因素

路桥施工中,过渡路段设计的重要性直接决定了道路沉降问题产生的大概率,而工程设计时必须充分考虑的方面也比较多,比如路台、搭板结构等。因此在路桥施工及过渡路段施工过程中,相应的施工人员都必须严格按照实际施工的技术要求及特点,对路台铺砌时机和程序等方面进行了合理设定,并尽量地在经过搭板压实处理之后才进行路台的铺砌工作,不然将产生很大的质量问题。施工时必须根据项目的施工时间等进行合理设计,尽可能在搭板压实以前完成面层的铺砌。过渡地段的给排水设计同样至关重要,如果雨水没有有效排除,将会造成该地段的混凝土体的强度不足,增加了沉降出现的可能性[5]。

四、路桥过渡段路基路面工程要求

(一)地基与路基设计

路桥施工的路台通常是混凝土构件,具有很大的刚性,而地面的刚性较小。在地面和道路的工程设计时,也必须妥善处理好桥台和地面间的刚性差别,如此可以提高质量,避免沉降的产生。首先,在堤岸和桥台的之间,设置五十m以内的渐变带,然后装填适当的减缓物料,有助于汽车良好的行驶过渡阶段;然后,过渡阶段道路应当填筑等级配置碎石材料,碎石材料的等级范围必须符合下表中的规范要求,然后添加适当的混凝土,降低填充物的可压缩性,减小差异沉降。

(二)过渡段结构设计

在做过渡段基础的设计中,因为土工烤架没有特殊要求,可以大大提升土壤的强度和减轻土壤沉降,能够明显提高土壤的安全性,所以成为许多设计者的选择。如果设计的方法合理,土工烤架便可以得到有效的使用,和周边的土壤融合。另外,适当布置的土工格栅能够通过与土层的碰撞,能够有效的降低基础背面方向的应力,增加过渡段的强度,从而大幅降低了基础下沉。此外,合理的平面布置设计能够在降低行车压力时大幅降低道路倾斜[6]。

(三)搭板设计

1、假设在交接段处在施工合理期内时,一旦发生下沉现象,有关的施工管理人员要适时对交接段的搭板倾斜偏差加以科学管理,使之保持在规定的范围之内。如果其处理不严格,将会产生大面积不平衡沉降,进而引起重大安全隐患。

2、合理的搭板尺寸等的合理控制,以确保搭板的直径能够和台背另一侧相匹配,并使得其尺寸可以恰好的被混凝土体所压实。

3、搭板建设时,相应的工程技术人员必须严格按照台板的强度要求准确测算其厚度。搭板的设计也是搭板工程中的重点部分,强度设计中必须充分考虑填筑料和搭板间的脱空问题等。

四、路桥过渡段沉降控制措施

(一)完善道桥过渡段施工组织设计

施工组织设计必须适合于各项工程的施工管理。完善的施工组织设计不但能够发挥完善设计的管理功能,同时也能够为建设项目施工过程作出详尽的技术经济解释,从而提高了工程施工的经济效益。所以在制定施工组织方案中,必须严格依照规范标准的编制程序来进行制定,从而提高施工组织方案的品质。在路桥过渡阶段的建设过程中,完善的施工组合方案能够有效的减小路面和桥梁沉降差。

(二)路桥过渡段的变形控制

目前在有关路桥施工的标准规范中提出,路面桥梁的连接处在竣工时,容许最大下沉指数为100mm,而路面的局部纵向边坡高度不得大于百分之半。否则,在路面与桥梁之间的过渡处就会出现下沉现象和桥头跳车问题。为了避免此类情况,施工应该在现场控制质量,并按照有关的标准规定,正确处理好桥台和桥涵之间的强度差异,以加大防洪堤的承载能力,从而减小出现下沉的概率。一旦出现的侧向倾斜问题,则要适时改变过渡面的斜坡高度,以避免纵向边坡加强。唯有如此,路桥过渡段的地面沉降与纵向坡度指数才不至于达到一定标准,对路桥过渡段的病害才会进行合理调控,从而提升了路桥路基的养护效率。

(三)控制好搭板施工质量

搭板的质量关乎着桥台和路基间是否顺利通过,所以在沉降段设计时要注意加以控制。首先搭板的设计在实施中应再次加以确认与调整,保证其具有平衡设计强度、正确反馈行车压力的功能。然后在预应力材料敷设位置和锚固工程中,精确测量并复核其位置、尺寸和高度等数据,同时采用标准化的方法保证预应力材料及其弹性锚固尺寸和材料的稳定性。另外为合理调节桥台和路基铺面间的沉降差,要在搭板砼浇筑时设计反向坡度,减少浇筑后的沉降差并保证路基顺利通过。如在搭板和路台间的细节管理上,必须根据有关设计规范进行倒角并进行裂缝填补,填充料必须具有优异的防水特性,防止在建筑变形和沉降过程中发生建筑破裂和渗漏现象。

(四)桥台位置和桥头类型的控制

路桥过渡地段沉降的研究还必须从桥台类型、桥梁位置的研究入手。在道路建设前,有关技术人员必须深入施工现场,进行地质、地形方面的勘测,提高工程设计的科学性。在路面地点的选择方面,应尽量避免在填方路面和软土方基中。但针对桥台、站台后的填筑物来讲,其可选的挖方地段。这些情况下,有效保证了桥台和台后地基地质要求的一致性。桥台型式会对施工产生一定的影响,其型式直接决定了建造顺序,所以,型式选定同样至关重要。

(五)提升路桥过渡段路基路面承载力

在桥头处回填引道堤时,应当考虑的是,以普通土木综合料组成的固定路堤不能提高地基地承载力,也不能有效避免地基下沉现象的产生。只有当地基础自身存在很大的负荷以及堤岸在自身负荷下发生很大的下沉时,它才发挥出土木合成材料的加筋特性。所以,在现场,他们应该针对建设工地的情况,采用加筋,排水等方式增加地基地强度,以改善过渡阶段的工程质量。

结束语:

综上所述,在路面桥梁的施工过程中,注意对路桥过渡阶段路基路面的设计与浇筑质量是至关重要的。施工应当牢固掌握路桥过渡段路基路面设计要领,并采用路桥过渡段的变形限制、合理设置缓和过渡区段、增加地基承载能力等办法加以处理,如此可以有效降低路桥施工的问题,减少其使用的安全隐患,以便最大限度地给机动车的行驶带来方便。

参考文献:

[1] 任经魁. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J]. 科技风,2021(20):95-96.

[2] 黄明海. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理对策研究[J]. 工程建设与设计,2022(16):182-184.

[3] 刘德. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施研究[J]. 运输经理世界,2021(5):9-10.

[4] 舒宗平. 路桥过渡段路基路面设计要点[J]. 科技经济导刊,2021(13):105-106.

[5] 陈家勋. 路桥过渡段路基路面设计要点[J]. 商品与质量,2021(36):48-49.

[6] 冯秀亮. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J]. 四川建材,2020,46(12):152,162.