关于路桥过渡段软基路基不均匀沉降原因分析
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建材发展导向2013年6月 交通建设 关于路桥过渡段软基路基不均匀沉降原因分析 裘荣 (江西中昌工程咨询监理有限公司) 摘 要:近年来,随着我国公路建设事业的不断发展,以及机动车辆的发展需求,我国在道路建设方面取得了重大的成 就,但是在完成的路桥工程项目使用过程中,出现了很多的问题,最为常见的就是路桥过渡段软基路基不均匀沉降问题是 最长出现的,并且其形成的原因和产生的现象还非常具有代表性的研究意义。本文重点针对路桥过渡段不均匀沉降的原 因进行分析,从而加强路桥工程设计人员和施工人员的高度重视,并积极寻求有突破性的解决方法与技术措施。 关键词:路桥过渡段;软基路基;不均匀沉降 中图分类号:U416.1 文献标识码:B 文章编号:1672—1675(2013)11-0289—02 未能满足技术要求来达到预期效果。此外,由于雨水的侵蚀,路基 引言 随着国民经济的迅速发展,我国的路桥建设事业的建设取得 强度降低,填土流失,这也是导致公路桥梁过渡段软基路基不均 前所未有的进展,在建设过程中,难免会遇到一些问题和难点。由 匀沉降的主要因素。2桥台台背路基压实度不合格 于我国公路建设起步晚,且技术比较落后,特别是在路桥过渡段软 1.在公路建设中,基本上所有桥梁、明涵和通道等都需要进行 基路基施工方面存在诸多问题。因此加强路桥过渡阶段的关键环 经 节控制,有效的减少或防止路桥过渡段的不均匀沉降,减缓解并避 台背填土压实处治。然而,由于施工过程中的用料、机械、顺序、验和施工作业面等工程管理因素的影响,而导致桥台台背填土压 免公路桥头发生跳车现象,提升公路的使用性能和寿命。 1路桥过渡段导致软基路基沉降不均匀的原因 1.1桥头引道软土路基处理不合格 通过对某公路运营调查结果分析得出,路桥软基路段由于 地基不均匀沉降而导致的桥头跳车现象,主要是由于在设计施 工图时,没有更多的进行地质钻探布孔,也没有更深层的钻探, 也没有及时的发现软基的存在,或者没有能够精确的探明软基 实度普遍不能达到最初的技术设计要求,这也成为导致公路桥梁 过渡段软基路面发生不均匀沉降的基本因素之一。与此同时,公 路在长期的运营过程中,由于在自然因素以及路基路面由车辆荷 载的长期作用下,会形成土基塑性变形的积累,从而引发路桥之 间的不均匀沉降,进而使公路路面的平顺程度受到影响。 1_3桥头引道过渡段结构的布局不周密 桥头引道路基工程作业中,粗粒料填筑法、加筋土法,以及钢 筋混凝土过渡板等方法,都是几种常用的过渡段工程的处置措 施。提高公路路基的整体强度,是这些处置措施的主要目的,通过 整体强度的提高,路桥间的刚度变化降低,沉降不均匀的现象有 的深度和范围,以及软土的物理力学性质等,从而致使遗漏桥头 路基软土地基的治理,也致使采取不恰当的治理方法。 除此以外,软基实际情况与所选用的软基处治理论方法,以 及采用的计算参数存在一定的差异,从而导致了软基处治设计 至铺筑地点进行摊铺振捣、作面直至浇注完毕允许的最长时问, 细,不得损坏混凝土面板的边、角,并尽量保持模板的完好。 由试验室根据水泥初凝时间及气温确定; 混凝土的摊铺整平施工采用全断面半幅宽的方式进行施工。 (5)施工前,将基层表面的杂质清扫干净,洒水使表面充分湿 混凝土强度达到1.2MPa后,浇混凝土后1d用混凝土切割机切 润;按图纸设计的钢筋加工拉杆、传力杆,拉杆及传力杆表面按 缝。