公路桥梁过渡段(精选12篇)
公路桥梁过渡段 篇1
1 前言
随着公路的发展, 由于线型要求, 桥梁在公路工程中所占比重大大增加, 而大部分公路对路面平整度要求高, 桥头跳车对行驶车辆的行车舒适性乃至安全性所构成的威胁日见突出。桥台路基沉陷过大使路桥过渡段上的路基路面寿命缩短、维修改善费用增加, 经济损失严重甚至比新铺装花费还要大, 并要承担交通中断造成的损失。
因此, 路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注, 必须对之进行研究。
2 路桥过渡段路基路面施工技术
2.1 路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段, 路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶, 当此台阶达到一定数值, 会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用, 一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成, 使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。
公路等级越高所设置的结构物也越多, 因此形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶, 使得车辆不可能在高等级公路的全线 (或某一区段) 以设计速度运行。根据观察和测试, 汽车遇到桥头台阶, 一般要提前150 m~200 m减速, 驶过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。
高等级公路线形标准高, 桥头引道路堤高, 极易产生沉陷和变形, 出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平, 甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车, 产生噪音。为解决这一问题, 应从设计与施工两方面着手研究。
2.2 设置搭板
搭板的设置方法有三种:方法一从理论上讲是完美的, 在搭板长度L范围内, 在车辆荷载作用下, 路面的弯沉逐渐变化, 但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二, 它的特点是克服了方法一的施工困难, 而且又有效地解决刚柔过渡的问题, 其中b值应根据实际情况经计算而定, 一般不应小于8cm。第三种方法是采用预留反向坡度, 即搭板与桥台连接处标高一致, 而与路面连接端则高于设计标高, 形成一个预留的反向坡, 坡度大小根据路桥之间的沉降差而定, 此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下, 确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移, 而水平向的锚固更符合这一受力状态, 并有利于桥台受力, 因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。
2.3 不设置搭板
目前, 国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板, 但搭板一旦破坏, 不仅严重影响车辆的正常通行, 而且施工难度大、维修费用高。德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果不设置搭板, 则应对台后填筑作周密设计和认真施工, 对填料和压实应有更高要求, 或采用专门的结构措施, 如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。
2.4 台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中, 地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起, 填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层, 若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同, 则不会产生沉降差, 因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载的作用的影响深度一般2 m左右, 因此一般搭板下的加强层不超过2 m。但实践证明, 由于填料自身固结和施工要求不严, 若不对整个台背填方作加固处理, 则不能彻底解决桥头跳车问题, 国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理, 如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土, 许漯高速公路要求原设计95%区由素土改为石灰稳定土, 压实度要求从地基开始均为95%。因此, 对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施, 采用砂性土、砂砾、碎石土填筑, 必要时用石灰或水泥进行稳定处理, 也可采用半刚性材料填筑, 以此减少路基工后沉降, 同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降, 尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用, 使土体部分应力得到扩散和转移, 从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低, 土体剪应力明显提高, 土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时, 应先预以加固处理。
台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素, 台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位, 压路机难以碾压, 且机械振动力太大时, 对台墙有影响。因此, 台背回填处的压实宜选用小型压实机具, 分层压实厚度宜薄, 一般应在10 cm~15 cm范围内。在材料选择上, 应选用易于压实的材料。实践证明, 在达到同一压实标准的条件下, 台背回填处粘性土的压实功要比砂砾料或二灰碎石的压实功多一倍以上。要台背回填粘性土压实度达到95%以上, 使用小型压实机具是相当困难的。
在路桥过渡段, 若单纯依靠桥头搭板, 由于路基压实度没有得到保证, 路基下沉, 将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空, 而这对搭板的受力是极为不利的, 因此, 配合设置桥头搭板, 对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时, 距路基顶面1m左右范围内最好用振动式压路机, 或其它小型压实机械, 每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定, 按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物, 可将路基纵向填筑成10°~15°的斜坡, 使与构造物 (如翼墙) 成钝角, 以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大, 便于碾压机械作业稳定安全。该段坡长不小于5 m。
2.5 地基处理
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法, 可以根据实际情况应用, 以改善地基性能, 提高承载力, 减少沉降, 缩小桥台与路堤的沉降差, 避免错台。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤, 则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝, 有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现, 必须减轻回填材料, 或者增强地基土或用基桩, 达到抵抗侧向流动的强度。
2.6 台背排水
在路桥过渡段如果排水处理不当, 会使水沿桥台路基连接处下渗, 降低路面结构层的稳定性, 路基和地基的稳定性, 加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式, 以疏干台后填料的水分。
台背路基填筑前, 在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上, 先作必要的处理。然后填筑横坡为3%~4%的夯实粘土形成土拱, 再在土拱上挖成双向坡的地沟 (地沟尺寸一般宽为40 cm~60 cm, 深为30 cm~50 cm) 。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料 (可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡) 。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管 (塑管直径一般不小于10 cm。其上小孔孔径为5 mm, 布成梅花形, 间距控制在10cm以内) 。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料, 直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同, 取消泄水管, 以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟 (加大粒径碎石) 。用土工布包裹盲沟出口处, 并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用: (1) 促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结, 减少后期下沉量; (2) 排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分; (3) 孔隙压力增大时有渗透出路, 不会由于地下水和潜水在底层的积聚, 而降低土体的强度和稳定性。垫层的厚度为1 m~2 m, 并要高过原地面不少于0.5 m, 使地基沉陷后, 原地面和地下水位不高过垫层。
桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水, 回填表面应夯实并设置截、排水设施, 必要时表面予以封闭, 以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时, 应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管, 渗沟或透水管水平间距一般为1 m~2 m, 排水管管径10 cm~15 cm。
2.7 其他
路基填土的固结时间随填土高度的变化而变化, 路堤越高固结时间越长, 高填方一般需经过一年的固结沉降方可达到基本稳定。但是, 由于工期要求, 不可能使所有台背填土都有足够的自然沉降期, 构造物的回填应在构造物完工后开工, 使回填后的自然沉降能保证在三个月以上, 对于设搭板的构造物, 必须待回填土体的沉降趋于稳定, 连续二个月的沉降都小于每月3 mm方允许施工。
为保证施工质量, 桥头回填处不能设置料厂或预制厂, 并保证预留回填段不小于15 m, 以便满足各类重型压实机械的最小工作长度。考虑到桥头路基施工的特殊性, 宜适当提高工程费用定额, 使工程量和技术要求与工程费用相协调, 以便调动施工单位的积极性, 同时, 对桥头路基施工宜采用固定的专业施工队, 以便积累施工经验。
对于桥头路基容许工后沉降, 国内外规定不一, 日本为10 cm, 德国为绝对沉降3 cm~5 cm, 相对沉降5%~15%, 沈大高速公路为10 cm, 京津塘高速公路为桥头路堤10 cm, 通道、涵洞为20 cm, 但是, 据实际调查, 当车辆以80 km/h的速度行驶时, 对2 cm的沉降差即有明显感觉, 对沉降差达5 cm时, 则可能出现交通事故或者明显降低车速, 因此, 高速公路的桥头路堤工后沉降值不宜大于5 cm。另外, 高等级公路上小跨径构造物较多, 平均每200 m~300 m即有一个, 如其两头发生跳车, 较大跨径构造物对行车影响更大, 因此, 应对小跨径构造物和大中桥同等重视。
2.8 桥头换填施工技术控制
在以往的桥头回填施工中, 因换填石灰土多处于素土包围之中, 施工场地狭窄只能用小型机具进行处理, 而且由于与素土接头处施工不便, 往往出现问题, 所以在公路施工中, 应当把台背处的路基全部挖开, 统一填筑石灰土, 不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价, 但这样既保证了台背回填质量, 又减少了人工与小型机具费用, 同时有利于缩短工期, 平衡全线路基施工, 总体看来, 利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2 m的, 从原地面填起;不足2 m的, 从原地面下挖至距台背顶2 m处开始施工, 保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序, 首先按每层20 cm计算出台背回填的用土量与用灰量, 现场撒灰、搅拌, 至少要倒翻3次 (有条件的进行场拌) , 石灰土拌和必须均匀, 颜色一致, 现场铺平, 压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处, 用气锤、电夯等小型机具夯实。现场抽检压实度及石灰剂量合格后, 方可进入下一层施工。每往上填筑一层加长至少10 cm台阶, 从而保证各层回填石灰土与路基连接密实、连续。
2.9 桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制
在混凝土搭板施工中, 严格按规范规定要求立模, 并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄, 当压路机通过时, 容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题, 规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足10 cm的, 在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除, 统一用下面层沥青混凝土填筑、找从而保证了整个台背回填的整体强度。
3 存在的问题及改进措施
(1) 桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求, 整体强度差, 在车辆荷载作用下产生沉陷, 从而形成桥头跳车。
(2) 桥梁为刚性结构, 基本不产生沉陷, 而路基要存在允许变形, 因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化, 这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法, 只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。
