过渡路基(精选十篇)
过渡路基 篇1
1 路桥过渡段路基病害处治方法
1) 注浆法
地基处治的目的是改善地基性能, 提高承载力和抵抗自然灾害的能力, 增强地基稳定性, 减少或消除路桥过渡段的不均匀沉降, 缩小桥台与路堤的沉降差。注浆法的实质是用气压, 液压或电化学原理, 把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙, 以改善地基的物理力学性质。注浆法可用于防渗、堵漏、加固和纠正结构物倾斜。它广泛应用于水利、道桥以及地下建筑等工程中的砂及砂砾石地基, 软粘土地基、杂填土地基、淤泥以及湿陷性土地基等。压密注浆法是注浆法中最常用的一种, 通过钻孔向土层中压入浓浆, 随着土体的压密和浆液的挤入, 在压浆点周围形成浆泡空间, 并向四周不断膨胀挤压土体, 压入的浆泡使一定范围内的土体被挤密, 浆泡本身凝结后也最终形成硬质块体存在于土体中, 就使一定范围内的土层得到强化改善。并因浆液的挤压作用而产生辐射状上台力, 从而引起地面的局部隆起, 纠正路基的不均匀沉降。实践证明, 此方法减小桥台台背填土沉降、提高路基承载力、改善路基受力状态, 是解决桥头跳车问题的经济、简便和有效的方法。
2) 混凝土挤密桩法
实质也是一种钻孔桩, 即利用钻机从路面向下钻孔至不良地基中, 成孔后将干混凝土分层压实, 在一定的压力作用下, 对周围的不良土体起挤密作用, 同时挤出的水分被干混凝土吸收, 形成改良后的复合桩基础, 从而达到治理的目的。大量的工程实践和试验研究表明, 此方法法可用于处理各类不同地基, 如高填土、湿陷性黄土、杂填土以及粉细砂土等, 但不能用于渗透系数小的淤泥和淤泥质土。施工简便, 速度快, 可有效地改善地基承载力, 基本消除地震时可能产生的地基液化, 不受施工季节性的限制, 所需费用大大低于各类桩基加固法, 综合经济效果较为显著。
3) HD掺胶混凝土修补处治
路面是道路的重要组成部分, 路面层的破坏不仅会引起桥头跳车, 还可以加深路基破坏, 此出所谈路面处治对策是位于路桥过渡段, 而且与桥头跳车有关, 主要指的是通过路面层的特殊设计来达到治理桥头跳车的目的。水泥混凝土路面结构与沥青混合料路面结构相比, 有显著不同的特点, 水泥混凝土强度高, 强度形成的龄期长 (一般要二十八天) , 弹性模量大等, 这导致水泥混凝土路面桥头跳车处治技术上的复杂性, 如果用同种水泥混凝土材料修复, 不仅存在最小厚度要求, 原路面混凝土凿除工作量大, 而且由于强度形成的龄期长, 在已通车的高等级公路上, 必需要封闭较长一段时间的区间交通, 这显然不适应现代高速公路建设、运营的需要。试验表明, 采用HD掺胶混凝土快速修补水泥混凝土路面具有粘接强度和早期强度高、抗折强度及模量大、抗冷热交变性好、路面视觉效果好, 通车时间短等优点, 在高等级公路水泥混凝土路面处治桥头跳车施工中具有很好的应用前景。此法一般适用于松砂地基、杂填土或软粘土,
4) 可起吊的活动搭板
对部分桥头路基填土高、路桥过渡段施工进度快等特殊情况, 考虑通车后剩余沉降量较大, 很有可能出现跳车现象的路段, 将桥头搭板设计为可起吊的活动搭板, 通车一段时间后若出现跳车现象, 可将搭板吊起, 调整基层及枕梁标高, 再将搭板放回原位即可通车, 施工工艺简单、方便, 是一种快捷、有效处治桥头跳车的方法。
2 工程实例
1) 注浆法处治路基病害
某桥采用土回填, 填土高7.3m, 降雨后, 台背沉降最大18cm, 最小5cm。经过现场勘察最后确定采用注浆处理, 具体方案如下:
两台台背处治长度为30m, 路面以下2m范围, 钻孔间距为1.5m梅花形布置, 注浆压力0.5~2.5MPa, 水泥~水玻璃双液注浆参数为:水玻璃模数M=2.8~3.1, 水玻璃溶液浓度Be=35~40, 水泥浆水灰比W/C=075:1~1.0:1 (重量比) , 水泥浆:水玻璃=1:0.5~1:1 0 (体积比) 。2m以下材料配比水泥粉:煤灰:水玻璃=1:4:0.05 (重量比) , 浆液水灰比0.75:1 (重量比) , 浆压为0.2~1.5MPa, 下部注浆主要是对路堤和地基挤密作用, 通过上部的压密注浆使沉降部位抬升到原位。通过以上方法处治的两台背, 截至2008年初台背的最大沉降为仅为8mm, 说明该方法在处治路桥过渡段路基沉陷方面效果较为理想, 具有很好的推广价值。
2) 挤密桩处治路基病害
某公路全长145km。地表覆盖厚度10~15m的粘土层大部分具有中等湿陷性。全线路基以填方为主, 平均填土高度3.5m, 最大填土高度为7.41m, 沿线桥涵等构造物布置密集平均间距300m。公路沿线桥台背路基采用土材料填筑, 灰土局部处理。路基填筑完成后, 经检测发现许多台背路基的压实度达不到设计要求, 故对172个台背采用了强夯处理。道路通车多年后发现, 仍有不少台背出现路基沉陷病害。经过仔细研究后决定采用挤密桩处理, 采用变长度变法实现刚柔过渡, 成孔直径20~30cm, 回填干水泥砂石拌和料, 分层夯实制成水泥桩并挤密桩间土, 形成复合地基, 来提高承载力和减小沉降, 台背处理长度为30cm, 前10m (靠近台背) 桩间距1.0m, 桩伸入原地基3m;中间桩l0m间距为1.2m, 伸入原地基2m;后l0m间距为1.5m, 伸入原地基长lm, 且均为梅花形布置。
3) 路面处治
某高速公路全长1216公里, 具有软基多、缺土源、无砂石、地下水位高、构造物密集的特点, 该项目先期通车的部分桥头未全面采用综合处治技术, 在通车一年左右有13座桥梁的桥头出现不同程度的跳车。处治措施如下:
HD掺胶混凝土修补:掺胶混凝土和掺胶水泥砂浆的拌和。按测量结果估算各材料用量, 其配合比为掺胶水泥砂浆:HD乳胶:水泥:砂==1:2:6, 掺胶混凝土:HD乳胶:水泥:砂:石子=1:2: (3~4) :6, 施工时也可按原道路水泥混凝土配合比不变, 只是用乳胶取代一部分用水量。掺胶水泥砂浆和掺胶混凝土掺胶量的多少, 可根据施工时气温或要求开放交通的时间, 在不小于配合比用水量2096的基础上, 可作适当的增减。材料要求乳胶为HD道路乳胶;水泥是普硅水泥或矿碴水泥, 标号325号以上;砂是中砂或细砂;石子是5mm~25mm级配碎石。
可起吊的活动搭板:主要设备有工字梁:32I型工字梁四根;千斤顶:不小于10吨千斤顶六只;枕木和钢丝绳若干。测量桥头沉降量, 确定处治后的线型, 计算每块搭板调平厚度;起吊设备安装好后, 将四个千斤顶同时加载, 吊起搭板 (搭板在设计时考虑了底部及周边采用油毡等与基层及邻板的隔离) , 当千斤顶到达一定行程后, 放入枕木, 并托住搭板四角, 千斤顶卸载, 再在千斤顶底座下垫上枕木, 继续加载, 循环往复几次, 当搭板距原路面70~90厘米时为止, 加垫枕木, 支垫托牢在搭板四角, 并保证搭板牢固稳定。按测量要求的调平厚度挂线, 采用水泥砂浆或水泥稳定石屑 (水泥掺量为6%) 调平基层, 乳胶掺量为用水量的20%, 混合料要求有良好的和易性, 以便利调平。水泥用325号矿碴水泥即可。当混合料拌和均匀后, 摊铺在原基层上, 人工找平并夯击密实。基层调平后, 表面放一层油毛毡, 与吊起时的方法相反, 慢慢放下搭板, 安放归位。盖上吊环盒盖并用低标号干硬性的水泥混凝土或砂浆封住, 即可开放交通。此方法能较好解决搭板末端与路堤的衔接问题, 但施工复杂、造价较高, 工期较长。
