對(duì)路橋施工中過(guò)渡段沉降不均勻問題的分析與處理

1、對(duì)路橋施工中過(guò)渡段沉降不均勻問題的分析與處理    摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，路橋施工越來(lái)越重要。而在路橋施工過(guò)程中出現(xiàn)的問題也越來(lái)越多，渡段沉降不均勻問題成為其中最重要的問題之一。本文將對(duì)路橋施工中出現(xiàn)過(guò)渡段沉降不均勻現(xiàn)象進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)論述，分析這一問題產(chǎn)生的原因、如何在施工中控制以及具體處理辦法，希望在以后的施工中能夠及時(shí)有效的處理過(guò)渡段沉降不均勻這一問題。關(guān)鍵詞：路橋施工；沉降不均勻；處理措施1引言過(guò)渡段沉降不均勻是路橋施工中一直存在的重要問題，而這一問題關(guān)系到人們的行車安全，我們一定要高度重視。筆者將從過(guò)渡段沉降不均勻問題產(chǎn)生的原因、施工控制及具體

2、處理辦法等方面對(duì)這一問題展開詳細(xì)的論述。2對(duì)路橋施工中出現(xiàn)過(guò)渡段沉降不均勻現(xiàn)象的原因分析2.1橋頭地基不穩(wěn)定如今，橋頭跳車現(xiàn)象普遍存在，這一現(xiàn)象的發(fā)生主要是由于橋頭存在軟土地基，鑒于軟土地基的不穩(wěn)定性，造成了地基塌陷，從而導(dǎo)致了過(guò)渡段的不均勻沉降。分析其原因，主要是有以下幾點(diǎn)原因：第一，受“重橋梁輕地基”意識(shí)的影響。在實(shí)際工作中，經(jīng)常是橋梁與地基分家，在建設(shè)橋梁時(shí)人們往往投入大量的人力物力，不斷擴(kuò)大橋梁的建設(shè)規(guī)模，而橋頭地基卻沒有得到應(yīng)有的重視。第二，缺乏監(jiān)管力度。軟土地基的實(shí)際情況經(jīng)常達(dá)不到相關(guān)規(guī)章制度所要求的標(biāo)準(zhǔn)，與預(yù)期效果相差甚遠(yuǎn)。監(jiān)管力度跟不上，便極易導(dǎo)致地基質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)。第三，施工圖

3、設(shè)計(jì)方法不合理。對(duì)地基勘測(cè)的不準(zhǔn)確，對(duì)物理學(xué)研究的不透徹，都是造成地基沉陷，過(guò)渡段不均勻的主要因素。第四，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，地質(zhì)鉆探布孔過(guò)少，鉆探深度不夠，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟基存在，或者未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度，軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等等，導(dǎo)致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當(dāng)。在橋頭引道，由于存在軟土地基，橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工時(shí)填土壓實(shí)不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強(qiáng)度降低，這是造成路橋過(guò)渡段路堤沉降的主要原因。然而，橋臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是按規(guī)范容許沉降值實(shí)施控制設(shè)計(jì)，一般情況下實(shí)際發(fā)生的沉降值較設(shè)計(jì)時(shí)小。因此，路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要在于如何做好軟基路堤沉降防治等路橋順接構(gòu)造物的設(shè)計(jì)。2.2橋頭

4、搭板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理橋頭引道過(guò)渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)。然而，設(shè)置搭板以后的橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，橋頭搭板斷板現(xiàn)象較為普遍。分析其設(shè)計(jì)原因，有下述情況：根據(jù)橋梁的長(zhǎng)度，橋頭設(shè)置搭板長(zhǎng)度劃分為：a.大中橋，搭板長(zhǎng)度為8m；b.小橋、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板長(zhǎng)度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結(jié)構(gòu)與橋頭路堤相對(duì)沉降量大，由于搭板長(zhǎng)度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過(guò)時(shí)必然出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。搭板設(shè)計(jì)根據(jù)支承在彈性地基上的板計(jì)算，未考慮臺(tái)背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺(tái)背填土等原因造成搭板與臺(tái)背路堤脫空的不利受力狀態(tài)。結(jié)果形成搭板設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足，產(chǎn)生斷板，引起橋頭線形突變，誘發(fā)

