道路桥梁沉降段路基路面施工技术研析.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 189 道路桥梁沉降段路基路面施工技术研析 柴 彪 山西路杰工程咨询有限公司，山西 太原 030000 摘要：摘要：随着社会的不断进步，我国的城市化建设也在不断的发展，为了更好地促进我国城市化的发展，我国政府大力支持道路桥梁建设。但是，在道路桥梁建设过程中，沉降段路基路面的施工质量直接影响着道路桥梁工程的质量。因为沉降段路基路面容易出现各种问题，所以必须要加强对沉降段路基路面施工技术的研究，并采取有效的措施加以改进，这样才能有效提高道路桥梁工程建设的质量。文章主要阐述了道路桥梁沉降段路基路面施工技术的意义、原则、具体施工技术等，希望能够对我国的道路桥梁建设有一定帮助。关键词：关键词：道路桥梁；沉降段路；路基路面；施工技术 中图分类号：中图分类号：U41 1 研究背景 路基沉降是道路桥梁施工过程中的一项常见质量通病，由于路基不均匀沉降造成的桥头跳车是我国许多高速公路、一级公路、二级公路的通病，桥头跳车会对行车安全和公路的正常使用造成较大影响。路桥工程施工时，若在路桥过渡段发生沉降，将会导致桥涵、路面等结构物出现不同程度的裂缝，这些裂缝会使路面强度降低，加速路基和桥涵的破坏。路基不均匀沉降主要表现为：路基垂直变形导致路堤高度内出现较大沉降差；路堤与地基之间存在沉降差异；桥涵背墙出现变形；路面开裂；桥头搭板长度不足导致车辆跳车；桥涵与路基交界处发生横向裂缝。随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对道路桥梁的要求也越来越高，为了保证道路桥梁能够安全、平稳运行，就需要在路桥工程施工过程中对路基路面进行有效处理，使路桥过渡段发生沉降的现象得到有效控制。2 道路桥梁沉降段路基路面施工技术的原则（1）道路桥梁沉降段路基路面施工技术应坚持技术与安全相结合的原则，在实际工程中，施工单位要注重质量控制，在保证质量的基础上进行施工，从整体上提高道路桥梁工程的施工效率与质量。（2）道路桥梁沉降段路基路面施工技术应坚持经济效益与社会效益相结合的原则，在保证道路桥梁沉降段路基路面施工技术有效实施的基础上，要提高其经济效益。（3）道路桥梁沉降段路基路面施工技术应坚持设计与实际相结合的原则，设计是基础，实际是关键，只有将设计和实际相结合起来，才能从整体上提高道路桥梁沉降段路基路面施工技术。（4）道路桥梁沉降段路基路面施工技术应坚持技术与管理相结合的原则，在提高技术水平的同时，还要保证管理水平的提高。（5）道路桥梁沉降段路基路面施工技术应坚持人力资源与机械资源相结合的原则，在实际工程中，施工单位要注重人力资源与机械资源的合理配置，只有这样才能提高道路桥梁沉降段路基路面施工技术的整体水平。3 公路桥头塌陷路段铺筑技术的应用意义 在中国，公路桥梁工程建设的里程数很多，建设的规模也是参差不齐，因此，在一定程度上会对公路桥梁工程的质量产生影响，还会引起严重的交通安全事故，对司机的生命安全构成了极大的威胁。此外，由于路基和路面的沉降，不仅会引起行车减速，增加突发交通事故的危险性，而且还会引起路面下陷、凹凸不平等现象，严重影响了桥面的整体稳定性，进而影响了桥面的安全。因此，要解决这一问题，必须采取适当的措施，对沉陷区的路基和路面进行调整。通过对以往施工技术的回顾，我们可以看出，其经常会出现路基结构处理不到位、路面结构施工质量不符合规范等问题，而将道路桥梁沉降段路基路面的施工技术充分运用之后，这些问题都能得到解决。4 公路桥梁沉陷区的普遍病害及其危害 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 190 随着国家经济的高速发展，我国的公路、桥梁项目数目在不断地增多，人们的出行几率也在不断地增大，与此同时，人们对公路、桥梁等交通基础设施的需求也越来越高。然而，目前在国内许多公路桥梁工程建设中都存在着不同程度的问题，如沉降段路基路面发生沉降、搭板断裂、桥头跳车等，严重影响行车的安全。另外，若不能达到平坦度标准，将会加大驾驶的不确定因素，从而提高发生事故的机率。