(3) 由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽, 过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节, 易发生裂缝和桥头沉陷现象, 因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工, 若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10 cm成倒台阶施工, 严禁直上直下填筑台背填土。
(4) 在实际施工中, 有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步, 在标高控制上产生误差。
(5) 为增强桥面结构层强度, 将原设计的沥青混凝土铺装变更为5 cm粗粒式沥青混凝土加4 cm中粒式沥青混凝土, 并向桥头两侧各延伸10 m, 并同时在40 m范围内用1%的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅, 结构形成一致, 对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。
(6) 伸缩缝施工不好也可能产生桥头跳车现象, 伸缩缝的常规作法为先在伸缩缝处填土或砂并压实, 待整体沥青混凝土铺筑完成后, 再挖出伸缩缝内填土, 进行伸缩缝施工, 则在沥青摊铺时可能因伸缩缝内填土不实或伸缩缝、桥面、路桥过渡段三者标高不连续 (见图1) , 造成悬导梁和摊铺机跳动, 摊铺厚度不均匀。
4 结论
通过实体工程修筑实践, 对路桥过渡段路基、路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究, 得出以下结论:
(1) 分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因, 提出了施工质量控制措施。
(2) 结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工艺。
公路桥梁过渡段 篇2
题目:路桥过渡段施工技术论文
姓名:王博院(系):建筑工程学院专业班级:09级土木工程3班 学号:090311033
4路桥过渡段施工技术论文:浅谈路桥过
渡段的施工技术
摘要:随随着我国经济建设步伐的不断加快,对路桥设施的建设数量和规模的要求也在不断扩大,对路桥设施的施工要求也在不断提高,尤其是路桥项目的质量的要求也不断增高,在路桥设施的使用中一些问题也逐渐暴露出来,作者针对路桥设施的过渡段施工和维护中经常出现问题,提出了解决办法和相应的施工技术要点。
关键词:路桥 过渡段 施工技术 要点
前言:随着社会经济的快速发展,人民生活质量的的不断提高,对相应的基础设施建设提出了更高更新的要求,对建筑工程质量和的要求也不断提高。路桥工程项目作为社会公用基础设施建设的重要内容,严重影响了我国的经济发展,路桥设施的工程质量,直接关系到了国家和人民的生民财产安全。路桥设施的过渡段作为较为容易出现问题的功能部件,一直受到相关施工技术人员的重视,作者根据自己实际工作经验,对过渡段的路基路面容易出现的问题进行了总结,对相关的施工技术进行了详细的阐述。
1、路桥过渡段的定义和一般规定
路桥过渡段作为刚性桥台与柔性路堤的结合部位,在结构上是塑性变形和刚度的突变体。
桥台和横向结构物基坑的回填工作必须在隐蔽工程验收合格后才能进行。过渡段范围的原地面处理应符合地基处理的有关规定。过渡段A组填料与其他填料层应与相邻的路堤及锥体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面按大致相同的水平分层高度同步填筑并均匀压实。在填筑压实过程中,应保证桥台、横向结构物稳定、无损伤。
2、路桥工程过渡段中的常见的质量问题
路桥的过渡段主要包括桥涵等构造物与两端路堤联接的路段,总的来说,主要是由于不均匀沉降现象的发生,造成了过渡段的路基以及桥涵常因出现台阶,在车辆荷载的作用下,台阶为中间突出的情况。一旦达到相应的程度,就会造成行车时出现明显的颠簸跳动,影响车辆的行驶速度。如果想有效地解决这个问题,应从设计与施工两方面进行改善。因此,必须从过渡段的地基条件、软基处理方法、填料选择、压实标准、质量检测上采取措施,以减少两者之间的塑性变形差,实现平稳过渡。由于两种结构物刚度不同,会引起轨道竖向刚度的突变。因此,必须在路基和桥梁之间设置一定长度的过渡段,使轨道的刚度逐渐变化,并最大限度地减少路桥间的沉降差。
3、过渡段的相关施工技术要点
3.1搭板的利用
一般来说,可以在以下情况下采用搭板:
首先,按桥台连接处标高设置搭板,搭板与路面连接端高于设计标高,形成预留的反向坡,采用这种方法,应预先考虑纵断面平顺的情况下,确定沉降差和预留坡度。一般来讲,搭板的锚固有横纵两种方法:横向的锚固符合在车辆荷载作用下搭板自由端发生竖向位移的受力状态,并有利于桥台受力。
其次,就是完全根据理论,在搭板长度范围内,将搭板角度进行调整,使之符合在车辆荷载作用下的路面弯沉变化,这样,即可符合力学性能,又能节省施工材料,但在实际施工中,由于施工难度和测量计算等问题的巨大影响,基本上不予采用。
最后,就是不进行搭板设置,这也就要求对台后填筑作设计的周密性和施工的严格性,也对结构填料有着更高的要求,必要的时候应采用相关结构措施。
3.2路桥过渡段的排水
3.2.1路桥过渡段排水要求
过渡段施工前,应根据场地情况,采取相应的防排水措施。过渡段台背回填料表面应按设计要求采取措施防止地表水渗入。过渡段台背与回填料之间应按设计要求设置防排水层。过渡段A组填料与其他填料与相邻路堤填料之间的反滤层应按设计要求进行施工。过渡段坡脚两侧、路堤底部的纵横向排水措施应符合设计要求。过渡段路堤两侧防护砌体的施工应在地基和路堤变形稳定后进行。宜与相邻路堤的防护砌体施工相互协调。
3.2.2路桥过渡段的后背排水
在路桥过渡段的施工中,应对排水进行有效的施工保证,避免桥台路基连接处有水下渗的情况发生,导致路面结构层稳定性的降低,影响路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车的强光发生。在排水方式的选择上,主要应考虑实际的台背填料类型,施工地点的天气情况及水文情况,确保台后填料水分能够及时疏干。
具体的施工措施:在路基填筑之前,应在原地基土拱上设置泄水管;在基底施工前上,应预先进行必要的处理,然后填筑横坡,构成粘土土拱,之后完成双向坡地沟的构造。同时,应在地沟内有序的铺设带有排水孔的硬塑料管,在塑料管四周,应选填透水性好、粒径较大的砂石材料;在台背的整个范围内进行隔水材料的铺设,避免结构死角。最后,应确保结构泄水管出口伸出路基或桥头锥坡,再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。采用渗透系数较大的透水性材料填筑地沟,对盲沟出口作必要处理,用土工布进行包裹或在台后填方中设排水垫层。
3.3路桥过渡段路基中的台后填筑
首先,应选用小型压实机具对台背回填处进行压实,作为影响台背路基沉降与跳车的重要因素,台背回填的压实质量至关重要,由于台背的位置较为特殊,在碾压中是一个较为薄弱的部位,因此,在台背回填中,压路机难以碾压,而且一旦机械处理不当,就会对台墙造成很大影响。
其次,在分层压实时,应采取较薄的厚度;在材料选择上,应选用易于压实的材料。根据实际施工效果,在同一压实标准下,采用粘性土进行压实比采用砂砾料或灰碎石的压实效果好。但如果要采用粘性土进行填充压实,使用小型压实机具是相当困难的。在路桥过渡段的桥头搭板位置,如果出现路基压实度不达标而造成路基下沉,就造成搭板下的地基的沉降甚
至脱空,也就会造成搭板的悬空受力,对整个路桥设施造成极大的影响,因此,台背的填筑必须紧密的配合搭板的设置,对路基的压实必须进行有效的控制。
最后,在压实过程中,在接近路基顶面时,应改用振动式压路机或其它小型压实机具,并应滚局压路机械的振压作用深度,决定填筑的厚度视,应采用分层填筑、分层碾压、分层检测的方法进行施工。同时,为保证压实作用尽量靠近构造物,可将路基纵向填筑成带有一定角度的斜坡,以便压路机碾轮尽量接近,在角度的调整上,应保证与构造物成钝角,并且不宜过大,以保证碾压机械能够稳定安全的作业。
3.4路桥过渡段的软基处理
路桥过渡段的路基处理中,如何处理桥背软弱地基对控制桥头跳车有着十分重要的影响。目前,常用的软基处理方法有换土法、超载预压法、减少附加应力法等,可以根据不同的土层结构,不同的路桥使用状况甚至气候状况进行有区分的应用,道道改善地基性能,提高承载力,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台的目的。一般来讲,在软土地基上,进行有关的桥台施工时,通常采用桩基础。如果修筑高路堤时,地基的软土层较厚,根据回填材料质量不同,软土会发生侧向挤动并对基桩造成很大的侧向压力,从而导致桥台产生水平位置的偏移或转动。这样,不仅会对桥梁支座以及伸缩缝造成一定的破坏,甚至可能出现损坏桥面和桥台的情况。由此,为避免基桩出现非正常位移,可以采用以下两种方式:增强地基土或用基桩;减轻回填材料质量,以此帮助基桩抵抗填料侧向流动,同时,可在在桥头采用桩板法、连接箱式桥台等施工方法,有效减少路基的沉降。
3.5桥头换填施工技术控制
在以往的桥头回填施工中,因换填石灰土多处于素土包围之中,施工场地狭窄只能用小型机具进行处理,而且由于与素土接头处施工不便,往往出现问题,所以在公路施工中,应当把台背处的路基全部挖开,统一填筑石灰土,不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价,但这样既保证了台背回填质量,又减少了人工与小型机具费用,同时有利于缩短工期,平衡全线路基施工,总体看来,利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的,从原地面填起;不足2m的,从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工,保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序,首先按每层20cm计算出台背回填的用土量,用灰量,现场撒灰、搅拌,至少要倒翻3次(有条件的进行场拌)石灰土拌和必须均匀,颜色一致,现场铺平,压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处,用气锤、电夯等小型机具压实。
结语
相关的路桥施工的技术人员,应将实际工程施工所遇到的问题进行科学的分析,详细分析路桥过渡段使用中经常出现问题的成因,通过对路桥过渡段的相关施工技术要点进行科学的研究总结,提出行之有效的施工技术措施,对重点的技术难点进行了详细的阐述,为路桥基础设施过渡段的有效施工做出应有的贡献。参考文献:
[1].茅梅花 路桥过渡段的施工方法[J].中国新技术新产品,2009(04)
公路桥梁过渡段 篇3
传统填料采用石灰土或一般土填筑, 一般土刚度和强度较小,石灰土属水软性材料,遇水时容易变软,强度显著降低。此两种填料均满足不了过渡段强度和刚度要求。目前过渡段施工中填料采用A、B 组粗粒土、水泥稳定土和级配碎石等优质填料。
1.1 级配碎石
级配碎石是一种矿质混合料,由不同粒径的集料,按照一定的比例组合搭配起来,经压实能达到最大密实度(最小孔隙率)和最大摩擦力的优质填料,其级配范围见表1。
组成级配碎石的原材料应符合下列要求:①为保证级配碎石有较大摩擦角,应采用棱角分明碎石,片状、针状碎石含量不超过20%。②最大粒径满足要求,粒径过大在运输中易出现离析,过小则强度和刚度满足不了要求。③碎石洁净,
表1 过渡段级配碎石级配组成表
本身强度高,泥及有机质含量小于2%,質软易碎碎石含量不超过10%,其材料压碎值标准试验不大于30%,用级配碎石填筑时当孔隙率<20%时,其强度和刚度衡量指标k30值大于150kpa/m,孔隙率愈小,k30值越高。
级配碎石配制过程如下:
在现场提取各种集料样品进行各项指标试验,符合要求后进行筛分试验,从而绘制筛分曲线,根据要求级配碎石筛分进行试配,试配后将级配碎石进行二次筛分试验,并根据筛分曲线调整配合比,根据配合比配制一定量级配碎石进行标准击实试验确定其最大干密度和最优含水量,从而确定级配碎石拌制时加水量,根据集料配合比和加水量进行级配碎石拌制,拌制可根据用量和设计要求进行厂拌和路拌法拌制级配碎石成品。
1.2 水泥稳定土
水泥稳定土包括水泥土、水泥砂、水泥碎石、水泥石渣和水泥石屑。水泥稳定土中水泥剂量一般不超过6%。其中水泥稳定土对细粒土而言其最大粒径小于10mm,小于2mm 粒径含量大于90%;对中粒土而言其最大粒径小于30mm,小于20mm 粒径含量≥85%;对粗粒土而言其最大粒径小于50mm,小于40mm 粒径含量大于85%。水泥稳定土属于一种土体加固, 通过在土中加入胶凝材料水泥,使土体和水泥通过化学反应形成一种综合体,从而使土体强度和刚度增强,它施工方便,效果良好,是目前过渡段施工中广泛应用的一种填料。
1.3 A、B 组土填料
大部分铁路、公路工程过渡段选用A、B 组土填料填筑,对于高速铁路,填筑压实后孔隙率n<20%,地基系数K30≥120Mpa/m。
2.施工措施
2.1 过渡段设置方式
为保证过渡段连续平稳过渡, 过渡段应设置为一立体渐变体,使其满足刚度和强度渐变要求。为实现这一目标可采用在路基中线方向设置台阶或斜坡两种连接方式,其纵剖面如下:
1台阶连接 2斜坡连接
台阶连接可使路基与过渡段紧密啮合,中间无滑动面,台阶坡度须缓于1:2。台阶连接法其过渡段出现刚度和强度轻微断接,但其稳定性好,且对桥台台背纵向水平推力较小,适用于抗水平推力较小的轻型桥台和浅基础桥台。
斜坡连接使桥台和路基平顺连接,中间无强度和刚度突变,但过渡段与路基填料间易形成滑动面, 对桥台形成一股水平推力。该连接方式适用于抗水平推力较强的重型桥台和深基桥台以及各种涵洞和通道过渡段,斜坡连接坡面坡度宜缓于1:2。两种过渡段路基横断面方向满足路基顶面荷载扩散要求。通常将其做成1:1 的横向边坡。
2.2 两种过渡方式在施工中易出现的问题及处理措施
2.2.1 台阶过渡段施工时过渡段应与两侧路基同时填筑,台阶高度施工方便可采用分层填筑厚度的1~2 倍。与过渡段相邻处路基采用刚度和强度稍大的粗粒土填筑,两侧填土采用防水性能良好的细粒土(砂粘土)填筑。为防止路基雨水对桥台或涵背影响,紧靠台身做或15cm 厚防水层。防水层材料可采用粘粒土或胶泥。台阶填筑易出现问题及处理措施:
2.2.1.1 防水层易出现空洞, 为防止此问题可预先制作一木模板,模板高度略高于填筑厚度,过渡段施工前先将其立于下层表面,模板立于距离台背距离为防水层厚度处,使模板与台背形成一空槽。采用人工将防水填料填于槽内,同时在模板外侧铺筑过渡段填料,松铺平整后将木模板取出。
2.2.1.2 路基填料和两侧填料侵入到过渡段填筑部位,使连接处界限模糊,填料混杂。为防止此毛病。可采用于台背划出两侧填土位置线,每一层填筑前用白灰在下层顶面划出本层填筑位置线,人工做成土坎后进行填筑。
2.2.2 斜坡过渡段采用留缺口施工。将路基纵断面方向做成符合要求的标准坡,并将坡面松散土块清除,分层填筑过渡段及两侧填土,与过渡段相接处路基填料应采用粗粒土填筑。两侧采用细粒土填筑。斜坡过渡段施工应注意以下两点:
2.2.2.1 做标准斜坡时,坡面不应留有松散土粒及石块,坡面应有凿毛,严禁采用光轮压路机压实坡面。