通过以上两种方法处治的路桥过渡段, 目前运营效果良好, 而且工艺上也较成熟, 具有很好的推广价值。
摘要:本文对治理桥头跳车的各种方法进行了分析, 由于路桥过渡段病害往往是多种因素引起的, 因此在病害处治时应采取相应的综合处治措施, 灵活地将各种处治方法, 如注浆、密桩、搭板及HD掺胶混凝土修补等利用, 才能达到更好的治理效果。
关键词:路桥,过渡路基
参考文献
[1]杨晓华, 俞永华.土工格室在太古公路路基不均匀沉降病害处治中的应用, 重庆交通学院学报.2004.23 (5) :27-29
[2]张胜, 赵华宏.土工格室在软土地基处理中的应用与研究, 公路交通科技.2004.4:37-40
[3]杨晓华.土工格室加固饱和黄土地基性状及承载力.长安大学报 (自然科学版) .2004.24 (3) :5-8
过渡路基 篇2
⑴层厚控制
对压路机碾压部位 每层最大压实厚度不宜超30cm,最小压实厚度不宜小于15cm,具体厚度参照试验结果,小型机具压实部位每层松铺厚度控制在15~20cm,在桥台背部及横向结构物墙身的左中右用红油漆标出分层松铺厚度和填层序号,
⑵填料平整及均匀性控制
基床表层以下部分采用推土机粗平、平地机精平,靠近结构物人工配合进行局部处理,确保层厚及拌合料均匀。表层与区间表层作为一整体施工。
⑶边坡平顺及压实控制
非绿化区边坡压实采用夯实设备进行边坡压实,对于设计有绿化要求的坡面采用人工夯拍与种植植被相结合的方法进行。
路桥过渡段路基路面的结构设计探析 篇3
关键词:路桥过渡段;结构问题;路基路面结构设计
中图分类号: U448.14 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)18-73-2
0 引言
近几年来,路桥工程施工技术也在不断的改进,使路桥工程质量有了很大程度的提高。但是路桥建设过程中,尤其是路桥过渡段的路基路面还是存在一些问题,影响路桥工程效能的发挥,甚至影响路桥工程的使用周期。因此在路桥建设的过程中,一定要加强路桥过渡段路基路面的结构设计,保证路桥工程的舒适性和稳定性。
1 路桥过渡段路基路面存在的问题
1.1 路桥过渡段软土地基处理问题
地基是路桥过渡段极易发生病害的区域,例如,桥头跳车病害,就是由于地基沉降造成的,影响了路桥工程的稳定性和安全性。在设计施工过程中,一些施工人员对地基勘探工作不到位,在设计的过程中对软土地基的深度、影响范围以及特性不够了解,使地基设计与实际地质要求存在差距,易发生地基沉降现象。
1.2 边坡防护措施达不到预期效果
路桥过渡段的边坡防护措施对其路基路面的质量也是至关重要的。在路桥过渡段,如果没有做好边坡防护措施,在下雨的时候,致使路桥积水过多,冲刷路桥台背上的填土,易引发各种安全事故。这不仅影响道路交通安全,也浪费了工程材料,增加了道路养护措施。
2 路桥过渡段路基路面结构设计分析
目前,路桥过渡段的路基路面结构设计主要有两种设计方案,一种是不用设置搭板的结构设计,第二是需要设置搭板的结构设计。
下文将对这两种结构设计进行详细的分析。
2.1 没有搭板的结构设计
不用搭板的结构设计,其设计要点主要在于台后填筑以及地基两方面。
一是,台后填筑。近年来,我国的路桥过渡段,大多都采用了搭板的结构形式,但是也有一些路桥过渡段为了保证施工质量和施工效率,通过对台后的填筑,保证路基和路面的承载力,实现路桥的过渡性能。台后填筑可以选用一些渗水性好、易密实的填料,比如中粗砂。当采用细粒土填筑时,可采用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行处治。台后填筑时一定要保证材料的压实度,从下往上分层压实,保证路基压实度不小于96%,尽量减少路桥过渡段出现沉降的现象,提高施工质量。同时有效规避了跳车病害的发生。
二是,地基问题。若路桥过渡段位于软土地基上,则一定要先对软土地基进行处理,预防地基沉降现象的发生。在路桥过渡段软土地基施工的过程中,依据软土地质的实际情况,综合考虑地基的设计方案,确定地基的承载力,保证地基的稳定性和安全性,从而实现路桥过渡段的性能要求。拿上海项目来说,笔者负责的金科南路新建工程位于典型的软弱土层上,根据工程地质勘察报告,道路沿线普遍存在较厚的软弱下卧层(地下2m~9m处存在较为软弱的淤泥质粉质粘土层和淤泥质粘土(③和④层,厚度约8m)。本工程桥头填土较高,高路堤的填筑易使地基产生较大的沉降,造成完工后的道路路面工程和整体线形变形,影响行车的舒适性,尤其是在路堤与桥梁等结构物的连接处,由于存在较大的不均匀沉降,给行车造成严重的不利影响,严重时影响行车的安全。因此我们对桥接坡30m范围内的地基采用单轴双向水泥搅拌桩处理,桩身穿透软土层,进入下卧层不小于0.5m。经过地基处理后,承载力得到大幅改善。
2.2 搭板结构设计
搭板结构设计方案主要利用搭板,使路面的弯沉情况随着承载力的需求不断变化,消除跳车病害的发生。搭板结构设计也是消除路桥过渡段跳车现象的重要措施。目前,该结构设计应用十分广泛,可靠性、可行性以及安全性都十分的高,但是在具体的实施过程中,该结构设计注意的问题也较多。
鉴于此,目前多数路桥建设中都会选择预留反向坡度,以此来确保搭板高度与桥台连接位置高度一致。在具体的路桥过渡段施工过程中,应注意使平面连接位置比设计标高稍微高一些,以保证反向坡预留能够顺利实现。对于此类工程来讲,沉降差与反向坡之间存在密切联系,前者可以决定后者的坡度,工程设计和施工中均要对此给予一定关注。部分工程建设时,要求的坡度较小,这个时候就需要对坡度进行“控制”,目前比较有效的坡度调整方式为设置枕梁。此种方法的大致原理为:枕梁可以起到分散荷载的作用,使地基“分担”搭板荷载。所以,路桥施工中采用此种方法,还能够起到增强搭板刚度、优化抗弯性的作用,而这些对保证路桥过渡段的质量都是非常有益的。(图1)
3 搭板设计的注意要点
3.1 型式及埋深确定
目前,为了顺应各种路桥过渡段的实际需求,搭板结构设计方案也越来越多样化,其中,应用最为普遍的就是等厚搭板、变厚度搭板以及台阶搭板三种形式。如果以顶面位置为搭板形式的划分依据,又可分为,高置式、中置式、低置式三种。其中,高置式指的是搭板顶面和桥台的高度保持一致;中置式指的是搭板頂面处于基层和面层之间;低置式指的是搭板处于基层面的下方。搭板顶面高度不同主要是依据路面结构为主要的依据,根据工程的实际情况进行确定,保证搭板埋深的科学性。
3.2 长度确定