公路桥梁的路基路面发生沉陷后，会对车辆行驶造成一定的影响，而且还会造成交通事故的发生。另外，沉降路段路基路面发生沉陷后，将会使原本存在的结构裂缝问题变得更为严重，进而使得沉降路段的抗压能力变得更低，从而影响其耐久性。同时，桥头跳车也会对桥梁本身造成破坏，并进一步加重了桥头接缝及路面的破坏程度。为减少由于路基路面沉降引起的一系列不良问题的发生，提高桥梁结构的耐久性，就必须强化对沉降路段路基路面施工技术的有效应用，从而提高工程的整体质量。5 公路桥梁沉陷的成因探讨 5.1 桥头引流路在地基上的设计 在工程建设中，没有对现有的软土地层进行准确的位置分析，也没有对软土地层的物性和现有厚度做详细的测定，在地质钻探时，孔个数不够，钻探距离太短，造成了公路桥墩在软土地层中的处理，没有找到一种合理的方法。软土地基没有进行任何的加固，也没有对实际的环境进行充分的考虑，在雨季之后，由于雨水的浸泡和冲刷，一些地基路面会发生崩塌，这就无法保证地基路面的强度，这就会使软土地基的抗剪性能大幅度地下降，同时，由于地基路面的负载量增大，会造成受力不均，从而产生地基路面沉降。在桥头引道的路基路面中，如果出现了不均匀沉降，这就会使车辆行驶到桥涵的时候产生严重的颠簸，还会导致桥涵的结构物受到严重的损坏，如果在桥涵构造物上出现了沉降的现象，就会导致地基路面结构失去平衡，从而发生严重的坍塌现象。5.2 在桥台路堤修筑之前和修筑之前应准备工作不足 在修建公路桥梁时，要与国家有关的设计要求相一致，在工程建设过程中，要注重对桥台背填土压实等关键问题的处理。但是，有些较关键的处理过程比较复杂，再加上现场的客观条件，使得工程的技术很难实施。如果施工的原料质量不合格，施工的工艺形式与建设的标准不符，设备的准备不充分，又或者是施工过程中的技术操作和监督不得当，都会造成施工过程中一环接一环的问题。而且，在施工过程中，没有将道路和桥梁的车流量和负荷量相结合，如果在一段时间内，集中提高了路基路面的负荷量，那么就会造成承载能力不够，从而产生沉降。5.3 台背地基变形机理分析 在路桥施工过程中，台背地基的变形，是由于土体中有大量的孔隙，当路基土体未完全压实时，在车辆荷载等反复作用下，土体中的孔隙将被不断地挤压，从而产生变形。另外，由于土是弹性的，所以与刚性的混凝土桥台有很大的刚度差别，当受力时，两者的变形会有很大的差别，从而产生沉降。地基发生不均匀沉降后，还会使桥梁的桥墩、桥台等基础结构发生倾斜和位移，这对桥梁的使用安全造成了极大的威胁。桥梁施工过程中如果选用了没有经过压实的土作为台背土，就会导致路基发生变形。路基在荷载作用下，如果路基发生变形，会导致桥台产生倾斜，随着荷载的继续增加，桥台台身的沉降也会不断增加，甚至会造成桥台的开裂。而桥涵基础附近地基的变形不仅影响了桥梁的使用性能，还给行车带来了极大的安全隐患。桥梁工程中若施工过程中采用了砂类土、卵石类土或碎石土作为填料，就会导致地基出现变形。由于地基在施工过程中受到了反复的挤压和拉伸，地基表面就会出现裂缝，随着时间的推移，裂缝逐渐加大，甚至会导致地基下沉，使桥涵基础附近的地基发生变形。因此，在道路桥梁工程中，地基的处理也是一项重要的内容。5.4 桥头搭接施工引起的沉陷 在路基上，桥头搭板会出现弹性支撑，路基部分土体由于其接近桥台，受力较小，在纵向范围内，随着车辆荷载的持续移动，路基应力有两个峰，一是在车辆加载处，一是在路堤两端，一是在路堤两端。随着车辆的持续运动，当车辆到达搭板端部时，搭板端部的路基受到的纵向应力将最大，相应的塑性形变也将最大，在搭板端部，将出现过沉降。桥台与路基的衔接处，由于桥台结构及路基填筑高度不同，造成应力集中，当车辆荷载作用于搭板时，搭板的强度将被中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 191 压缩，同时在搭板的端部，由于剪切破坏而产生过大的塑性变形，从而导致搭板两端出现沉陷。桥头引道路基施工时，如果没有对台背回填土进行压实，将会造成桥头搭板的端部出现沉陷。桥头引道填料选择不当，台背填土与路基填筑不同，这将造成路基的不均匀沉降，从而引起桥头跳车。