2.2.2.2 由于是留缺口施工,过渡段与路基连接处压实难以满足要求,应采用轻型压实机械补压或人力打夯机补夯。
台阶过渡段和斜坡过渡段应注意排水,不能形成滞水体,在路堤坡脚应采用渗水材料填筑。
3.过渡段的加固方法及质量控制措施
过渡段施工时,为减少过渡段和桥台的沉降差,保证线路的平顺,必要时应采取加固措施,具体加固措施有基础加固、人工合成材料加固、混凝土块加固、外掺加固料加固等类型。
3.1 基础加固
此方法用于加固过渡段下部原地基,根据地基软土层深浅可采用深层加固和浅层加固,深层加固有粉体喷射搅拌成桩和深层搅拌桩以及各种挤密砂石桩,浅层加固有换填法、抛石挤淤法、砂垫层法。
3.2 土工合成材料加固
土工合成材料加入到土体中能够起到加筋补强作用,提高土体的抗剪强度,土工合成材料可纵向和横向加固,必要时可纵向和横向联合使用,其上下层间距施工方便可取2~3 倍过渡段填筑厚度,通常情况可取50~80cm。土工合成材料也可用于加固其连接部分,如过渡段与路基连接、过渡段与两侧横向填土连接处。
3.3 混凝土块加固
该法用于加固过渡段底层,顶层和局部软弱部位。
3.3.1 底层加固即在原地基上过渡段范围处设置一混凝土块,混凝土块尺寸略大于过渡段底部填筑尺寸使其底层形成一刚性扩大基础,保证过渡段沉降均匀,底层加固适用于原地基承载力不均匀的过渡段。
3.3.2 顶层加固用于保护施工或运行荷载对过渡段顶层破坏,也可用于架梁或其它施工机械在过渡段顶层施工时对机械支撑处局部加固。
3.3.3 软弱部位加固用于保护施工和运行荷载对桥台软弱部位的局部破坏。例如耳墙式桥台,当过渡段施工至路基顶面时,其顶面荷载向路基基底传递时,由于应力在土中的扩散,有一部分应力传至耳墙对耳墙易造成破坏,为防止此情况,可在耳墙内台背设置混凝土块,其设置尺寸应将耳墙包裹,耳墙与混凝土块留有2~3cm 伸缩缝,缝内用沥青胶泥或沥青浸制木板填塞。
3.4 外掺加固料加固
该法用于加固级配碎石或A、B 组土为填料的桥台过渡段, 靠近桥台台身或台尾转角处,因大型压实机械无法压实,为保证其压实度和强度可外掺5%~8%的加固材料(通常用水泥)加固。
4.过渡段施工中的几点注意事项
4.1 填料控制
填料应采用洁净填料,中间无有机质及泥块,填料级配良好且含水量符合最优含水量控制范围,施工中每运至现场填料,随时进行取样试验,当含水量过大时,可采用翻松晾晒处理或加入含水量较小的填料现场均匀拌合。
4.2 施工控制
施工中严格控制填筑尺寸,避免其它填料侵入到过渡段,同时保障各相接部位压实到位, 各种填料在拌制运输中防止自由落体运动,避免出现离析现象,已运至现场填料台出现离析应在施工现场重新拌和,现场拌合时应注意拌和深度,不能在底部留有未拌和夹层,同时又不能破坏下承层表面。拌和应均匀,其均匀标志为混合料色泽均匀,没有灰团、灰条和花面现象,没有粗细颗粒富集。
4.3 厚度控制
根据填筑尺寸和松铺厚度计算其所用填料车数,均匀倒土,粗平后采用挖探坑或水平测量仪检查其填筑厚度, 局部低洼处人工找平,避免碾压后薄层找平,采用宁刮勿补原则施工。
4.4 养生
论公路桥梁过渡段施工方案 篇4
随着高速公路的发展, 由于线型要求, 桥梁在公路工程中所占比重大大增加, 而高速公路对路面平整度要求高, 桥头跳车对高速行驶车辆的行车舒适性乃至安全性所构成的威胁日见突出。桥台路基沉陷过大使路桥过渡段上的路基路面寿命缩短、维修改善费用增加, 经济损失严重甚至比新铺装花费还要大, 并要承担交通中断造成的损失。因此, 路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注, 必须对之进行研究。
2 路桥过渡段路基路面施工技术
2.1 路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段, 路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶, 当此台阶达到一定数值, 会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用, 一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成, 使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。
公路等级越高所设置的结构物也越多, 因此形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶, 使得车辆不可能在高等级公路的全线 (或某一区段) 以设计速度运行。根据观察和测试, 汽车遇到桥头台阶, 一般要提前150 m~200 m减速, 驶过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。
高速公路线形标准高, 桥头引道路堤高, 极易产生沉陷和变形, 出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平, 甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车, 产生噪音。为解决这一问题, 应从设计与施工两方面着手研究。
2.2 设置搭板
搭板的设置方法有三种:方法一从理论上讲是完美的, 在搭板长度L范围内, 在车辆荷载作用下, 路面的弯沉逐渐变化, 但这种方法给实际施工带来很大困难;方法二, 它的特点是克服了方法一的施工困难, 而且又有效地解决刚柔过渡的问题, 应根据实际情况经计算而定, 一般不应小于8cm;第三种方法是采用预留反向坡度, 即搭板与桥台连接处标高一致, 而与路面连接端则高于设计标高, 形成一个预留的反向坡, 坡度大小根据路桥之间的沉降差而定, 此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下, 确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移, 而水平向的锚固更符合这一受力状态, 并有利于桥台受力, 因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。
2.3 不设置搭板
目前, 国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板, 但搭板一旦破坏, 不仅严重影响车辆的正常通行, 而且施工难度大、维修费用高。德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果不设置搭板, 则应对台后填筑作周密设计和认真施工, 对填料和压实应有更高要求, 或采用专门的结构措施, 如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。
2.4 台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中, 地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起, 填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层, 若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同, 则不会产生沉降差, 因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载的作用的影响深度一般2 m左右, 因此一般搭板下的加强层不超过2 m。但实践证明, 由于填料自身固结和施工要求不严, 若不对整个台背填方作加固处理, 则不能彻底解决桥头跳车问题, 国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理, 如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土, 许漯高速公路要求原设计95%区由素土改为石灰稳定土, 压实度要求从地基开始均为95%。因此, 对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施, 采用砂性土、砂砾、碎石土填筑, 必要时用石灰或水泥进行稳定处理, 也可采用半刚性材料填筑, 以此减少路基工后沉降, 同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降, 尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用, 使土体部分应力得到扩散和转移, 从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低, 土体剪应力明显提高, 土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时, 应先预以加固处理。
台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素, 台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位, 压路机难以碾压, 且机械振动力太大时, 对台墙有影响。因此, 台背回填处的压实宜选用小型压实机具, 分层压实厚度宜薄, 一般应在10 cm~15 cm范围内。在材料选择上, 应选用易于压实的材料。实践证明, 在达到同一压实标准的条件下, 台背回填处粘性土的压实功要比砂砾料或二灰碎石的压实功多一倍以上。要台背回填粘性土压实度达到95%以上, 使用小型压实机具是相当困难的。
在路桥过渡段, 若单纯依靠桥头搭板, 由于路基压实度没有得到保证, 路基下沉, 将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空, 而这对搭板的受力是极为不利的, 因此, 配合设置桥头搭板, 对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时, 距路基顶面1 m左右范围内最好用振动式压路机, 或其它小型压实机械, 每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定, 按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物, 可将路基纵向填筑成10°~15°的斜坡, 使与构造物 (如翼墙) 成钝角, 以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大, 便于碾压机械作业稳定安全。该段坡长不小于5 m。
2.5 地基处理
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法, 可以根据实际情况应用, 以改善地基性能, 提高承载力, 减少沉降, 缩小桥台与路堤的沉降差, 避免错台。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤, 则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝, 有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现, 必须减轻回填材料, 或者增强地基土或用基桩, 达到抵抗侧向流动的强度。
2.6 台背排水
在路桥过渡段如果排水处理不当, 会使水沿桥台路基连接处下渗, 降低路面结构层的稳定性, 路基和地基的稳定性, 加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式, 以疏干台后填料的水分。
台背路基填筑前, 在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上, 先作必要的处理。然后填筑横坡为3%~4%的夯实粘土形成土拱, 再在土拱上挖成双向坡的地沟 (地沟尺寸一般宽为40 cm~60 cm, 深为30 cm~50 cm) 。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料 (可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡) 。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管 (塑管直径一般不小于10 cm。其上小孔孔径为5mm, 布成梅花形, 间距控制在10 cm以内) 。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料, 直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同, 取消泄水管, 以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟 (加大粒径碎石) 。用土工布包裹盲沟出口处, 并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用:①促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结, 减少后期下沉量;②排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分;③孔隙压力增大时有渗透出路, 不会由于地下水和潜水在底层的积聚, 而降低土体的强度和稳定性。垫层的厚度为1 m~2 m, 并要高过原地面不少于0.15 m, 使地基沉陷后, 原地面和地下水位不高过垫层。
桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水, 回填表面应夯实并设置截、排水设施, 必要时表面予以封闭, 以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时, 应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管, 渗沟或透水管水平间距一般为1 m~2 m, 排水管管径10 cm~15 cm。
2.7 其他
路基填土的固结时间随填土高度的变化而变化, 路堤越高固结时间越长, 高填方一般需经过一年的固结沉降方可达到基本稳定。但是, 由于工期要求, 不可能使所有台背填土都有足够的自然沉降期, 构造物的回填应在构造物完工后开工, 使回填后的自然沉降能保证在三个月以上, 对于设搭板的构造物, 必须待回填土体的沉降趋于稳定, 连续二个月的沉降都小于每月3 mm方允许施工。
为保证施工质量, 桥头回填处不能设置料厂或预制厂, 并保证预留回填段不小于15 m, 以便满足各类重型压实机械的最小工作长度。考虑到桥头路基施工的特殊性, 宜适当提高工程费用定额, 使工程量和技术要求与工程费用相协调, 以便调动施工单位的积极性, 同时, 对桥头路基施工宜采用固定的专业施工队, 以便积累施工经验。
桥头路基容许工后沉降, 国内外规定不一, 日本为10 cm, 德国为绝对沉降3 cm~5 cm, 相对沉降5%~15%, 沈大高速公路为10 cm, 京津塘高速公路为桥头路堤10 cm, 通道、涵洞为20 cm。但是, 据实际调查, 当车辆以80 km/h的速度行驶时, 对2 cm的沉降差即有明显感觉, 对沉降差达5 cm时, 则可能出现交通事故或者明显降低车速。因此, 高速公路的桥头路堤工后沉降值不宜大于5 cm。另外, 高等级公路上小跨径构造物较多, 平均每200 m~300 m即有一个, 如其两头发生跳车, 较大跨径构造物对行车影响更大, 因此, 应对小跨径构造物和大中桥同等重视。