路桥过渡段路基路面实行搭板结构设计时,首先需要确定搭板的长度。在设计的过程中,搭板长度,需要满足以下几方面的需求:一是,在出现沉降的时候,纵坡的变化程度始终保持在允许范围之内;二是,保证搭板长度比破坏的棱体长;三是,保证搭板长度比预留缺口的长度还要长;四是,保证搭板的有效长度。因此,为了精准的确定搭板的长度,应该以纵坡的变化情况以及预留缺口长度为依据,科学确定。除此之外,根据动力响应原理可知,搭板受力与自身长度有着密切联系,一般规律是搭板越长越利于受力。所以,工程设计中,搭板长度应确保在5米以上,大型路桥一般以8米至12米为宜,中型桥梁和小型桥梁的搭板长度最好保证在6米到8米之间。
4 结语
综上所述,在经济不断发展的大背景下,交通道路建设的需求更加的迫切。为了满足地方经济、区域经济的不断发展,必须不断加强路桥交通工程建设,保证交通过程的稳定性、可靠性以及安全性。路桥工程单位应积极应用新的施工工艺和技术,不断提高工程建设水平,保证我国交通道路的畅通性和便捷性。路桥过渡段是道路工程建设的关键部分,在设计、施工的过程中,要注意该段的结构设计,保证该段的设计符合质量要求,这对整个道路工程建设项目具有至关重要的作用。
参 考 文 献
[1] 康健.简述路桥过渡段路基路面的结构设计[J].民营科技,2014(1):204.
[2] 茹剑锋,王立超.简述路桥过渡段路基路面的结构设计[J].建筑工程技术与设计,2015(8):776-776.
高速铁路路基过渡段施工问题 篇4
关键词:铁路路基,设计施工,桥梁结构
1 主要概况
高速铁路路基与桥梁、横向结构物等之间的连接一直是铁路路基的一个薄弱环节, 由于路基与桥梁、横向结构物等刚度的差别较大而引起轨道刚度的突变, 但由于二者的沉降结构不相符, 因此会而导致轨面不平顺, 从而引起列车与线路结构的相互作用叠加, 影响线路的稳定, 影响列车的高速、安全、舒适运行。
2 高速铁路路基过渡段设计
2.1 路桥过渡段
路堤与桥台连接处应设置过渡段, 采用沿线路纵向倒梯形过渡形式。过渡段的填料采用水泥稳定级配碎石 (掺加3%P·042.5水泥) , 过渡段范围内基床表层级配碎石掺5%P·042.5水泥 (见图1) 。
2.2 路堤与横向结构物过渡段
(1) 当横向结构物顶面填土高度不大于1.0m, 采用沿线路纵向倒梯形过渡形式, 过渡段的填料采用水泥稳定级配碎石 (掺加3%P·042.5水泥) , 横向结构物及两侧20m范围内基床表层级配碎石掺5%P·042.5水泥 (见图2) 。
(2) 当横向结构物顶面填土高度大于1.Om, 在横向结构物侧面设置沿线路纵向倒梯形过渡形式的过渡段, 过渡段的填料采用水泥稳定级配碎石 (掺加3%水泥) , 横向结构物及两侧20m范围内基床表层级配碎石掺5%P·042.5水泥 (见图3) 。
(3) 当横向结构物与线路斜交时, 过渡段斜交正做, 即沿线路方向结构物与路基两交点问路基采用级配碎石 (掺3%P·042.5水泥) 填筑, 然后设置标准的正交过渡段。
2.3 路隧过渡段
土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接处, 应在路堑基床范围内设置过渡段, 采取掺人5%水泥的级配碎石渐变过渡, 过渡段长度不小于20m (见图4) 。
2.4 路堤与路堑过渡段
(1) 当路堤与路堑连接处为硬质岩石路堑时, 在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶, 台阶高度0.6m左右, 并在路堤一侧设置过渡段 (见图5) 。
(2) 当路堤与路堑连接处软质岩土或土质路堑时, 顺原地面纵向挖成1∶2的坡面, 坡面上开挖台阶, 台阶高度0.6m左右, 开挖部分填筑要求同路堤 (见图6) 。
2.5 半填半挖过渡段
在半填半挖地段, 路堑部分基床底层范围内挖除换填与路堤相同且符合基床底层要求的填料 (并设置4%向外排水坡) , 路堤部分顺原地面挖台阶, 台阶高度不小于0.6m (见图7)
3 过渡段施工
3.1 一基底处理、基坑回填
(1) 过渡段施工前, 对过渡段施工范围进行放样。渡段范围内的原地面应进行碾压密实, 原地面松散的应进行挖除换填;
(2) 桥台台后及横向结构物基坑采用C15砼回填, 回填前清理基坑中的松散土。按设计要求桥台台后采用无砂砼预制块砌筑渗水墙, 并在渗水墙底部埋设1~100mm软式透水管, 涵洞提前做好防水层和纤维砼保护层。
3.2 测量放样、埋设沉降观测桩
采用全站仪进行放样, 按照设计要求放出沉降观测桩位置, 进行埋设沉降观测桩。测量出地面标高, 按标高计算过渡段尺寸, 用石灰线洒出过渡段填筑范围。
3.3 混合料摊铺、碾压
(1) 摊铺前用全站仪测放出填筑线, 并在台背上划出压实线;
(2) 混合料的生产。根据试验确定的配合比进行集中搅拌, 在搅拌现场, 集料、储备应分类存放、相互隔开, 并派有经验的试验人员控制混合料拌和时的含水量和各种材料的配比, 随时抽查配比情况并记录, 发现异常要及时调整或停止生产。水泥剂量和含水量应按要求的频率检验并做好记录;
(3) 采用平地机进行摊铺, 摊铺时, 松铺厚度按33cm控制, 确保压实厚度不大于30cm。台后2m范围由于压路机不能碾压, 松铺厚度按16cm控制;
(4) 路桥过渡到段与相邻路基、桥台锥体填筑按水平分层一体同时施工, 使其衔接良好。一般先填筑过渡段两侧包边土, 然后填级配碎石;
(5) 严格控制过渡段填筑厚度。在桥台上用油漆画出层厚, 15cm一小格, 30cm一大格, 根据长度算出需要的级配碎石的方量, 并做好虚铺厚度检测, 以便控制填筑厚度;
(6) 摊铺后要立即碾压, 碾压时纵向轮迹重叠不小于0.4m, 横向衔接处塔接长度不小于2m;碾压中控制好含水量是能否压实的关键, 一般控制在最佳含水量, 最易达到碾压标准。压路机先静压1遍, 弱振2遍, 强振2遍, 最后静压1遍收光, 要防止碾压遍数不足, 又要防止出现过剩压实;
(7) 水泥混合料从拌合至碾压成型, 时间控制在2小时之内。压路机大面积压实后对台后压路机碾压不到位的地方, 采用平板打夯机进行夯实。挖出台背没有碾压到的混合料, 人工摊铺, 松铺厚度控制在18cm, 便于平板打夯机能夯实。过渡段施工工艺框图 (见图8) 。
4 过渡段施工控制要点
(1) 路基过渡段大面积施工时, 应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工, 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) 施工中工序要安排得当、合理, 级配碎石掺水泥填筑2h内, 要进行完压实工艺;
(3) 采用网格法铺料, 第一层松铺厚度控制在30cm左右, 其上松铺厚度宜控制28~32cm, 填料表面平整度满足设计及《客运专线铁路路基工程施工技术指南》规定后, 再进行碾压;
(4) 路基填筑严格采用方格网控制填料量、以控制摊铺厚度, 在施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。出现粗细集料“窝”或“带”现象时, 采用人工或机械进行现场掺拌, 确保填料的均匀性和质量, 碾压过程中, 严禁表面有弹簧、松散、起皮等现象发生;