6 塌陷段的道路铺筑技术 6.1 提高路堤面层的选材水平 以当前道路桥梁施工的现状和经验为依据，在对路基材料进行选择时，应该注意到以下几个方面：第一，它应该具备无缝防水功能；第二，它应该具备良好的弹性与拉伸强度；第三，它应该具备一定的粘结力，在发生降雨以及地表产生污水的情况下，它不会与路基脱落。要让建筑材料满足相应的需求，应该将路基材料的采购纳入到工程预算中，并且要遵循有关的程序和标准来存储和使用，最后就是要增加对路基路面建筑材料的检查次数。6.2 架梁的架设 锚栓的确定：将搭板靠近桥台的一端安放在桥台上，通常安装的都是水平的拉杆和垂直的锚栓，防止搭板沿纵向滑动导致桥头凹陷。所选钢筋为 22 号，安装时钢筋间距为 7580 cm。因为锚杆一直处于垂直状态，因此不可避免地会有搭板或支座等损坏的现象；若锚栓的预定位移值与水平拉杆相同，则可获得较好的施工效果。支座选用：在靠近桥台一端的搭板下方，需铺 1-2 厘米厚的油毯作垫层。倒角的制作：搭板一旦发生转动，必然会对高速公路的路面结构产生一定的破坏，因此必须将牛腿和接近桥台一端两部分的上缘位置改制成倒角。填缝料的选用：填缝料通常是指搭板和桥台接合处，用来填缝料填缝料，以避免雨水等进入缝份。常用的填缝料有浸渍的蔗糖板、沥青、纤维等。选择好填缝料后，首先要将其填充到填缝料中，在将浓度较低的沥青倒入填缝料中。6.3 联接支座和横梁 锚栓：将近台端（搭板的）置于桥台之上，在搭板与台背之间进行布置，一般情况下，要设置水平拉杆和垂直锚栓，防止搭板沿纵向滑动而造成桥头处凹陷。支架：将 1-2 厘米厚的油毡垫铺于支架接近台面端部下面。如果选择的是板式橡胶，那么支架的间距要控制在 80 厘米左右，尺寸一般为 150 毫米150 毫米（2138）毫米。切边：为避免由于搭板的旋转而造成对路面和铺面构造的破坏，可对支座的上边缘及近台端部的上边缘进行切边加工。填缝料：搭板与桥台之间的接合点，用填缝料填充两个接合点之间，可以防止雨淋。6.4 填实平台 桥隧产生的沉陷，主要是由基础沉陷和在铺面与路基体之间产生的压缩变形引起的。通常情况下，在路面上产生的压缩变形，对路面的影响并不大，可以忽略不计。从时间上看，路基的沉降量可分为主固结、次固结和瞬时沉降量。结果表明，在路基变形中，路基变形以固结型和次固结型为主，而路基变形主要受填料的品质及填料自身的影响。若采用轻质材料，则能有效降低基础的沉降，同时还能降低基础的压缩变形，使材料经过压实后的压缩模量增加，从而降低重复荷载引起的累积变形。因此，在工程实践中，应重视台背的选材和回填方式。6.5 科学的碾压方法 在进行碾压作业时，必须对填充物的水分进行严格的控制。填充物的密度是根据填充物的水分含量来作出判断。回填土的最优含水率、最大干容重、压实系数（受控干容重）是回填土的重要品质指标。具体要求为：在现场采样进行实验，获得该材料的最优含水率和最大干密度，依据设计给出压实系数（或控制干密度），依据设计和试验结果，计算出控制干密度，使填料的实际含水量与最佳含水量尽量接近，最后进行层状回填并压实（夯实）。在压实施工时，应该对压实机具进行合理的选择，并安排合理的压实遍数，尤其要注意其虚铺厚度和压实厚度应该与施工方案的要求相一致。7 结语 综上所述，道路桥梁沉降段的路基路面施工，需要严格按照道路桥梁施工技术标准执行，合理控制沉降段的路基路面施工工艺，避免因不合理的施工工艺而导致沉降段的路基路面产生质量问题，进而对整体工程质量造成不良影响。本文从道路桥梁沉降段的路基路面施工技术入手进行了探究，总结了道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点，并对其未来的发展趋势中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 192 进行了分析。希望通过对道路桥梁沉降段的路基路面施工技术的探究，可以为我国道路桥梁施工技术的进步和发展提供一些思路，也希望广大道路桥梁施工企业在实践中不断学习和创新，提高道路桥梁沉降段的路基路面施工质量。参考文献 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