2.8 桥头换填施工技术控制
在以往的桥头回填施工中, 因换填石灰土多处于素土包围之中, 施工场地狭窄只能用小型机具进行处理, 而且由于与素土接头处施工不便, 往往出现问题, 所以在公路施工中, 应当把台背处的路基全部挖开, 统一填筑石灰土, 不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价, 但这样既保证了台背回填质量, 又减少了人工与小型机具费用, 同时有利于缩短工期, 平衡全线路基施工, 总体看来, 利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的, 从原地面填起;不足2 m的, 从原地面下挖至距台背顶2 m处开始施工, 保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序, 首先按每层20 cm计算出台背回填的用土量与用灰量, 现场撒灰、搅拌, 至少要倒翻3次 (有条件的进行场拌) , 石灰土拌和必须均匀, 颜色一致, 现场铺平, 压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处, 用气锤、电夯等小型机具夯实。现场抽检压实度及石灰剂量合格后, 方可进入下一层施工。每往上填筑一层加长至少10 cm台阶, 从而保证各层回填石灰土与路基连接密实、连续。
2.9 桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制
在混凝土搭板施工中, 严格按规范规定要求立模, 并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄, 当压路机通过时, 容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题, 规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足10 cm的, 在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除, 统一用下面层沥青混凝土填筑、找从而保证了整个台背回填的整体强度。
3 存在的问题及改进措施
(1) 桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求, 整体强度差, 在车辆荷载作用下产生沉陷, 从而形成桥头跳车。
(2) 桥梁为刚性结构, 基本不产生沉陷, 而路基要存在允许变形, 因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化, 这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法, 只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。
(3) 由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽, 过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节, 易发生裂缝和桥头沉陷现象, 因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工。若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10 cm成倒台阶施工, 严禁直上直下填筑台背填土。
(4) 在实际施工中, 有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步, 在标高控制上产生误差。
(5) 为增强桥面结构层强度, 将原设计的沥青混凝土铺装变更为5 cm粗粒式沥青混凝土加4 cm中粒式沥青混凝土, 并向桥头两侧各延伸10 m, 并同时在40 m范围内用1%的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅, 结构形成一致, 对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。
(6) 伸缩缝施工不好也可能产生桥头跳车现象, 伸缩缝的常规作法为先在伸缩缝处填土或砂并压实, 待整体沥青混凝土铺筑完成后, 再挖出伸缩缝内填土, 进行伸缩缝施工, 则在沥青摊铺时可能因伸缩缝内填土不实或伸缩缝、桥面、路桥过渡段三者标高不连续 (具体见图1) , 造成悬导梁和摊铺机跳动, 摊铺厚度不均匀。
4 结 论
通过实体工程修筑实践, 对路桥过渡段路基、路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究, 获得以下结论:
(1) 分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因, 提出了施工质量控制措施。
路桥过渡段设计与施工技术 篇5
随着我国城市的规模不断扩大,公路建设行业也在不断发展,桥梁在公路工程中所占比重大大增加,原有的地面公路远远不能够满足需求,城市立交桥和公路路桥,成为了缓解城市交通压力和方便市民出行的重要方面。从高等级公路,特别是高速公路的运营状况来看,还存在着一些亟待解决的问题,针对于桥头跳车,虽然在具体的工程设计中采取了不少处治措施,也取得了一些成功的实例。可从实际情况来看,桥头跳车的现象不仅在旧的桥头路堤存在。在许多新建的高等级公路中也存在着。路桥过渡段作为实现路基刚性平稳过渡的关键部位,往往由于桥台和路基的刚度差异性及路基沉降的原因,会产生沉降差,路基下沉等病害。因此,路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注。而当前公路路桥建设的地形地貌复杂,导致了公路路桥过渡段的建设施工成为了薄弱环节,这要求我们尽快优化公路路桥过渡段的建设质量。采取合理的结构形式、先进的施工技术控制路桥过渡段路基路面质量。
目前,我国公路路桥过渡段的设计与施工技术都有了不同程度的进步与发展,在过渡段的设计和施工方面都有了很大的提高和进步,设计理念上的,逐步创新设计思想、研究完善设计理论,以及强化设计观念等。施工技术方面:借鉴多种施工技术、实现多样的技术形式、自主创新施工工艺、大力提升施工质量。但是仍然存在与实际需要不相适应的问题和现象。
改进公路路桥过渡段的设计
在路桥过渡段的结构设计方面,可以采用两种方法来减少过渡段的不均匀变形,我们可以在台背回填范围内,使用能从路基土刚度渐变到台墙刚度的变刚度材料,沿长度方向变化其厚度,即使得台背回填远薄近厚,使得性质不同的两种体系在抗垂直变形能力上平滑过渡,由间断的对接形式变为过渡性的局部搭接形式,如设置搭板,从而增加邻近桥台处的路面结构强度,提高路面抗变形能力。要对沉降变形进行控制,首先要严格控制过渡段内路基的工后沉降量,其次要将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。
下面从过渡段的地基、路基和过渡段结构型式的设计方面具体介绍。
(1)路桥过渡段的地基条件与路基条件
桥头过渡段土基必须密实、稳定和均质。在桥头引道路堤填筑过程中, 采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力, 也不能有效地阻止地基的沉降。对于地面的积水和地下渗水,都会土基强度和稳定性产生影响,需要采取措施进行拦截或者排出路基以外。应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式地基处理要根据路桥所在的地质情况而定,填土必须有足够的压实度。
(2)路桥过渡段的结构型式
公路桥梁过渡段 篇6
【关键词】过渡段;不均匀沉降;控制措施
1.路桥过渡段产生不均匀沉降的原因
1.1桥头引道软土地基处治问题
路桥的路基路段由于路基沉降所导致的桥头跳车现象,目前在路桥中任然存在。对这种情况出现的主要原因进行分析后我们发现,出现这种情况的主要原因就是在路桥在进行设计的过程中,其路桥地质设计的钻探布孔数量过少,钻探的深度设计也没有达到相应的要求,并且在施工的过程中完全没有发现软基现象的存在,或者在进行施工的过程中没有勘查清楚路桥修建范围内的软基范围以及软基的深度,软土的物理性了解不足,这些都是导致桥头路堤处出现处治遗漏的主要因素,或者发现了缺陷之后所采取的处理措施不合理。在路桥的桥头引导,还存在着由于软土地基的存在,其桥台的台背路堤在进行施工的过程中压实并不到位,在经过了雨水以及长时间的使用之后,桥台的台背路堤就出现了强度降低以及填土流失的现象,这些因素都是导致了路桥的过渡路段出现不均匀沉降现象的主要因素。在实际施工的过程中,路桥的基础设计只要严格按照相关规范所容许的沉降值进行施工设计,并且施工过程中严格按照施工设计进行施工,路桥实际出现的沉降一般来说都是在一个合理的范围之内,因此,路桥的过渡段结构设计只要规范合理,就能够有效的防止路桥过渡路段出现大幅度的不均匀沉降现象。
1.2桥头引道过渡段结构设计问题
桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而,设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重,桥头搭板断板现象较为普遍。分析其设计原因,有下述情况:①根据桥梁的长度,桥头设置搭板长度划分为:a.大中桥,搭板长度为8m;b.小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞,搭板长度为5m。然而,桥头引道路堤处于高填方路段,软基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大,由于搭板长度不够而起不到顺接作用,行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。②搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算,未考虑台背路堤沉降,雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足,产生断板,引起桥头线形突变,诱发车辆跳车现象。③桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法,公路桥涵设计规范也没有明确规定。④工程实践中,桥头搭板一般不作专项设计。但是,从工程实践可知,合理地处治软土地基,实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件,而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。
1.3桥头引道路堤边坡防护的问题
通过公路路桥的桥头引道路堤设计以及实际施工状况来看,台背路堤在施工过程中通常都是使用的渗水性或者沙类的材料来作为施工的填料,完全没有考虑到工程的防水性以及排水设置;一般情况下,桥台是一个长期处在侵水位置的路段,必须要使用浆砌片石来进行护坡的处理。其他位置的桥台路段也必须要在锥坡的范围之内设置浆砌石作进行护坡处理,路桥的台背一般是设置草坡护坡或者网格状护坡。但是,通过公路工程的续建以及工程收尾勘查的过程中,会发现有许多的桥头路堤沉降现象极为严重,往往会随着锥坡和护坡被水冲毁。并且桥头以及边坡位置的防水措施和排水措施都极为不合理,这些情况都导致了台背填出的流失,极大的降低路桥路基的强度。这种质量的路桥在经过车辆长期的行驶作用之后,桥头引道过渡路段的填土塑性就会出现变形,最终出现了桥头路堤出现了不均匀的沉降现象,从而导致桥头出现跳车的现象。
2.路桥过渡段的结构设计措施
2.1路桥过渡段的变形控制
①根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96规定,路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。②从高等级公路的路况调查结果可知,当路面局部纵坡达到0.5%时,车辆行驶会产生晃动或摇动现象。
2.2合理设置缓和过渡段
由于施工设计的结构型式不合理,整个路桥的刚度从混凝土逐渐过渡到软性填土的结构中,路基和沥青混凝土路面结构的各个部分的强度都不相同。因此在对路桥进行软土基进行处治的过程中,各个路段的强度都必须要保持在设计的强度标准上。
2.3路桥过渡段的地基条件与路基条件
在桥头的引道路堤进行填筑的过程中,使用土工合成的材料来进行路堤的加筋工序,实际上并不能有效的提升地基自身承载力,同样也无法组织路桥出现不均匀的沉降现象。二真正科学科学合理的方法是,在基地自身具有了足够承载力时,在路堤的自身的载重情况以及车辆载重的联合啥作用情况下,不会使其出现较大的沉降时,土工合成材料才会体现出明显的效果。
2.4路桥过渡段的结构型式
①桥台台背路堤加铺土工格栅在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术,当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时,具有下述三方面功能:a.由于土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束了土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,增强了路基的整体稳定性,从而增大了路基的变形模量。b.由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载在路基中重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,使路基土体承载力得到提高,从而减少沉降。c.由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,在车辆荷载的反复作用下,不会产生或减少变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果,因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。
3.路桥过渡段的施工控制
(1)对路基过渡段进行大面积施工时,应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工,熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。
(2)施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料,进行合适的压实工艺。
(3)为了控制摊铺厚度,采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时,采用人工或机械进行现场掺拌,确保填筑质量,控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。
4.结语
综上所述,路桥在进行设计施工的过程中,必须要进行科学合理的设计,更周全的考虑施工的每一个细节,在进行路桥施工的过程中也必须要着重注意几个关键的位置,严格控制容易导致路桥过渡段出现不均匀沉降现象的关键部位的施工质量,从而使得路桥寿命得到有效的提高,为交通系统的正常运作做出巨大的贡献。
【参考文献】
[1]黄林泉.基于路桥过渡段产生不均匀沉降问题采取的措施[J].科技创新导报,2008(26).