(5) 控制好边角压实质量, 压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实。对于填筑压实质量可疑地段, 应视情况增加检验的点数, 分析原因, 采取处理措施。
(6) 加强试验检测过程控制, 严格按照设计和规范要求进行各项指标检测, 并配备足够的检测人员以缩短检测时间;
(7) 路基填筑过程中重视沉降观测工作, 根据预先埋设的沉降观测器件按设计和规范要求的观测频率认真开展沉降观测工作, 根据沉降观测结果控制填筑速度。沉降观测管周围及边角地带, 压路机碾压不到的地方采用小型振动冲击夯进行振动夯实;
(8) 路基填筑前进行接口交底, 避免出现反开挖施工影响路基质量;
(9) 本地区降水较多, 在路基填筑过程中临时与永久相结合做好排水工作, 已施工的路基表面应在雨前及时采取覆盖 (彩条布、塑料薄膜等) 和防护措施防止雨水浸淋, 以免影响压实质量和填筑速度。
5 结语
过渡路基 篇5
开展路桥过渡段路基路面施工建设的过程中,对于台背填筑而言,需要在地基施工初始阶段合理地选择使用加固措施,一般情况下,会选择使用砂土、碎石土与砂砾完成填筑作业。若存在加固的需要,应选用石灰亦或是水泥,确保稳定性的有效增强。与此同时,可以选择使用半刚性材料完成填筑,进而降低路基施工的沉降值,适当地提高压实度要求。在选择使用土工合成材料的时候,应有效加固台背路基,以保证在填土荷载的作用之下,严格控制变形与沉降。最明显的表现就是不均匀沉降控制的效果有所强化,若开展软土地基施工作业,必须针对地基采取加固处理的方式[5]。
2.2地基处理技术
对于软土地基而言,开展桥台修筑的过程中,应灵活地使用桩基础。若软土层厚度较大并修筑路堤,那么回填料质量会受两侧挤动的`影响,导致基桩压力不断增加,致使桥台出现移动。在这种情况下,会对桥台底座产生严重的损坏,出现大量的伸缩缝,严重的还会影响桥台与桥面的施工质量。基于此,要想从根本上规避异常位移的情况,需要严格控制回填料强度。
2.3路基路面排水处理技术
在该工程项目施工建设过程中,因其属于亚热带湿润季风气候区,气候四季分明,气温正常且降水充沛,但是日照时间不多[6]。在降水方面,时空分布不均匀,70%的降雨集中在春夏两个季节。除此之外,当地地形复杂,河流和沟谷纵横分布,排水通畅,所以绝大部分降水会沿着地形沟谷排入到山间溪流,部分还会在蒸发作用下排除。2.3.1路基排水一般情况下,填方路基路堤坡脚的护坡道外需要合理地设置M7.5浆砌片石排水沟,而排水沟选择成梯形,断面尺寸要超过60×60cm。如果地形向路基外部倾斜,应综合考虑具体情况,可以不在坡脚设置排水沟。如果在路堑路段土路肩外缘设置边沟,应选用矩形盖板边沟,具体的尺寸是60×83cm。针对地下水丰富的挖方路段则可以设置出渗沟,以保证地下水的有效排除。在施工中,如果挖方边坡山坡汇水面积相对较大的情况,则可以设置截水沟。通常来讲,可以设置在路堑坡口的5m之外,在截水沟出口段较陡的位置设置急流槽。地下水丰富的填方路堤要有效地设置碎石盲沟,以实现地表水疏干与地下水位降低的目标2.3.2路面排水对于一般路段的路面排水,其路面水应当通过路拱向两侧实现分散排除,借助路基边坡与边坡流水槽向排水沟流入。路面面层的下封层应与路肩相互结合进行排水[7]。这样一来,能够有效地规避下渗雨水浸入到路面基层和土基,直接影响路面基层或者是土基的强度,在基层顶面铺设稀浆封层。如果土路肩不封闭硬化,可以选择填土绿化的处理方式,但必须保证填土顶面标高不超过路面边缘,至少在4cm左右,确保路面自由水经过土路肩泄水孔进行排除。
3结语
综上所述,在路桥过渡段设计施工方面,对于路桥工程项目的施工质量具有决定性的影响。所以针对路桥过渡段施工建设而言,应通过设计方案与施工方案两个方面展开深入地研究与分析,科学合理地选用相应措施,尽量规避路桥过渡段出现病害,保证路桥过渡段施工质量。
参考文献:
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过渡路基 篇6
【关键词】道路桥梁;过渡段;路基路面;施工技术控制
道路桥梁建设在交通运输发展过程中起着非常重要的作用,对于现代化建设发展来说道路桥梁建设的级别越高,人们对其使用的舒适性以及可靠性也就越高,而且可以说道路桥梁建设是连接交通行业以及服务业的重要枢纽,所以交通部门需要对道路桥梁建设的施工进行经验总结,根据其在施工过程中出现的问题进行施工协调,保证其在建设发展过程中越来越好。对于道路桥梁施工来说,过渡段施工是整个施工中的关键性环节,影响着道路以及桥梁的使用效果,对我国城市化建设发展也有不可小嘘的作用。
1. 道路桥梁过渡段路基路面存在的问题
(1)路面的沉陷问题以及成因分析。 一般来说,施工人员在进行施工的过程首先就要控制路基与桥台的高度差,因为桥梁建设施工是根据路段以及城市发展的要求进行设计的,不同地区的桥梁建设施工高度会存在一定的问题,而桥台又是控制桥梁的基本构架,在施工过程中施工人员大多是按照施工设计进行施工的,但是有时候设计人员并没有充分考虑到施工过程中的问题,导致设计不合理,而施工人员也不会根据施工经验进行施工调整,导致路基与桥台存在一定的高度差,从而导致过渡段路基路面的沉陷。在进行道路桥梁施工的过程中,施工人员在对路面进行压实的过程中经常会出现压实程度不足的情况,这也会使得过渡段路基路面产生沉陷。近年来,在道路桥梁上行驶的车辆荷载量越来越高,导致道路桥梁进行超负荷运转,车辆载重过多会超出道路桥梁的承受范围,使其不堪受力而出现变形,在这种情况日益增多的过程中,道路桥梁会彻底出现沉陷,使得路面断裂影响整体使用效果。
(2)桥头跳车现象。 很多行驶的车辆在经过道路桥梁的过程中都会出现短暂性的跳跃或者颠簸,这种现象的产生就是由于公路桥梁附近的差异沉降导致的桥头跳车,这是车辆在道路桥梁过渡段行驶的过程中最常见的问题。在道路桥梁施工过程经常会产生路面的不均匀沉降,而施工人员在进行回填的过程中又不会对整个路段进行铺平,而是仅仅将沉陷处进行回填,导致过渡段出现断裂以及再次沉降,车辆在行驶过程过程中产生跳跃会对行车人员造成一定程度的危险,特别是对于载重较大的货车以及客车来说,这种大幅度的颠簸跳跃会使得车内的人和物品受到惯性的影响而产生撞击,使得车速急剧减慢,严重时会导致交通事故的产生。
2. 道路桥梁过渡段路基路面施工中存在的问题
随着经济发展的提升,我国在道路桥梁施工方面的工艺技术有了明显的进步,国家对道路桥梁施工的要求也越来越严格,并且相关方面的人才也在不断涌现,但是道路桥梁过渡段的施工与道路桥梁施工存在本质上的差别,其施工工序繁杂,需要考虑到的因素有很多,在施工的过程中难以对每一个影响因素都控制到位。在进行道路桥梁施工的过程中,施工单位大多不会将这两种不同性质的工程同时进行施工,道路施工和桥梁施工对施工技术以及施工材料都有不同程度的要求,导致完成这两个阶段的施工之后,在进行过渡段施工的过程中出现标高差异,对路基施工产生一定程度的影响。由于桥梁施工在进行过程中对其弯曲程度有严格的要求,所以施工单位会对其进行硬性处理,但是在道路施工过程中却不会,因此道路会在施工之后出现下沉,导致在过渡段的连接上出现台阶,影响车辆行驶情况。出现桥头跳车的主要原因需要从桥头处台背回填土压实程度以及填料含灰量进行考虑,这两项要求不符合标准时会使得桥梁强度较低,使其在车辆的负荷之下出现下沉,另一个原因就是施工人员对伸缩缝的处理不到位造成的,所以施工人员要严格控制施工过程中的用量以及材料质量,加强道路桥梁过渡段的整体施工质量。