切缝时间不能太早,避免切缝处脱口,也不能太晚,特别是气 图纸规定的长度,涂两次沥青防锈层。 (6)摊铺前应对基层表面进行洒水润湿,但不能有积水 温较高时,容易引起混凝土路面表面出现裂缝。 3结束语 改建公路涉及的面很广,影响因素很多。因此在施工过程中 混凝土入模前,先检查坍落度,控制在配合比要求坍落度± lcm范围内,制作混凝土检测抗压抗折强度的试件。摊铺过程中, 要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工 间断时间应不大于混凝土的初凝时间。摊铺过后,对拉杆要进行 艺、新设备,对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制原 整理,保证拉杆平等与水平,同时要用铝合金直尺进行平整度初 材料质量和各种试验及检测,施工但中发现问题及时处理,只有 查,确保混凝土表面平整不缺料。 加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的公路,创 每日工作结束后,施工缝宜设在胀缝或缩缝处,按胀缝或缩 造优良工程。 缝处冶。因机械故障或其它原因中断浇注时,可设临时施工作 缝。宜设在缩缝处按缩缝处理。 收稿日期:2013—5—19 (7)混凝土采取覆盖洒水法养护,即用草袋或草帘在混凝土 作者简介:许慧玲(1985一),女,本科,助理工程师,主要从事公路 终凝后覆盖于混凝土表面,每天均匀散水,使面板经常保持湿 施工技术工作。 润,养护期间封闭交通,养护期为一般为14~21d。 詹俊(1980一),男,本科,助理工程师,主要从事公路施工技 拆模时间应根据气温和混凝土的增长情况而定,拆模时应仔 术工作。 ・289・ 交通建设 建材发展导向2013年6月 所减轻,从而使路桥间的连接更加结实平稳,要减少并要杜绝桥 段最常采用的方案。但是这种方案的弊端是断板现象较为普遍, 桥头跳车现象依然存在,而搭板结构要进一步地改善才是。 从以往公路工程探讨可知,效果最为明显的就是水泥粉喷桩 头跳车现象。根据公路工程施工建设,搭板结构是桥头引道过渡 复合地基加固软土,工程造价很高,而施工时间较短;超载预压可 采取地基巩固软土效果很好,施工工期长,施 方面,剩下沉降率 高;较粉喷桩法长,塑料排水板法加固工期较短。除此之外,还有爆 破法和强夯法等软土地基处治方法。很多种方法的适应性和机理 各有特点,施工程序中要勘察当地的实际情况,才能加以采用。 为确保软基排水固结的施工效果,消解软基路面不匀称沉降 状况,尽量提前软土基路段施工工期,更重要的是桥台地段的施 2公路桥梁过渡段的架构方案 2.1保持路桥过渡段的完好 通过对部分路桥过渡段的路基工作流程的实践分析得出,要 控制路桥过渡段的变形:①过渡段内路基的工后沉降量要严格 工工期,预压时间上越长越好,避免软基路堤工后沉降;根据土 控制;②采用连续的斜坡式沉降代替路桥交界处的错落式沉降。 层性质、路堤填筑高度和地质条件,通常路堤是采用塑料排水板 2.2缓和过渡段的合理设计 由于桥梁本身的结构形式不同,从刚性比较大的混凝土结构 的桥台,逐步过渡到填土路基和沥青混凝土的较为柔性的路面 结构,它们之间的强度存在差异。因而,在处治软土路基时,要根 或袋装砂井处理,在邻近桥头路段旁边进行问距上加密;桥台上 装置搅拌桩过渡时间段,而且在塑料排水板与袋装砂井或搅拌 桩过渡阶段加密区交接处设置土工织物砂垫层,相互调整变形。 2路桥过渡阶段施工结构 据各段不同强度段的特点,设置相应的强度过渡段。原则上在柔 3.