5、車輛跳車現(xiàn)象。橋頭搭板處理目前尚沒有定型的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范也沒有明確規(guī)定。工程實(shí)踐中，橋頭搭板一般不作專項(xiàng)設(shè)計(jì)。工程實(shí)踐可知，合理地處治軟土地基，實(shí)施臺(tái)后填土壓實(shí)是消除路堤填筑土體沉降的條件，而可靠的搭板設(shè)計(jì)是解決橋頭跳車的重要保證。然而，在一些橋梁的實(shí)際建設(shè)中，過(guò)渡段搭板起不到其應(yīng)有的作用，因此造成過(guò)渡段沉降不均勻的現(xiàn)象。綜上所述，就過(guò)渡段沉降不均勻的機(jī)理考慮，不設(shè)搭板要比設(shè)搭板更能使人們的行車變得平穩(wěn)與舒適。2.3路堤邊坡的防護(hù)度不夠橋頭路基大多數(shù)使用砂類，水性土類等原料作為填土材料，沒有注意到供水與排水問題。就臺(tái)背而言，通常使用方格網(wǎng)草護(hù)坡和草皮護(hù)坡。然而對(duì)于橋臺(tái)路段，通常

6、使用漿切片石護(hù)坡。但是我們能夠清楚的看到，在道路改建，水毀及收尾工程中，常出現(xiàn)錐坡和護(hù)坡水毀現(xiàn)象，這是造成橋頭路基沉降嚴(yán)重的主要原因之一。之所以會(huì)出現(xiàn)錐坡和護(hù)坡水毀的現(xiàn)象，主要是因?yàn)楫?dāng)橋頭路堤受到雨水的沖擊與侵蝕時(shí)，路基得不到護(hù)坡的有效保護(hù)。這使得臺(tái)背的防水和排水設(shè)施以及邊坡防護(hù)措施起不到應(yīng)有的作用，造成臺(tái)背的填土流失和地基強(qiáng)度的減弱，因此，過(guò)渡段會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間的車輛行駛作用下發(fā)生一定程度的變形，導(dǎo)致橋頭路堤沉降不均勻問題的發(fā)生。2.4臺(tái)背路堤缺乏壓實(shí)度在許多城市的路橋建設(shè)過(guò)程中，大部分的橋臺(tái)和渠道都會(huì)進(jìn)行填土處理，而施工材料，施工設(shè)計(jì)，施工順序，施工方法，機(jī)器設(shè)施等因素都會(huì)影響到橋臺(tái)臺(tái)背填土的壓

7、實(shí)度。橋臺(tái)臺(tái)背路堤缺乏壓實(shí)度問題頻繁出現(xiàn)，是導(dǎo)致過(guò)渡段不均勻問題的主要原因之一。另一方面，由于長(zhǎng)時(shí)間的承載運(yùn)行車輛以及受到其他自然因素的影響，路基逐漸體現(xiàn)出它的不穩(wěn)定性，使路基發(fā)生塑性變形，引發(fā)路橋施工中過(guò)渡段沉降不均勻問題的出現(xiàn)。3路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施及施工控制3.1路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施3.1路橋過(guò)渡段的變形控制。根據(jù)交通部公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范JTJ017-96規(guī)定，路橋連接處最大容許工后沉降為10cm。從高等級(jí)公路的路況調(diào)查結(jié)果可知，當(dāng)路面局部縱坡達(dá)到0.5%時(shí)，車輛行駛會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)或搖動(dòng)現(xiàn)象。2.2合理設(shè)置緩和過(guò)渡段。由于不同的結(jié)構(gòu)型式，從橋臺(tái)剛度大的混凝土結(jié)構(gòu)逐步過(guò)