3. 道路桥梁过渡段路基路面施工技术分析
3.1注重对路桥质量的控制。
(1)对于桥头换填施工技术的控制。 在通常情况下,道路桥梁的过渡段施工条件有限,在施工过程中很难借助大型的施工器械,因此导致一些问题的产生,在道路施工的过程中是需要将后背的路基开挖然后进行填筑并且筛除素土,这样才能进行道路的碾压施工,一般来说,为了减小施工过程中的难度并且缩短工期,施工单位会将素土换成石灰土,能够使得桥台后背质量得到保障。
(2)对原材料的质量控制 施工单位在对施工原材料进行采购的过程中,需要事先考察施工场地的环境以及天气,并且根据施工合同上的要求以及施工特点选择适当的施工材料,对材料的质量进行严格的检测,这样才能为施工的整体质量提供保障。
3.2注重完善对道路桥梁过渡段的设计。
(1)变形操控的应用。 道路桥梁在施工过程中会出现一定程度的变形,特别是随着使用时间的增加,桥梁的预应力会有一定程度的改变,并且软路基在这个过程中的沉降量也会有所上升,所以施工人员要正确运用路基的变形操控,在路基出现沉陷时,要共同商量施工的解决办法,通过施工人员的施工经验以及过渡段交界处的特殊性,提出最适合的控制对策。
(2)有效对道路桥梁的过渡路段加以缓和。 由于道路和桥梁存在自身的差异,而且桥梁在设计过程中其刚度要在弯曲程度的基础上能够承受车辆的载重,所以施工单位对桥梁的刚度有较高的要求,但是道路施工对这方面的要求没有那么严格,所以会导致过渡段之间存在不同程度的刚性路段结构,针对这种情况,施工人员可以利用沥青混凝退来缓和过渡段的刚性和柔性,实现过渡算路基的平衡。
(3)在桥台的台背路堤中注重土木格栅的应用。 在道路桥梁的过渡段施工中,土木格栅的应用是非常重要的,由于路基在承受车辆荷载的过程中不均匀受力会导致路基的断裂以及沉陷,所以施工人员在施工过程中可以对其进行一定的分配,使得路基质量受到的影响降低。
4. 结语
我国在经济发展的过程中也非常注重交通运输业的发展,在这个整体发展的过程中对道路桥梁的有效使用是促进我国经济稳步增长的关键性因素,对于道路桥梁过渡段路基路面的质量控制更是施工人员专业技术的体现,施工单位要提升施工人员的专业素质,并且在施工过程中建立严格有效的管理制度,实现我国道路桥梁过渡段的高质量施工。
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桥梁路基过渡段施工技术要点 篇7
桥梁的施工是一个技术性较强的行业, 由于工程的需要, 一座桥梁的完工需要用到多种不同的结构形式, 这也是由桥梁本身的性质所决定的。一般而言, 桥台采用的混凝土结构刚性较大, 而桥面则采用刚性较小的沥青混凝土, 两者在强度上有着很大的区别, 是一种由刚性到柔性的过渡形式。刚性桥台与土木架构的柔性路基间工后沉降差会引起路面弯折的限值问题。此外, 受到行驶车辆的荷载作用后, 由于线路结构抵抗变形能力的差异, 还会产生轨道综合模量平顺过渡的问题。
2 路基桥梁过渡段的形式介绍
2.1 土工格栅
桥台台背路堤填铺土工格栅是目前的新技术, 当两者结合时, 软土被固定在土工格栅中, 在受到桥梁自重以及货车的强有力荷载时, 路基填土的侧向位移被有效控制。此外, 由于土工格栅的作用, 使得路面受到的荷载能够沿着格栅均匀分配到软土中, 避免了由于瞬间剪力过大而导致地基产生不均匀的沉降。
2.2 桥头搭板
为了让软基地基发挥更好的抗剪强度, 在施工中, 可以采用桥头搭板的形式。它搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间, 随着填土的沉降而能够转动。车辆行驶时可起到缓冲作用, 即使台背填土沉降也不至于产生凹凸不平。
2.3 灰土回填
灰土回填指的是用熟石灰和素土, 一般体积比是3:7或2:8, 回填已开挖的基坑或基槽, 以增加地基强度。在大型货车的重力作用下, 地基也会由于发生形变, 但是灰土回填具有一定的弹性, 可以有效缓解大型荷载的反复施压。
2.4 砂砾回填
砂砾回填和灰土回填的方法类似, 然而, 不同的是砂砾的颗粒直径更大。在引道下方, 一般会填入碎石或者砂砾等骨料作为填充剂, 常用的方法是填筑法。需要注意的是, 不同的工程采用的砂砾颗粒大小并不相同, 因此, 在设计时, 应该反复计算;在施工时, 应该对砂砾进行筛选。
3 路基桥梁过渡段常见病害的分析
3.1 桥头跳车
所谓桥头跳车是由于公路桥头及伸缩缝 (桥头引道) 处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象。在桥头引道的处理过程中, 时常会因为软基地基处理不合理而出现跳车的现象。此外, 由于环境的影响, 各处的软土也有一定的差别, 在设置参数时因为没有根据实际情况来分析, 使得该处软土路基处理不合理而存在跳车事故。
3.2 局部下沉
沉降是指由于工程地质不均匀而引起的不规则的下沉, 多出现在过度地区。由于检验人员在工程开始时, 没有达到检测沉降量的频率, 或者由于仪器存在误差等, 从而引起质量事故。此外, 由于过渡段处的路面会受到荷载的作用, 而荷载又以剪力的方式将力的作用效果传递给路基。当荷载超过某一极限时, 就会引起突然的塌方, 也就是下沉。
3.3 灰土干缩裂缝
由于经验不足以及设备不完全等因素, 会导致在桥头引道的灰土裂缝的处理中存在不合理的现象。最常见的就是过渡板拼接缝的处理, 理想状态下, 我们要求的是无缝处理, 从而使得工程满足质量第一的条件, 但是在实际中却很难做到。因此, 我们允许其在搭接处存在一定的缝隙, 但是缝隙的大小不得超过5cm。
3.4 砂砾级配掌握不合理
砂砾是由天然的砂石料通过筛分得到不同粒径的卵石和砂, 然后按规定的级配组成的材料。对于同一工程中的不同的施工阶段, 都有着严格的砂砾级配的使用规定。只有级配符合相关的要求, 那么才可以在满足强度的要求下, 做到材料的充分利用。但是在实际施工中, 很多都是按照经验进行的级配, 造成施工中的不合理。
3.5 含泥量不达标
含泥量是指指天然砂中粒径小于75μm的颗粒含量, 主要起到粘结的作用, 是一种天然的粘结剂。当含有一定的水分时, 粘性较大, 可以将配合料粘合在一起;当水分蒸发, 达到凝结状态时, 其中的泥沙含量以固体的形式存在, 对于桥梁部位的稳固性起到了良好的保障作用。
4 针对病害原因的施工技术要点
4.1 基底处理