[2]李挚.浅议路桥过渡段施工[J].魅力中国,2010(13).
公路桥梁过渡段 篇7
1 我国公路桥梁过渡段路基路面施工现状
随着我国国力和科技水平的不断发展,我国交通网络的建设愈发的快速、完善高水平,道路建设相关研究者也一直在对公路、桥梁等进行深入的研究,力求用最为科学的方法建造出质量上乘的公路桥梁。在研究过程中,科学家们研发了许多的技术与建筑材料,许多都在实际建设中得到了应用。但是尽管如此,在道路容易出错的部分,如公路桥梁过渡段部分路基路面仍然存在着一定的问题亟需解决。这些问题在短时间内可能不会显现出来,但绝对是长期存在的安全隐患。
2 常见问题及原因分析
2.1 路基路面不均匀沉降
不均匀沉降是研究公路桥梁过渡段最为常见的问题,其现象是路面不平整,出现或大或小的凹陷。而在对公路桥梁进行建造和维护的过程中,保证路面、桥面的平整是基本要求,因为一旦出现不均匀沉降的问题,通行车辆在行进过程中就会出现颠簸。颠簸程度较轻的情况下会引起乘车人员的不适及车辆的磨损,但值得重视的是,如果出现程度较大的颠簸,在雨天或路面湿滑是就极易发生交通事故,以至于给行人、乘车人员的生命财产带来无法挽回的悲剧。导致不均匀沉降的原因有很多。从三个方面进行说明:首先是桥头引道软土地基的处理。追究原因首要原因应该是施工前期的准备不善,因为在进行设计施工图纸的时候,没有能够很好地进行地质勘查。孔洞的数量和深度都不能达到要求,以至于不能第一时间发现软土的问题,从而导致不均匀沉降的发生。除了这些以外,还有一个问题是已经对软土进行了正确的勘测,但是在施工过程中没能避免软土层,但又并没有进行相应的处理,以软土作为地基,会使桥头的工程土很容易的就在雨水或其他冲击水的作用下流失,道路的路面的强度降低,抗压能力大幅度削弱,致使不均匀沉降;其次是后台填料的问题。公路桥梁施工过程中需要对其路基进行后台填料,而公路桥梁在长期使用中遭受着较大外力,路基的后台填料就会被大大的压缩,其抗压性就会变低。简而言之就是施工中的后台填料的好坏也是是否发生不均匀沉降的主要因素之一;最后是道路压实的处理。道路压实处理是所有道路工程需要进行的一个步骤,其处理的好坏直接决定了道路路面的平整度,但是这一个过程非常的耗时和复杂,涉及到非常多的环节,而其中任意环节出现问题都会间接造成路面的不均匀沉降。除此之外,需要强调的一点是,所有的公路桥梁都有一定的不均匀沉降包容值,也就是绝对的平整是不存在的。因此在施工中解决公路桥梁过渡段不均匀沉降的问题是施工要点之一。
2.2 较差渗透性
路基路面在自然环境的影响下游水分子进入,但是因为渗透性不良导致其长时间在其内部停留,以及更多水分子的进入。这些情况发生后,会让路基路面内的建筑材料受到损坏,使整个公路桥梁建筑工程受到极大的威胁。究其原因还是与过渡段的软土地基有关,软土本身就是渗透性会受到压力影响的土质,影响了路面路基的渗透性。
2.3 不可逆形变致使坍塌
不可逆形变指路基路面一旦发生形变则是不可逆转的。软土地基的液限和压系数之间属于正相关的关系,液态的极限压缩值会随着压力系数的增加而增大。而一个部位发生形变后在后期运行过程中如果再长期受到较大的压力,就会导致路面坍塌的危险。其原因仍然是软土地基的物理性质,即固态板结能力比较弱。路面发生不均匀沉降后,沉降部位的抗压能力减弱,其他部位抗压能力维持不变,凹陷部位多次受到力的作用,就会发生坍塌。
3 应对措施
3.1 应对路基路面不均匀沉降的措施
应对不均匀沉降可以从五个方面进行,即结构形式的设计、提高后台填充材料的密实度、提高地基的刚度和受力能力、公路桥梁间均匀过渡和减轻路堤自身重量。
结构形式的设计:施工准备工作非常重要,在对路基路面施工时,必须对路面、土壤层进行严格的勘测之后,按照工程的汽车通行量进行设计。做好第一步预防工作;提高后台填充材料的密实度:可以选择在后台填充材料中加入钢筋、混凝土等坚硬的材料增加后台填充材料的密实度,但在填充过程中需要注意对土壤进行对比分析,对不同的土壤针对性的添加不同程度的坚硬物质,避免造成其他不良后果。另外,添加后还能增加其抗压能力;提高地基的刚度和受力能力:在无法进行更多整改的时候,打桩是提高地基的刚度和受力能力的有效办法之一,这个方法可以提高软土地基的稳定性,且较为方便,所以也是常用方法之一。而为了对其刚度和受力能力有一个预期判断则可以通过超载预压的方法,利用施工机械实现对软土土质的超载预压测试;公路桥梁间的均匀过渡:桥头搭板是可以避免公路和桥梁的刚度差异导致的沉降,但是其有一个弊端就是如果没有进行合理的设计或者在实际施工中出现了失误就会增大交通事故的发生率,所以应用此方法时一定要谨慎;减轻路堤自身重量:减少路堤自身重量从减少沉降的角度是有效的,方法是路基填充材料选择时采用较轻的材料,如泡沫混凝土等,但是从抗压角度来看是不利的。以上就是应对不均匀沉降的一些措施,但仅仅是很少的一部分。应对不均匀沉降的方法有很多,还需要施工人员妥善加以利用。
3.2 应对较差渗透性的措施
提高路基路面渗透性的主要方法是从建筑材料的选择、混合、使用顺序三个方面进行。对于建筑材料的选择可以采用渗透性较强的材料,在主材料确定后适当混合一些其他的材料可以增加其稳定性。但是建筑材料的使用不是简单的混合,而是具备一定的步骤。因为每一种材料都尤其对应的特性,所以需要在专业技术人员的指导下进行合理的使用,每一次材料的使用都需要严格按照要求执行,否则最后一定会导致工程出现状况。
3.3 应对不可逆形变致使坍塌的措施
针对不可逆形变,首先是要按照当地情况,因地制宜的对桥梁及路面的设计加以改善,使受力能够平衡下来,避免受力不均的问题。另外可以将地基进行复合设计,即在路基工程完成后对路基进行二次加工,在其上打孔填入建筑材料,增加地基的密实度,降低其发生形变的概率。
结束语
公路桥梁过渡段容易出现许多的问题,在问题出现的过程中,都得到了相应的解决,而未来公路桥梁过渡段施工技术一定是朝着稳定性、便捷性、科学性、机械性发展的,这需要技术人员的不懈努力,根据实际情况不断对现有的技术进行改善,让我国的公路桥梁建设能够更加的坚固安全。
摘要:在公路桥梁工程建设中,公路桥梁的过渡段是最容易出现问题的一部分,对于其施工技术要求有这较为严格的标准。因此在施工中如何从施工技术层面做好施工质量保障是此次研究主要探讨的内容。
关键词:公路桥梁过渡段,路基路面,施工技术
参考文献
[1]安航.浅析公路桥梁过渡段的路基路面施工技术[J].黑龙江交通科技,2014,9(21):25-26.
公路桥梁过渡段的设计和施工技术 篇8
1.1 桥台台背路堤压实度不满足要求
从公路工程建设可知, 几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而, 台后填土压实度由施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响, 施工过程涉及各个方面。从公路调查结果可知, 台背填土普遍存在压实不足的问题, 这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。此外, 在公路营运过程中, 路基在车辆荷载以及自然因素作用下, 会形成土基塑性变形的积累, 导致路桥间的差异沉降, 从而影响高等级公路路面的平顺程度。
1.2 桥头引道软土地基处治不佳
从公路调查结果表明, 软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在。分析其原因, 主要是施工图设计时, 地质钻探布孔过少, 钻探深度不够, 未能及时发现软基存在, 或者未能准确探明软基范围和深度、软土的物理力学性质等等, 导致桥头路堤软土地基处治遗漏, 或采取的处治方法不恰当。此外, 采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距。导致软基处治设计未能达到预期效果, 不能满足交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的技术要求。
在桥头引道, 由于存在软土地基, 桥台台背路堤施工时填土压实不足, 雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低, 这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而, 桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计, 一般情况下实际发生的沉降值较设计时小。因此, 路桥过渡段的结构设计主要在于如何做好软基路堤沉降防治等路桥顺接构造物的设计。
------------------------------------------------施, 增加安全投入。
⑵优先选用轮式机械。由于施工点多线长, 频繁调迁设备, 所以路面机械尽量选用转弯调头灵活、行走方便快捷的轮式机械。
⑶加强料温控制。在拌合、运输、摊铺、碾压等各个环节中, 由于施工程序繁杂, 所以一定要确保沥青混合料的温度, 密切协调配合, 尽量减少混合料运输汽车的停置时间。
⑷充分提高摊铺效率。由于乳化沥青喷洒后2~3h才破乳, 因此同时、同地施工时, 就会因为破乳时间长而影响摊铺进度。应尽量让铣刨作业提前一天进行, 这样既可把前一天铣刨量作为第二天的计划摊铺量, 又可使摊铺作业连续进行, 不受铣刨机的影响, 保证摊铺效率。
5结语
综上所述, 高速公路沥青混凝土路面质量涉及到很多方面, 破坏的原因也很多, 是由设计、采用材料、施工工艺、接缝构造、养护维修等多方面因素造成的, 是一个综合性的问题。这些问题对道路的使用品质与寿命将产生不同程度的影响, 甚至造成严重后果。但主要是路基、基层强度不均匀, 不按规范施工, 养护管理不善造成的。所以在设计、施工、养护中, 要严格控制每一个环节、每一道工艺, 切实抓好路基及基层强度, 沥青混凝土原材料及配合比设计等环节, 才能保证沥青混凝土路面的施工质量, 避免混凝土路面发生较大的破坏。●
【参考文献】
[1]苏卫国, 张肖宁, 王端宜.道路预防性养护的概念、应用及发展[J].广东公路交通, 2005.