桥台结构完工的时候,尽量调整一般填土路堤与过渡阶段路 性路堤跟刚性桥台面之间的强度渐变段应该有50m的长度。当 然,如果在设置50m的渐变段存在困难,不易实现,也可以将其 堤的施工,及采用具备同样压实能量的压实机械将两个路堤阶 段的路面高度进行填压,如果采用大型机械不方便时,可以采用 渐变段的距离缩减,但最短不得少于30m。另一方面,在桥头引 小型振动压实机械进行全部压实。除此之外,对路基沉降大的工 道没有软土地基的情况下,若5em的路桥过渡段的不均匀沉降 差异是沉降控制标准,以0.4%来控制沉降坡差,则强度渐变段的 点,比如桥头高路堤和软土路堤,除了需要采用必要的地基整治 长度至少不得低于13m。 措施外,首先要对施工进行安排,直到静置预压符合要求为止。 从路桥工程施工来看,在其引道处,柔性路堤和刚性桥台之 间强度改变逐渐发生不匀称沉降,会发生桥头跳车状态,是公路 工程建筑中一个突出和重要的问题。如果充分了解工程地质条 件,设计恰当结构,做好路桥过渡段地基整治,强化过渡段结构 施工环节的控制,制定一套科学的管理工序,确保每道工序的工 作质量和工程质量,就可以大大减少路桥过渡段不匀称沉降,从 而提升安全性与可靠性,达到交通营运舒适性。 2.3路桥过渡段的路基条件与地基条件 在桥头引道路基填筑压实的作业过程中,采用的土工合成材 料加筋路堤的做法,并不能起到有效阻止地基下沉的结果,也不 能提高路基地基的承载力。而只有在地基有足够大的承载力的 情况下,在行驶车辆荷载与路堤填土的自重荷载的共同作用下, 没有造成结构破坏,而引起较大沉降的情况下,土工合成材料加 筋路堤的效果才会显得明显。因此,公路路桥过渡段的地基条件 要满足设计规范的要求:要达到路基的工后沉降值保持在10em 以下,沉降差小于5cm,沉降坡差在0.4%的控制标准以内。 4结束语 综上所述,通过一系列的路桥实践证明,路桥过渡段软基路 过渡段基底处理与桥台、横向结构物、相邻路堤的基底处理 基不均匀现象一般容易产生在桥头引道处以及刚性桥台和柔性 同时进行,路堤高度H<3.0m的路堤;当H≥3.0m时,过渡段基底 路堤之间的强度渐变段,严重给公路使用带来了安全隐患,并且 在进行选址 原地面平整后,用振动碾压机碾压密实,并满足Evd≥30MPa;施 成为当今公路建设中一个首要突出性的课题。因此,工单位每个过渡段抽样检验3点,其中距路基边线lm处左、右 时,要对该地段的地质条件进行详细的勘察,处理好路桥过渡段 各1点,路基中部1点;监理单位每个过渡段抽样检验1点。过 地基,选择合理的结构设计,大力控制过渡段结构施工要点,研 渡段地基采用加固时,宜先进行加固施工,再进行桥涵桩基施 究出一套科学有效的管理程序,确保每个环节的工程质量,这样 工,在进行过渡段施工前,应根据场地情况,采取相应的防排水 就可降低或者是避免就路桥过渡段的不均匀沉降,从而减轻甚 措施,如图l为过渡段断面示意图。 至避免公路桥头跳车现象,提高公路使用性能和使用寿命,从而 提高交通营运舒适性,安全性以及可靠性。 参考文献 【1]刘向阳.快速铁路路桥过渡段土工格栅加筋结构设计与施工[J】.铁道建 筑技术,2003:11~15. 【2】韩元生.浅析公路建设中高路堤的设计施工与养护叫.山西建筑.2004: 23~27. 【3】刘云生.软土地基桥台设计的关键技术[J】_中外公路.2003:20~28. 收稿日期:2013—4—12 作者简介:裘荣(1977一),男,助理工程师,毕业于西北工业大学, 图1 从事市政监理及市政道路桥梁工作。 3软基路基路面的施工研究 3.1桥台软基进行处治施工 ・290・