过渡段基底处理过程中及处理后应严格按照设计要求作好地面排水, 特别是软土、松软土、膨胀土和黄土地基地段, 应确保降水及地表径流对施工质量无不利影响。过渡段采用打入桩、挤密桩地基处理措施时, 应遵循一定的施工顺序, 即先施工过渡段打入桩、挤密桩, 后施工桥台基础桩基。过渡段基底处理与桥台、横向结构物、相邻路堤、相邻隧道的基底处理同时进行, H>3.0m时, 过渡段基底原地面平整后, 用振动碾压机碾压密实, 地基系数K30≥60MPa/m。
4.2 桥头搭板
从引起路桥过渡段的原因中, 我们不难看出, 为了保证施工质量, 可以从最基础的部位做起, 即保持路桥过渡段的完好。桥梁两端的下沉主要是由于路基压缩变形引起的。对于桥面而言, 当搭板和面层结构的厚度相等时, 则不会产生沉降差。因此, 为了使得路基更加稳定, 可以采用桥头搭板的方法。搭板的加强厚度需要控制在2m以内。搭板采用的材料和桥面上采用的材料应该在结构上保持一致性。从而将荷载平均分配到过渡的路基。以达到降低车辆与线路的振动、减缓线路结构的变形, 保证车辆安全、舒适、高效运行的目的。
4.3 台后填筑
由于桥梁过渡段自身结构不稳定, 地基处理不完善等原因, 会在道路和桥梁之间形成一定的高度差, 或者是使用一段时间后, 会有结构上的变化, 而这也是跳车事故频频发生的原因之一。为了杜绝此现象的发生。可以采用台后填筑的方法, 即对整个台背填方作加固处理。常用的填充材料可以是砂砾以及碎石等, 同时, 半刚性材料也可以作为填充材料。该法可显著减少台背的压缩变形, 降低对地基竖向加载作用及对桥台结构水平土的压力, 使得地基变形减小, 并且可以与地基处综合考虑, 在降低地基费用的同时, 减小地基处理范围和缩短施工工期。
5 结论
公路建筑桥梁路基过渡段的施工是一个永恒的话题, 为了进一步提高施工技术, 掌握其中的要点。相关施工人员应该引起足够的重视, 从各个方面加强对工程的管理和维护。桥梁路基过渡段作为工程施工中的一大重点, 必须提高施工质量, 保障工程安全, 保护生命财产安全, 并且在掌握原技术的基础上有所创新, 有所突破。
摘要:随着公路行业建设的发展, 特殊路基的施工技术逐渐成为该行业的重点, 尤其是对于软土地基的处理。笔者将从公路桥梁过渡段的问题出发, 对过渡段常见的几种形式进行介绍, 分析其常见的病害及原因, 并在此基础上提出合理的施工技术要点。
关键词:公路桥梁,过渡段,软基路基,施工技术
参考文献
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路桥过渡段路基的病害特征与处治 篇8
关键词:路桥过渡段,破坏模式,病害特征机理,处治对策
1 引言
桥头跳车的直接原因是刚性桥台结构物与柔性路堤在行车荷载的反复作用下, 由于人工填土的变形或天然土基的自身固结沉降变形而产生相对较大的差异沉降造成的。因为桥台结构物是经过精心设计和加固处理的, 全桥呈刚性体系, 在正常作用下, 其沉降很小, 而桥梁构筑物后的路基和路堤由于其地基状况和填料土自身的性质, 则会产生一定的沉降变形, 这种变形需经过一段时间后才能稳定, 所以当桥台与路堤间差异沉降超过一定值时, 桥头跳车现象必然发生。而且公路建设材料和对象以岩土体为主, 具有复杂多变、不确定性和难预知性, 因此需要具体问题具体分析。要根本消除路基与桥台间的差异沉降是不可能的, 目前采取的一些预防措施, 虽然取得了一定的效果, 但从调研资料可以看出桥头跳车问题仍然很严重, 如何治理路桥过渡段病害仍然是摆在我们面前的一个课题。只有归纳出其破坏模式及特征, 分析病害机理, 才能找出合适的方法达到治理的目的。
2 破坏模式及病害特征
(1) 路基整体滑移
路基的整体侧向滑移主要是由于路堤边坡过陡或是受到破坏后, 在上部重复荷载作用下形成纵向裂缝或沿坡裂面整体下滑。对于桩柱式桥台, 台前土体基本处于无侧限受压状态。当锥坡受到破坏, 且在自重和车辆的冲击荷载作用下, 土体有向桥内移动的趋势, 形成横向裂缝或整体下滑, 使得桥头部位的路基、路面产生较大的竖向位移, 从而引起桥头跳车。
以上两种情况破坏的主要共同特征是:
(1) 路堤填土较高, 整体性较差。
(2) 路基边坡受到破坏或者由于地形的限制使得路基边坡过陡。
(3) 路堤边坡的整体或部分沿滑动面下滑引起路面出现纵向错台或裂缝。
(2) 路基与桥台间形成台阶
路基与桥台间形成台阶主要表现在:局部沉降发生在台背与过渡段结合, 即最大沉降深度D距离桥台背很近, 形成错台。路基相路面设计标高整体下沉, 当桥台与过渡段结合处的差异沉降D达到一定值时, 引起的桥头跳车现象。
此模式的共同特征是:
(1) 台背填土的均匀或者不均匀沉降较大。
(2) 沉降差最大值产生在靠近台背处。
(3) 路面凹陷
路面凹陷也是公路在运营过程中的一种常见病害, 主要是由于路堤或地基的不均匀沉降引起, 外部表现特征是路基沉降不均匀, 路面破坏严重、凹凸不平。
该模式的主要特征是:
(1) 过渡段内的路基沉降不均, 局部沉降较大, 路面出现凹陷。
(2) 沉降的最大值D距桥台有一定的距离。
(4) 搭板断裂
搭板断裂是采用搭板法预防桥头跳车过程中产生的一种新的病害。
其病害特征主要表现为:
(1) 路基局部发生不均沉降, 搭板底部脱空。
(2) 枕梁部分及其以外的路基沉降较小。
(3) 搭板较薄, 不足以单独承受上部荷载。
(4) 搭板沿脱空区受力较大的方向发生断裂。
3 路桥过渡段路基病害处治对策
地基处治的目的是改善地基性能, 提高承载力和抵抗自然灾害的能力, 增强地基稳定性, 减少或消除路桥过渡段的不均匀沉降, 缩小桥台与路堤的沉降差。从机理方面看, 对软基进行处治就是要迅速消散软弱土层中的超静水压力, 提高土颗粒间的有效应力, 完成土体的二次固结过程。
(1) 静压注浆法
注浆法具有设备简单、施工方便、材料便宜、操作不受时间限制, 在公路运营期便于施工等特点, 因此在路桥过渡段病害地基处治中得到了广泛应用。静压注浆法的实质是用气压, 液压或电化学原理, 把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙, 以改善地基的物理力学性质。注浆法可用于防渗、堵漏、加固和纠正结构物倾斜。它广泛应用于水利、道桥以及地下建筑等工程中的砂及砂砾石地基, 软粘土地基、杂填土地基、淤泥以及湿陷性黄土地基等。
(2) 旋喷桩法
旋喷桩法是利用旋喷钻机将预先配置好的水泥浆液通过高压脉冲泵使液流获得巨大能量后, 通过注浆管道从高压喷嘴中高速喷射, 形成一股能量高度集中的液流, 切削土体, 同时钻杆以一定的速度边旋转, 边徐徐提升, 从而使浆液与土体充分搅拌, 并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列, 胶结硬化后便形成一个有一定直径的柱状固结体。
旋喷法通过在软弱土层中形成水泥固结体与桩间土一起形成复合地基, 可大大提高地基的抗剪强度, 改善土的变形性质、提高地基的承载力, 减少地基的沉降变形。而且可以利用小直径钻孔旋喷成比孔大8~10倍的大直径固结体, 同时具有设备简单、施工速度快、机械化程度高、用途广、成本低的特点。