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[4]邵明建, 沥青路面机械化施工技术与质量控制[M];北京:人民交通出版社, 2000。
1.3 桥头引道过渡段结构设计欠周到
桥头引道路基工程中, 常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板 (即搭板) 和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度, 从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异, 以减少路桥间的不平顺, 从而防治或避免桥头跳车现象。
从公路工程建设可知, 桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而, 设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重, 桥头搭板断板现象较为普遍。分析其设计原因, 有下述情况:
⑴根据桥梁的长度, 桥头设置搭板长度划分为: (1) 大中桥, 搭板长度为8m; (2) 小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞, 搭板长度为5m。然而, 桥头引道路堤处于高填方路段揿基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大, 由于搭板长度不够而起不到顺接作用, 行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。
⑵搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算, 未考虑台背路堤沉降, 雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足, 产生断板, 引起桥头线形突变, 诱发车辆跳车现象。
⑶桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法, 公路桥涵设计规范也没有明确规定。
⑷工程实践中, 桥头搭板一般不作专项设计。但是, 从工程实践可知, 合理地处治软土地基, 实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件, 而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。
1.4 桥头引道路堤边坡防护措施欠妥
从公路桥头引道路堤设计和施工可知, 台背路堤填土通常采用砂类、渗水性土作为填料, 不考虑防水和排水设施。通常, 对桥台处于长期浸水路段, 采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段只在锥坡范围设置浆砌片石护坡, 台背设置方格网草护坡或草皮护坡。
然而, 在公路续建、水毁和收尾工程勘查过程中发现, 许多桥头路堤沉降比较严重的地方, 往往伴随锥坡和护坡水毁。分析其原因, 主要是因为广东省处于沿海地区, 台风和暴雨频繁, 雨水对道路的冲刷和侵蚀比其它地区严重, 方格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用。因此, 桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当。促使台背填土流失, 路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下。桥头引道过渡段填土塑性变形, 诱发桥头路堤不均匀沉降, 出现桥头跳车现象。
2 路桥过渡段的结构设计
2.1 路桥过渡段的变形控制
从路桥过渡段的路基路面工程实施可知, 路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题: (1) 严格控制过渡段内路基的工后沉降量; (2) 将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。因此, 其变形控制主要是控制路基工后沉降和路桥间差异沉降。
⑴根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》规定, 路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。只有满足根据沉降曲线换算的工后沉降量小于容许工后沉降值, 并且连续2~3个月观测的沉降量每月不超过6mm才能进行路面施工。
⑵从高等级公路的路况调查结果可知, 当路面局部纵坡达到0.5%时, 车辆行驶会产生晃动或摇动现象。因此, 通过分析不均匀沉降值对路面结构附加应力的影响, 建议路桥过渡段的沉降差值控制标准以5cm为宜, 路桥之间形成的沉降坡差以不大于0.4%为标准。
2.2 合理设置缓和过渡段
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》明确指出:对于地下处治方案, 应注意段间的缓和过渡, 以减少段间的差异沉降。由于不同的结构型式, 从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构, 其强度不一致。因此, 软土地基处治时, 各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样, 地面上的路堤, 亦需要设置强度过渡段。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间要加50m的强度渐变段。使用不同的级配填料, 确保路堤强度过渡。如果设置50m渐变段有困难, 建议渐变段长度不得小于30m。如果桥头引道不存在软土地基, 若路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm, 沉降坡差按0.4%控制, 则强度渐变段长度应大于13m。
2.3 路桥过渡段的地基条件与路基条件
在桥头引道路堤填筑过程中, 采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力, 也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力, 在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时, 土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。因此, 高等级公路路桥过渡段的地基条件应是保证路基的工后沉降≤10cm、沉降差小于5cm、沉降坡差≤0.4%的控制标准。根据《公路路基设计规范》, 对于我国高等级公路路桥过渡段的路基条件建议:土基的CBR值≥8%, 压实标准为:路面底面以下0~0.8m, 路基压实度≥95%:路面底面以下0.8~1.5m, 路基压实度≥93%;路面底面1.5m以下路基压实度≥90%。
2.4 路桥过渡段的结构型式
2.4.1 桥台台背路堤加铺土工格栅
在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术, 当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时, 具有下述三方面功能:
⑴由于土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥, 约束了土体的侧向变形, 控制路基填土的侧向位移, 增强了路基的整体稳定性, 从而增大了路基的变形模量。
⑵由于土工格栅与路基填土的摩擦作用, 使上部荷载在路基中重新分配, 降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力, 使路基土体承载力得到提高, 从而减少沉降。
⑶由于水平摊铺的土工格栅具有弹性, 在车辆荷载的反复作用下, 不会产生或减少变形的累积。
由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果, 因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足《公路土工合成材料应用技术规范》的要求。通过计算确定。
2.4.2 合理确定搭板长度和搭板强度设计
根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度, 合理地确定搭板长度。国内资料表明, 搭板长度一般为6~8m, 国道采用15m长的桥头搭板。到目前为止, 搭板的设计未有统一模式, 一般按照下述原则确定其长度:
⑴路面设计使用年限内, 由于道路下沉引起路面纵坡变化。要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1/300范围内变化。
⑵搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体, 或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。
⑶根据搭板的受力状态, 用弹性地基或简支梁计算搭板长度。
根据交通部规范要求, 桥台与路堤相邻近容许工后沉降为10cm, 按上述计算的搭板长度为20~30m。因此, 可参考此计算方法, 结合工程具体情况。合理确定搭板长度。搭板强度的设计, 应根据搭板与台背填土可能脱空的最不利状态处理, 同时考虑搭板节段的划分以及枕梁位置对搭板强度的设计影响。
3 路桥过渡段的施工研究
3.1 加强路桥过渡段的施工组织设计
高等级公路路桥过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台结构完成后, 尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工。并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位, 路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压, 使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外, 对一些路基工后沉降可能大的工点, 如深层的软土地基和桥头高路堤, 除了采用一切必要的地基处治措施外, 必须优先安排施工, 进行静置预压直至符合规范要求为止。
3.2 选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构
在型式多样的桥台结构中, 桩接台帽的桥台结构施工过程是:填筑路堤, 钻孔桩基施工, 台帽和耳背墙施工。从其施工步骤可知, 其过渡段路堤在桥台结构施工前填筑, 不受施工作业面的限制, 有利于大型机械碾压, 不遗留施工死角, 压实均匀, 压实度易达到设计要求。同时, 桥台结构施工时, 又为过渡段软土地基和路堤填土留有一定的沉降期, 有助于减少过渡段路堤工后沉降。因此, 在桥梁设计时, 宜首先选用桩接台帽式桥台结构。
3.3 加强路桥过渡段路堤填料的选择
实施路桥过渡段路堤填筑之前。要有目的地选择施工路段的填料, 采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括: (1) 土壤的液限和塑限联合测定, 实施筛分和击实试验; (2) 各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从实验结果中, 比较各种土壤的技术指标, 从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。
从经济角度考虑, 以就地取材为主。就地取材不仅经济, 而且取材方便不误工。填料的选择原则应选用于容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和压实特性。当采用非渗水性土时, 应在土中增加外掺剂, 如石灰、水泥等。严禁使用淤泥、沼泽土以及含草皮、树根、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为填料。
4 结束语
公路桥梁过渡段 篇9
关键词:公路桥梁,过渡段,施工技术
在我国社会经济快速发展的过程中, 公路建设规模也越来越大, 而在公路的实际施工中, 桥梁越来越多。路面平整对于公路建设来讲非常重要, 这是因为路面的平整度会直接影响行车的舒适度和安全性。如果桥台路基出现沉陷极易让路桥过渡段路基和路面出现早期损坏的情况, 从而严重影响道路交通。所以在公路桥梁过渡段的施工中, 不仅需要有质量合格的施工材料作为保障, 而且还需要采用先进的施工技术, 从而保证公路桥梁施工过程中过渡段的施工质量。
1 公路桥梁施工中过渡段施工存在的主要问题
1.1 桥头跳车问题
如果路基出现沉降就可能会出现桥头跳车的情况。在不均匀沉降的作用下, 路基和桥涵之间就会出现台阶。而一旦台阶数量超过了行车所承受的标准就会导致颠簸跳动, 在车辆荷载的作用下, 台阶的两边会比中间高, 这样跳车现象就会更加严重。和路基的沉降相比, 桥梁因为是刚性结构所以一般都不会出现沉陷, 但是路基却会出现比较严重的压缩变形, 这样就会在桥梁和路基的连接处出现沉降, 从而发生桥头跳车的情况。
1.2 软土地基处理问题
现阶段公路桥梁的设计过程中极易出现地质钻探布孔的数量不足的状况。而且由于施工深度不够, 就不能及时发现软土地基。同时, 如果没有了解清楚软土地基的深度、物理力学性质以及所在范围等情况, 极易导致施工单位在实际的施工中忽视软土地基, 或者没有采取合理有效的措施来处理软土地基。软土地基的设计不符合相关的规范标准等也是导致地基出现下降的因素之一, 进而便会出现桥头跳车的情况。
另一方面, 现阶段桥梁施工过程中桥头引导部位一旦存在软土地基, 施工单位对台背路堤进行填筑时没有进行有效的压实, 在雨水的冲刷作用下, 就会让路堤的填土流失、强度降低, 从而使公路桥梁的过渡段出现沉降。
1.3 路面不平整
公路桥梁的路面平整度不够, 会对行车的舒适性和安全性造成比较严重的影响。这是因为在实际的行车过程中车速比较快的情况下, 路面不平整带来的影响也就更大, 极易导致交通事故的发生。而且, 路面不平整也会造成后期的路面维修中投入大量的物力、财力和人力, 影响公路桥梁过渡段路基的使用年限。而不均匀沉降则是造成路面不平整的一个主要原因。
1.4 没有压实桥台台背路堤
在公路施工建设过程中, 全部的桥梁和通道都需要进行台背的填土处理。在实际的填土过程中涉及到的环节比较多, 很多因素都会对填土的压实度造成影响, 比如施工顺序、材料、机械设备、施工技术和施工经验等。其中, 在台背的填土过程中, 压实度不够的现象比较常见。一旦没有对桥台台背路堤进行压实, 就会导致公路桥梁过渡段出现不均匀的沉降。同时在实际的使用中, 在自然环境和车辆等因素的影响下, 土基的塑性会出现一定的变化, 这样公路桥梁的过渡段也会出现沉降, 最终影响公路路面质量。
2 公路桥梁施工中过渡段施工技术分析
2.1 在桥头设置搭板
桥头搭板是解决公路桥梁过渡段桥头跳车现象的主要方式之一, 在设置搭板时可以采用下面这几种比较常用的方式:1) 比较完美的搭板方式, 让荷载保持在长度为L的范围内, 让路面的弯沉情况也不断的随之变化, 但是在实际的公路桥梁过渡段的施工中, 这种比较完美的搭板方式很难被真正应用。2) 基于第一种搭板方式的改善, 根据施工现场的实际情况和地质条件来改进上述第一种搭板方式, 从而有效解决第一种搭板方式不易实现的问题。3) 保持搭板连接处和桥台的标高相同, 但是路面的连接段标高要超过实际的设计标高, 这样就能形成一个预留的反向坡, 在确定预留反向坡的大小时应该要结合路桥之间的沉降差来进行。
另外也需要对线路纵断面的平顺问题进行仔细的考虑。在对桥台和搭板进行锚固时可以选择竖向和水平两组方式, 在车辆荷载的影响下, 搭板的自由端可能会出现竖向的位移, 所以基本上都是采用水平锚固来对桥台和搭板进行固定。在混凝土搭板的实际施工中, 应该要根据相关的施工规范标准进行立模, 要对混凝土的坡度和平整度进行严格的控制。
2.2 正确处理软土地基
缺乏对软土地基进行有效处理也可能会引起桥头跳车情况。排水固结法、换土法、高压喷射注浆法、深层搅拌法、超载预压法、降低附加应力法等是我国现阶段在处理软土地基时经常采用的方式。施工单位应当在实际的施工中结合施工的具体情况, 选择比较科学和有效的处理方式, 让软土地基的性能得到有效改善, 确保软土地基的承载力得到有效提升。这样路堤和桥台之间的沉降差就能得到有效控制, 防止出现错台的情况。在软土地基上修建桥台时基本上都需要采用桩基。为了能应对水平位移引起的桥台和桥面破坏, 一般可以让回填材料的质量减轻, 从而让地基土增强, 最终确保水平位移能够得以防范。
2.3 后台填筑的施工技术
公路桥梁两边的路堤会在路基、地基和路面的压缩变形下出现沉降, 而路基路面的车辆荷载和恒载则是造成地基变形的主要原因。但是如果桥面和搭板的厚度、面层结构一致就不会引起沉降差。所以在填筑台背时, 施工单位可以选择砂砾、水泥、石灰、碎石土等进行, 从而让台背的稳定性提高。另外, 在填筑时也可以选择半刚性材料, 让路基的沉降得到有效控制, 经过这些合理有效的措施进行加固后, 不均匀沉降情况就能得到有效控制。最终让路面的平整度得到有效保证。而一旦地基是软土地基, 压实台背前应先进行软土地基的加固处理, 在实际的台背压实中应选择合理的机械设备进行分层压实, 而且要选择容易压实的原材料。
2.4 台背的防水排水施工技术
在公路桥梁的过渡段施工中, 防水排水施工也具有非常重要的意义, 如果在防水和排水的实际施工中处理不正确, 水可能就会沿着路基的连接处往下渗, 影响路基结构层的稳定性, 让跳车和错台情况更加严重。所以在实际的施工中应该要根据施工的实际情况来选择合理和有效的排水方式。在开始填筑前, 应该要在原来的地基上设计泄水管和盲沟, 而且也要对基底进行有效的处理。同时再将粘土夯实, 形成一个土拱, 在土拱上设置双向坡的地沟。通过有效的防水和排水措施, 可以让地面和路基的稳定性、强度得到有效提升, 从而有效防止桥头跳车情况的发生。
3 结语
在公路桥梁的施工中, 施工人员应该对过渡段的施工技术进行不断的探索和完善, 使过渡段的施工质量得到有效提升, 有效解决路基不均匀沉降和路面不平引起的桥头跳车现象, 从而让公路桥梁的舒适性、安全性、可靠性得到提高, 更好的满足人民群众的实际生活和工作需要。
参考文献
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公路桥梁过渡段 篇10
关键词:软基路基,过渡段,施工技术
1 路桥过渡段沉降原因
路桥过渡段的不均匀沉降会降低驾车的舒适度, 通过时车辆产生颠簸和跳动, 即桥头跳车的现象;过渡段长期通车对车辆以及路面伤害很大, 同时容易引发交通事故, 造成生命财产损失。
路桥过渡段不均匀沉降的现象受多方面因素的影响, 主要包括:
1.1 地基土质
含水量高、压缩性高、有机含量高、灵敏度高、渗透系数小、抗减强度低等是软土的主要特点, 导致土体的承载能力较低, 当其受到载荷扰动时, 天然的结构便会被破坏, 最终导致强度大大降低。
公路建设施工期间, 有很多方面都会受到条件限制, 为了控制桥梁的长度, 会使路桥过渡段处的路基填筑高度变大, 导致路基底部所承受的附加应力强度增加, 当有车辆过桥时, 由于车辆载荷的作用, 更容易在软弱的地基区域内出现沉陷、压缩等问题。
1.2 台后填料
台前台后的防护排水设置、填料自身性质以及台后路基路面的施工条件是引起台后填料压缩沉降的主要因素。在路桥的使用过程中, 路基自重及车辆振动载荷总会同时作用在路基上, 这样一来填料内空隙率减小而压实度增大, 最终会被挤密、压缩, 产生路基沉降。
采用多孔隙渗透材料是用于减少由台背填料压缩引起路基沉降的有效方法。但是, 在施工时, 压实机具对靠近桥台边缘搭接处填料的压实度不够, 也会在过渡桥段出现沉降差。除此之外, 如果对后台路基的排水系统设计不合理, 后台的填料在雨水的冲刷下可能产生严重的流失, 导致后台路基的局部脱空, 同时施工规范不合理、填料质量不满足规范标准和设计要求同样会造成路桥过渡段的沉降。
1.3 刚度差异
路桥过渡段是路基与桥梁桥台的连接部位, 一般情况下桥台与路基的刚性是不同的。桥梁的墩柱桥台下方一般都有坚实的支撑物, 目的是提高桥梁基础的可靠性, 这样桥台处的沉降变位会很小, 基本可以忽略不计;而道路路基下方的土基很松散, 刚性比桥梁小, 因此在路面重力载荷和车辆载荷的作用下, 路基的形变和桥梁的形变是不同的, 造成过渡段的沉降差。
1.4 其它原因
道路在前期的设计、施工不当, 以及运营时车辆超载等一些方面的因素都可能加剧桥头路面坑洼破坏, 导致路桥过渡段出现沉降差。
2 传统路桥过渡段软基处理方法
2.1 提高台后路堤的密实度
通过提高台后路堤的密实度来减小路基的压缩变形, 我国通常采用的方法有塑料板排水法、强夯法、加载预压法和土工加筋。土工栅格是三维网状格式结构, 在国内外运用较多新型高强度土工合成材料, 在格室的内部填入泥土、碎石、混凝土等松散材料, 构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体, 不仅能减少桥背填土的沉降, 还可以使路桥过渡段沉降差过渡缓慢。
2.2 增加地基刚度和承载能力
根据工程的实际情况, 采用打桩或其他方法对软土地基进行加固, 常用的桩基有木桩、预制桩、碎石桩、水泥土搅拌桩等。打桩的方法能够将载荷大部分转移到桩体上, 降低软土承受的载荷及附加应力, 快速的使地基达到很高的强度, 明显减小其侧向水平位移。
2.3 路桥间均匀过渡
采用桥头搭板、柔性桥台在工程中应用较多, 起到刚柔均匀过渡的作用, 对预防路基的不均匀沉降具有一定的效果。
传统的桥头搭板方法经常由于设计不合理、施工粗糙等原因发生病害。搭板末端沉降会造成二次跳车现象, 沉降严重是的桥面倾角过大, 影响行车安全;长期车辆载荷冲击下, 会发生搭板断裂、桥台裂缝现象;搭板根部下方土体沉降或流失, 造成搭板脱空。
2.4 轻路堤法
使用轻质材料进行路桥过渡段的填筑, 可以降低路基本身的重量, 有效减小软土层的附加应力。通常选用的材料有ESP块体, 泡沫混凝土以及粉煤灰等。
3 几种新型的软土路基加固方法
虽然对路桥过渡段软土地基侧处理方法很多, 但是不均匀沉降的现象仍然普遍发生, 影响路桥的正常使用寿命。笔者通过分析比较目前处理软土路基的常用方法中得出, 以下几种施工方法同样适用于公路过渡段软土路基。
3.1 水泥搅拌桩加固软土路基[1]
水泥搅拌桩法是以石灰、水泥等材料为固化剂, 通过深层搅拌机械的作用, 将软土与粉体或浆液桩的固化剂在地基深处进行强制搅拌, 经过一系列的物理-化学反应, 形成强度高、稳定性好的复合地基。水泥搅拌桩法常用于对粉土、松散砂土等地基的加固, 其优点表现在施工过程中对路堤的干扰较小, 非常适合扩建工程施工。在施工之前, 首先要保证场地平整, 如果有低洼下陷的区域要用粘土填平, 同时需要清除场地内的一切杂物, 如砂垫层和生活垃圾等。施工过程中, 具体的施工流程如图1所示。
3.2 花管注浆技术加固软土路基[2]
花管注浆技术的基本原理是利用钻孔机将注浆花管打入到软土路基内, 然后使浆液在压力存在的条件下均匀的流入地层, 最终形成以钻孔为轴心的桩体, 同时会在桩体周围的土体中形成类似树根的网状复合体, 其抗剪强度较高, 如图2所示。
3.3 动力排水固结法加固软土路基[3]
动力排水固结法是通过将强夯技术和排水固结技术相结合形成的新型加固方法, 其基本原理是将排水体竖直设置在软土路基中, 并且在路基表面铺设砂垫层, 在夯锤的夯击载荷作用下, 土体中会有超孔隙水压力形成, 这样土体中的水会从开始设置好的排水体中排出, 使得土体快速固结, 达到加固的目的。此方法特别适合用于大面积软粘土地基的施工中, 目前已在国内一些地方得到成功的应用。
4 结束语
公路运输效率的高低对国家经济快速的发展有着很大的影响。如何改善在公路过渡段软基路基的施工质量是人们一直关注的问题。我们应该将先进的科学技术, 如自动控制技术、计算机技术等与传统的施工方法相结合, 探求一种新方法来提高对软土路基的施工能力。
参考文献
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[2]吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程.2012, 1:130-134.