(3) 树根桩托换法
所谓树根桩, 就是在套管导向下用旋转方法钻进, 穿过原有建筑物的基础进入地基土中至设计标高, 清孔后下放钢筋, 钢筋数量从1根到数根, 视桩孔直径而定;再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆或细石混凝土;边灌、边振、边拔管, 最后成桩, 它可以是垂直的或倾斜的, 单根的或成排的, 由于它所形成的桩基形状如“树根”而得名。它的突出优点是能够最大限度地保持结构物与地基之间原有的平衡状态, 保证在加固地基的同时, 又不破坏地基土对结构物的支撑作用、树根桩的三维结构增加了地基的刚度, 可使基础的沉降大大降低、树根桩在施工时无振动, 不需要笨重的设备。
结语
路桥过渡段路基路面施工与病害防治 篇9
路桥建筑施工过程中, 对危险点以及路面病害的防治是一项重要的工作, 能够保证建筑的安全性和后续行车的稳定性。若是不能对这一工作进行很好的处理, 就会使路基路面出现沉降的现象, 由此减少了道桥的使用寿命, 因此本文对路桥过渡段路面路基施工过程中的病害和防治进行研究。
1 路桥过渡段路基路面施工的常见病害种类研究
1.1 桥头引道过渡段中的结构处理欠缺
在道桥的设计当中, 经常使用的施工处理方式是将钢筋混凝土作为基本材料做成过渡搭板, 利用填充的方式, 达到满足过渡段路面结构层的刚度渐变要求。这样的做法可以最大限度地增加道路和桥梁之间连接的稳定性, 增加顺滑程度。但是在实际的道桥施工过程中, 此种搭板方式的使用会引起一些道路危险情况, 例如, 跳车事件的发生, 这种是很难避免的, 同时在桥头的位置上出现断板的现象也非常多, 比较严重。
1.2 桥头引道中软土路基的处理问题
从我国多处公路当前的运行情况看, 引起跳车现象的主要原因就是软土路基的沉降问题, 这种病害和过渡段中的施工设计存在很大的关联性。如果在过渡段中, 施工设计的地质勘探次数不足, 那么就不能够对软土路基的实际情况进行全面的掌握, 由此路基的范围和深度就不能进行准确的认定, 更不能知晓软土路基的物理性能, 若是施工工艺使用不恰当非常容易引起遗漏情况, 并且由此会造成混合性的沉降问题。与此同时, 在软土路基的设计过程中, 存在理论和实际参数不相符的情况, 两者之间存在较大的差距, 因此并不能达到工程设计和预案中所要求达到的效果。在路桥使用时, 如果遇到雨季或者水分的侵袭, 路基的强度就会有所下降, 从而发生过渡段路堤的沉降问题。软土路基施工图见图1。
1.3 桥台台背路堤的压实力度欠缺
在道路桥涵的工程建设过程中, 很多的桥梁和通道都需要做台背的填土处理, 因为在施工中所使用的材料并不相同, 并且机械设备也不相同, 所以对填料的前后顺序也会发生影响, 压实程度并不均匀。台背压实的程度如果与施工设计不相符合, 那么就会引起道路过渡段路基路面出现沉降问题。与此同时, 公路桥梁在使用时, 因为长期的受到车辆的碾压和承载, 会让路基发生变形, 从而增加了路桥过渡段的沉降, 对道路安全和稳定性造成影响, 制约了工程道路的正常使用[1]。
2 路桥过渡段路面出现病害的主要原因分析
2.1 地基承载力问题引起的路基沉降
在当前的路桥使用过程中, 经常发生跳车现象是因为在桥头的引道部分软土地基的处理不够恰当, 存在多种问题, 工程设计人员在对过渡段进行软土地基的施工设计时, 并没有进行全面实地的探索, 缺少勘测和调查, 这样就不能获得全面的准确数据, 对工程地质的特性不够充分了解。在具体的工程建设过程中, 还有很多施工人员存在施工处理方法使用不恰当的情况, 因此出现的沉降问题非常多。很多建设单位在设计软土路基时, 获取的路基实际参数以及建筑理论之间存在差距, 这样施工所达到的效果就非常差。在这种情况下, 一旦道桥投入使用, 必然会遭受雨水的冲刷, 降低路基的实际使用效果。
2.2 路基填筑材料选择上出现问题
很多建筑施工单位在建筑过程中, 选择过渡段的路基材料时, 一般会选择塑性指数比较高的地表土, 塑性指数比较高的灰土在填筑过程中, 强度非常大, 但是此类型的土有机质的含量非常大, 凝固的时间相对比较长, 因此在投入使用以后就容易造成不均匀沉降。
2.3 桥台在回填过程中压实度存在问题
很多桥梁过渡段的施工都存在施工作业面狭窄的问题, 因此多数大型的机械不容易进入施工作业段, 小型施工设备也会留存施工死角, 且存在压力不足的问题, 因此单独使用哪种施工作业设备都存在缺陷。在这种情况下, 使用机械压实和小型设备夯实相结合的方式较好。另外, 如果使用一些比较大颗粒的碎石或者砂砾进行填筑, 由于级配不合理, 压实度也不能达到设计中的规范要求。在一些轻型的桥台上, 由于重力桥台会受到尺寸方面的制约, 在长期的使用过程中, 因为要承受自然或者车辆方面的压力, 会出现非弹性变形问题, 让路面处于沉陷状态之中[2]。
2.4 施工队伍的意识问题
施工队伍的意识能够指导施工人员的行动, 一般情况下, 单位为了获得经济效益最大化, 就会在路基过渡段使用厚度比较大的回填土, 这样给灰土搅拌就带来了一定的难度和问题, 检验的过程也经常流于形式, 因此造成多种施工问题的出现。在这种情况下因为质量意识浅薄引起的施工问题非常多, 另外工艺上的不规范也会让多种质量问题不断的出现, 例如, 含水量并不达标, 压实的次数不足以及方法和工艺等控制的不严格。
3 路桥过渡段路基路面施工病害防治办法
3.1 路桥过渡段路基路面方案设计的优化
在不同的桥梁地带, 所呈现出的结构也是千差万别的, 但是因为桥台和路堤之间所填充的材料有差异, 所以刚度也不相同, 在这种情况下就非常容易引起沉降问题。解决此种病害的办法是使用柔性较强的桥台, 进而让桥台和路堤之间的刚度过渡有所减弱, 让桥头地段沉降可以更加均匀的过渡。工程设计过程中, 合理地使用一些路基材料, 合理对工程进行设计, 才能够减少压缩变形情况的出现。与此同时, 还要不断的提升重型压实度方面的标准, 使路基填土可以更加有效的被碾压, 进而达到工程的基本需求, 让地基的处理更加简单, 沉降更加缓和, 做好沉降的过渡[3]。
3.2 材料的合理性选择会最大程度的提升压实度
过渡段中路基填土经常使用的材料是石灰土, 这种材料的强度比较大, 可以满足不同的要求, 但是在压实度方面却不易完全的达标, 和土材料之间的摩擦比较小, 因此在载荷作用力下出现的现象是压缩变形比较大。那么在选择过渡段施工的路基材料时, 要把摩擦角度变大, 并且保证材料的透水性和强度, 让填筑的材料被压实, 例如, 使用砾石、砂石或者是碎石等等, 这些材料基本不会受到季节性的影响, 在填筑工作完成以后, 要在较短的时间内完成压实工作, 预压以后, 还要通过注浆的方式逐步的提升路基的强度, 对一些存在的孔隙也要做好填充工作, 按照压实规范要求做好工作, 有效的使用施工设备以此提升路堤的刚度, 逐步的缩小刚度差[4]。
3.3 地基的预压处理会缩小路桥过渡段的沉降
在路桥的过渡段进行地基施工时, 如果施工条件允许, 那么要尽量做好路基的安排工作, 然后再按照相关的要求做好分级加载预压工作, 在预压的阶段内, 必须做好观测路基的中心线, 观察边缘位置上的沉降, 另外还要对边坡的位移情况进行监测。在预压周期以后, 路基沉降就会在一个比较稳定的范围内进行, 那么需要等到路基沉降和设计中的要求相符合以后才能除掉多余的填土, 最后做好灌注桩基础工作, 这样的施工技术可以在比较短的时间内做好地基的加固, 以此减少施工结束以后可能出现的沉降问题[5]。
3.4 多级过渡段和固结灌浆
固结灌浆主要是在已经完成填筑的路基上钻下小孔, 然后利用注浆的设备, 将水泥材料在注浆管的作用下分层的注入到路基内部, 浆液在内部会发生渗透以及填充, 以此排除原材料颗粒之间存在的水分和空气, 让路基内部的空隙变得越来越小, 在经过养护以后, 水泥浆在原来颗粒胶结的作用下也会形成一个整体, 以此创造出新的结构, 增进路基的防水性能, 达到加固路基的目的和作用。在一些软土路基的地段, 可以使用桩处理办法, 一般通过置换以及挤密, 不断提升地基的承载能力, 增强路基的整体刚度。另外还可以设置多层级别的过渡段, 使用渐变方式让纵向沉降变得更加缓和[6]。
4 结语
本文对路桥过渡段路基路面施工与病害防治进行了分析和研究, 希望提及的病害以及防治方法能够促进道桥建筑施工的完善, 不断增加道路通行的稳定性和安全性, 减少道路故障的出现, 保证道路整体通行质量。
摘要:介绍了路桥过渡段路基路面施工中常见的病害类型, 从地基承载力、路基填筑材料、压实度等方面, 分析了路桥过渡段路面病害的产生原因, 并提出了各种病害的防治措施, 从而提高道路的稳定性和安全性。
关键词:路基,路面,路桥过渡段,病害
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刍议路桥过渡段路基路面施工技术 篇10
关键词:路桥过渡段,施工技术,探讨
1路桥过渡段路基路面施工技术
1.1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150~200m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。
1.2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, 其中图1中的b值应根据实际情况经计算而定, 一般不应小于8 cm。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。
对于是否设置枕梁, 国内曾有人研究后认为枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。我们进一步研究后认为, 枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的, 它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一, 如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当, 将发生局部下沉, 造成二次跳车。但是, 枕梁可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上, 还可以增加搭板的横向抗弯刚度, 故加设枕梁确是有利的。有关资料表明, 枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩, 可以改善枕梁及其下部路基土承载能力, 减少该处沉降。经实践检验, 这种处理方法效果显著, 而所需费用不大。因此, 我们认为搭板可作成不设枕梁和设枕梁两类, 若设枕梁, 将其分为设置碎石桩或水泥石屑桩和不设两类, 对这三种情况应在实践中进一步检验其优劣。
有关研究表明, 设置115m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%, 因此, 设置搭板时, 应注意修筑好路肩, 以改善搭板的受力状况。搭板的长度确定至关重要, 其长度与路堤填高成正比, 并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长, 是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地说, 设置与否需论证确定, 如设置, 搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5~8m, 大桥搭板长度为8~12m。搭板下面地基的非均匀特别是脱空, 能显著地增大板底的弯拉应力, 对搭板效用发挥极为不利。由搭板的受力分析可知, 当地基从均匀到非均匀再到脱空, 其相应的最大竖向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力, 研究表明, 板厚从20cm增到30cm, 板底最大弯拉应力减少30160%, 相应的竖向位移也减少19185%。因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚, 根据实际情况确定厚度, 对钢筋混凝土搭板可取板厚为30cm左右。
1.3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。
1.4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2m左右, 因此一般搭板下的加强层不超过2m。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10~15cm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5m。
1.5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。
此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。
1.6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40~60cm, 深为30~50cm) 。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10cm。其上小孔孔径为5mm, 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1~2m, 并要高过原地面不少于0.5m, 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1~2m, 排水管管径10~15cm。
2结论
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