公路桥梁过渡段 篇11
【摘 要】本文通过对道路桥梁过渡段出现不均匀沉降的原因进行分析,并结合路桥过渡段结构的设计措施及施工控制方法进行详细阐述,希望可以给日后施工提供有效的参考依据。
【关键词】路桥施工;过渡段;不均匀沉降;原因;措施
1.路桥过渡段有不均匀沉降产生的原因
1.1桥台台背路堤的压实度未能达到设计要求
在所有桥梁、通道及明涵等施工中都应对台背进行填土施工。而施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验及施工作业面等管理因素都会对台后填土的压实度造成影响,施工过程所涉及到的因素较多。根据众多调查分析可以看出,台背填土大多情况下都会有压实不足的现象发生,也是引发路桥过渡段有不均匀沉降产生的原因之一。
1.2桥头引道软土地基的处理
在软土地基路段,由于地基出现沉降会引发桥头出现跳车现象。究其原因,主要是在对施工图进行设计时,对地质钻探布孔较少无法满足设计要求,并且有钻探深度不足的现象,未能对软基存在进行及时发现。或未对软基范围及深度进行准确探明等等,都会促使桥头路堤软土地基处治时产生遗漏或治理不当。在桥头引道时,由于有软土地基存在,当对桥台台背路基进行填土过程中,若压实不足,降雨来临时会导致路堤出现填土流失或强度降低的现象发生,也是路桥过渡段出现路堤沉降的关键因素。应严格按照规范要求对桥台的基础进行设计,通常情况下,与设计沉降值相比,实际发生的沉降值会相对较小。所以,软基路堤沉降防治等构造物的设计时路桥过渡段结构设计的关键。
1.3桥头引道过渡段结构设计中存在的问题
在桥头引道过渡段通常采用搭板结构。但在搭板设置以后仍会有桥头跳车现象发生。最为普遍的则是桥头搭板出现断板现象。究其原因主要有以下几方面:
(1)按照桥梁长度,桥头搭板设置的长度通常可以划分为几种:①对于大中桥来说,搭板长度应保持在8m。②而小桥及填土高度低于0.5m的通道或涵洞,其搭板的长度通常保持在5m。当桥头引道路堤处于高填土路段时,与桥头路堤相比,软基路段桥涵结构的沉降量相对较大,而搭板长度不足,从而无法达到顺接作用,因此在车辆通行中,必将会有桥头跳车现象产生。
(2)按照弹性地基上支承的板对搭板设计进行计算,未能对台背路堤沉降进行充分考虑,由于雨水冲刷等因素促使台背填土造成损坏,从而形成搭板与台背路堤脱空的不利状态。出现搭板设计强度无法满足设计要求的结果,出现断板,导致桥头有线性突变的现象发生。
(3)至今仍未有确定的桥头搭板处理的设计计算方法,而在公路桥涵的设计规范中也未能明确提出。
(4)在工程实施的过程中,通常不对桥头搭板进行专项设计。但是,从工程实践可以看出,对软土地基进行合理的处置,采用后台填土压实的方法能够促使路堤填筑土体的沉降现象得到消除,而解决桥头跳车的重要保证则是采用合理可靠的搭板设计。
1.4桥头引道路堤边坡防护中存在的问题。
根据公路桥头引道路堤的设计及施工可以看出,通常情况下运用砂类或渗水性土作为台背路堤填土的填料,未能对防水及排水设施进行考虑。当桥台长期被水浸泡时,应采用浆砌片石护坡的方法进行改善。在其他桥台路段,通常针对锥坡范围内进行浆砌片石护坡设置,台背则采用方格网草护坡或草皮进行护坡。根据公路续建、水毁及工程收尾勘查中可以看出,大多数桥头路堤沉降较为严重的位置,通常会有锥坡和护坡水毁现象发生。不合理的桥头引道路堤边坡防护措施及台背防水、排水设施,会导致台背出现填土流失现象,以及路基的强度受到影响。经过车辆反复荷载的作用下,引发桥头引道过渡段的填土出现塑性变形,促使桥头路堤有不均匀沉降现象发生,最终引发桥头跳车。
2.路桥过渡段结构设计的改善措施
2.1对路桥过渡段的变形进行控制
(1)严格按照相关部门的规范要求,允许路桥连接处会有10cm的沉降产生。
(2)根据高等级公路路况调查的结果可以看出,当路面局部纵坡超过0.5%时,车辆在行驶中会有晃动或摇动的现象发生。
2.2对缓和过渡段进行合理设置
由于结构形式大不相同,促使混凝土结构刚度较大的桥台逐渐向填土路基结构及沥青混凝土路面结构的柔性方向过渡,且强度不大相同。所以,在对软土地基进行整治时,应在强度不同的位置之间对强度过渡段进行设置。
2.3路桥过渡段的地基及路基条件的控制
在对桥头引道路堤填筑过程中,运用土工合成材料加筋路堤无法使地基的承载力得到提升,也不能有效的对地基沉降进行控制。在地基的承载力满足在路堤填土自重及车辆荷载的共同作用下不会有较大沉降产生时,运用土工合成材料加筋的效果才能逐渐显露。
2.4路桥过渡段的结构形式
(1)对桥台桥背路堤进行土工格栅的铺设。在路桥过渡段对路基进行施工时,采用土工格栅技术,通过车辆荷载及土体自身荷载的作用下,土工格栅与土的功能主要表现在以下几个方面:
①土工格栅促使土体的抗剪强度得到有效发挥,对土体的侧向变形进行约束,并对路基填土的侧向位移进行控制,促使路基的整体稳定性得到增强,进一步加大路基的变形模量。
②通过土工格栅与路基填土的摩擦,促使路基中上部荷载进行重新分配,从而在局部范围内对桥台台背中的垂直应力得到降低,提升路基土体的承载力度,导致沉降减少。
③由于水平摊铺中运用的土工格栅具有一定的弹性,经过车辆的反复荷载,不会对变形积累增加或减少。然而在路桥过渡段进行土工格栅铺设的工程效果较为明显。所以,采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构方式对路桥过渡段的高填方路堤进行控制。
(2)对搭板长度及搭板强度设计进行合理的确定。
结合桥头路堤与桥台的相对沉降量的预计值和车辆通行的顺适程度,对搭板的长度进行有效的确定。缺乏统一的设计模式,通常运用以下原则对其长度进行确定:
①在路面设计使用年限之内,道路下沉会使路面发生纵坡改变,应按照路堤沉降后倾角在1/200~1/300的范围内对搭板进行设置。
②搭板的长度能够促使桥台台背的难以压实的土体进行跨越,或按照计划在台背预留的土方缺口长度进行跨越。
③严格按照搭板的受力状态,在对搭板长度进行计算时采用弹性地基或简支梁设计的方法进行。严格按照交通部相关规范,允许桥台与路堤相邻的位置有10cm的沉降产生。与上述计算相结合,确定搭板的长度控制在30~20m的范围内。
3.桥梁过渡段间的施工控制措施
(1)在对路基过渡段进行大面积施工时,应严格与试验段所取得的施工工艺进行施工,并对施工技巧及施工规范进行熟练掌握。其次还应对工艺流程、松铺厚度、表面的平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度及检验方法等进行严格控制。
(2)在施工过程中,应合理严格按照施工顺序进行配料,并进行压实施工。
(3)运用方格网对填料量进行控制,从而对松铺厚度进行制约。在施工过程中,对存在的粗细集料离析现象进行消除。当有离析现象产生时,通过人工或机械的方法在现场进行搅拌,对其填筑质量及填筑标准进行有效控制。避免有弹簧、松散或起皮等病害现象产生。
(4)当进行碾压时,压路机无法碾压到的地方应采用人工冲击夯进行夯实,对于有质量问题存在的位置,应结合实际情况,可适量的对其检验点数进行增加,运用合理的措施,对其边角的压实质量进行合理控制。
4.结语
公路桥梁过渡段 篇12
1.1 路基滑移的特征分析
路基滑移是公路桥头过渡段路基病害的最主要原因, 桥头跳车现象经常发生在路基滑移的地方, 所以说路基滑移是造成安全隐患的最主要路基病害。一般情况下, 路基滑移发生的原因有路堤填土较高、整体性较差, 或者路基边坡部分或整体遭受破坏等, 本文把路基滑移的起因总结为以下几点:
(1) 顺桥向滑移的分析。公路从上往下由原路面、路基和地基三部分组成, 柱桩式桥台是公路桥头过渡段, 其台前填土处于限受压状态。在自重和车辆荷载影响下, 当路基边坡遭受整体或部分破坏时, 路基边坡土体会向桥内移动, 锥坡会出现横向裂缝。当车辆荷载量过大时, 锥坡甚至会整体下滑, 导致公路桥头路基和路面在竖向产生滑移。路基向桥台方向产生顺桥向滑移, 是具有极大危害的路基病害之一。如果在公路施工过程中不重视路基填土材料和填土质量, 那么公路正常运行时避免不了路基顺桥向滑移的产生, 对驾驶员的安全行驶产生直接威胁。
(2) 横桥向滑移的分析。横桥向滑移是路基发生滑移的第二个原因, 一般在公路路堤较陡或遭受破坏的情况下, 很容易造成路堤纵向裂缝。如果再加上过大的荷载力, 路堤承受力是有限的, 导致路堤沿破裂面整体下滑, 造成路基横桥向滑移, 这是公路桥头过渡段发生跳车现象的起因之一。如果这些病害得不到及时处治, 那么将对人们的生命财产带来直接的威胁, 对国家和企业的经济造成极大的损失。
1.2 桥台与路基间的错台的特征分析
桥台填土使用的材料质量对桥台与路基间的错台影响极大。因为, 对桥台填土时若没有选用良好的填土材料就会导致桥台填土部分沉降。再加上桥台填土时没有使用重型压路机进行碾压, 在自重和车辆荷载的影响下, 施工后桥台填土部位承受的压力过大产生均匀或不均匀沉降, 造成桥台与路基间形成错台。
1.3 搭板脱空断裂的特征分析
公路搭板的结构形式一般都是固定的, 一端用锚栓固定支撑在台背上, 另一端直接置于路面地基层, 其长度通常根据工后沉降量大小来确定。在设置搭板的过程中, 公路路基局部发生均匀或不均匀沉降的现象, 置于路面地基层上的搭板一端底部脱空。如果搭板厚度过薄, 在自重和车辆荷载影响下, 搭板在脱空区域内就会因承受的荷载力过大而发生断裂。
1.4 搭板与路堤形成相对纵坡特征分析
公路搭板长度通常根据工后沉降量的大小确定, 即根据预计引道填土的工后沉降量大小来确定。在搭板的设置过程中, 搭板长度不够或者桥台背填土沉降量较大, 使得桥台填土部分产生均匀或不均匀沉降, 导致搭板与路堤间纵坡的形成。在搭板与路堤间形成的纵坡处两者产生相对转角, 当车辆经过产生相对转角的路段时, 驾驶员会有跳车的感觉, 影响驾驶员的情绪和行车速度, 甚至会造成行车事故。
1.5 搭板末端产生差异沉降的特征分析
桥头跳车是公路桥头过渡段经常出现的典型病害。车辆行驶到桥头过渡段时由于搭板末端产生差异沉降、搭板与路堤形成相对纵坡等原因, 车辆会产生行车速度变慢、行车驱动力降低等意外现象。虽然公路工程对公路桥头过渡段跳车现象采取了一定的处理措施, 但是对搭板以外的路基采取的处理方法缺乏合理性、科学性, 过度重视设置搭板, 对路基填土部分没有使用重型压路机碾压, 导致路基填土部分厚度不达标, 压实程度不合格, 造成过一段时间后出现新的跳车现象, 对公路交通运输带来极大的威胁。
2 公路桥头过渡段路基病害处理方法
公路桥头过渡段路基病害处理方法应当体现出全面处治的思想, 根据路桥工程地质、地形等实际情况, 采用因地制宜的处理方法, 通过提高路基和地基的刚度来减少公路桥头过渡段过度沉降, 从根本上处治病害。
(1) 减小路基压缩变形。路基压缩变形是上文中提到的公路桥头过渡段病害的根本原因, 比如路基滑移、路基与桥台间的错台、搭板断裂等病害特征都是起因于路基压缩变形。
提高路基填土压实度。路桥工程在设计与施工中只重视设置搭板, 往往忽视对搭板以外的路基进行处理与压实工作, 最终导致搭板末端产生差异沉降等病害。因此, 在设计与施工过程中应当选用重型压路机, 对路基填土部分进行充分碾压, 使压实厚度达到规定的标准。
因地制宜选择合适的填料。路桥工程受到当地的地质和地形的干扰, 因为地质和地形对公路桥头过渡段的影响很大, 因此, 采取因地制宜的处治方法。选用水泥稳定砂砾、砾石等强度大、压实快、内摩擦较大的填料。这样有利于加强公路的排水功能, 可以减少雨水、污水对路基的危害, 同时增加路基的压实度, 使得路基的密实度达到设计要求, 从而达到减小路基压缩变形的目的。
(2) 利用沉降渐变过渡来减少桥头跳车现象。根据过渡桥台与路堤突变性的纵向差异沉降, 把纵向坡度变化控制在容许范围内, 从而避免桥头跳车的发生。通过设置柔性桥台的方法, 缩小桥台与路堤的刚度差, 使公路桥头过渡段的土体固结和荷载压缩变形沉降均匀过渡, 达到防治桥头跳车的目的。通过设置渐变桩的方法可以达到使纵向沉降缓和渐变的目的, 从而有效实现沉降渐变过渡。
参考文献
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