8、渡到柔性的填土路基結(jié)構(gòu)和瀝青砼路面結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度不一致。因此，軟土地基處治時(shí)，各段不同強(qiáng)度之間需設(shè)置強(qiáng)度過(guò)渡段。3.3路橋過(guò)渡段的地基條件與路基條件在橋頭引道路堤填筑過(guò)程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力，也不能有效地阻止地基的沉降。只有當(dāng)?shù)鼗哂凶銐虻某休d力，在路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯(lián)合作用下不致破壞而產(chǎn)生較大的沉降時(shí)，土工合成材料的加筋才會(huì)產(chǎn)生明顯的效果。3.4路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)型式。橋臺(tái)臺(tái)背路堤加鋪土工格柵在路橋過(guò)渡段路基施工中采用土工格柵技術(shù)，當(dāng)土工格柵與土一起承受車輛荷載和土體自身荷載的同時(shí)，具有下述三方面功能：a.由于土工格柵使土體的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，約束了土體

9、的側(cè)向變形，控制路基填土的側(cè)向位移，增強(qiáng)了路基的整體穩(wěn)定性，從而增大了路基的變形模量。b.由于土工格柵與路基填土的摩擦作用，使上部荷載在路基中重新分配，降低了橋臺(tái)臺(tái)背局部范圍土中的垂直應(yīng)力，使路基土體承載力得到提高，從而減少沉降。c.由于水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在車輛荷載的反復(fù)作用下，不會(huì)產(chǎn)生或減少變形的累積。由于在路橋過(guò)渡段鋪設(shè)土工格柵具有明顯的工程效果，因此在路橋過(guò)渡段高填方路堤可采用橋臺(tái)臺(tái)背回填加鋪土工格柵的結(jié)構(gòu)型式。合理確定搭板長(zhǎng)度和搭板強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)橋頭路堤與橋臺(tái)相對(duì)沉降量預(yù)計(jì)值以及車輛行駛要求的順適程度，合理地確定搭板長(zhǎng)度。搭板的設(shè)計(jì)未有統(tǒng)一模式，一般按照下述原則確定其長(zhǎng)度：a.

10、路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，由于道路下沉引起路面縱坡變化，要求搭板隨路堤沉降后傾角在1/2001/300范圍內(nèi)變化。b.搭板的長(zhǎng)度能跨越橋臺(tái)臺(tái)背難以壓實(shí)的土體，或跨越按計(jì)劃在臺(tái)背預(yù)留的土方缺口長(zhǎng)度。c.根據(jù)搭板的受力狀態(tài)，用彈性地基或簡(jiǎn)支梁計(jì)算搭板長(zhǎng)度。根據(jù)交通部規(guī)范要求，橋臺(tái)與路堤相鄰近容許工后沉降為10cm，按上述計(jì)算的搭板長(zhǎng)度為3020m。3.2路橋過(guò)渡段的施工控制3.2.1對(duì)路基過(guò)渡段進(jìn)行大面積施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)段取得的施工工藝參數(shù)進(jìn)行施工，熟練的掌握一些施工技巧和施工規(guī)范。控制好工藝流程、松鋪厚度、表面平整度、施工含水量、壓實(shí)遍數(shù)、配套機(jī)械、填筑速度、檢測(cè)方法等。3.2.2施工中要嚴(yán)格的

11、按照施工順序進(jìn)行合理的配料，進(jìn)行合適的壓實(shí)工藝。3.2.3為了控制攤鋪厚度，采用方格網(wǎng)控制填料量。施工過(guò)程中要消除粗細(xì)集料離析“窩”或“帶”現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，采用人工或機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)摻拌，確保填筑質(zhì)量，控制填筑標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)禁出現(xiàn)彈簧、松散、起皮等現(xiàn)象發(fā)生。3.2.4壓路機(jī)碾壓不到位時(shí)采用人工沖擊夯夯實(shí)，對(duì)于質(zhì)量可疑地段，應(yīng)視情況增加檢驗(yàn)的點(diǎn)數(shù)，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，控制好邊角壓?shí)質(zhì)量。3.2.5施工過(guò)程中，要配備足夠的人員來(lái)加強(qiáng)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程控制，從而來(lái)縮短檢測(cè)時(shí)間。在檢測(cè)過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，有條不紊的進(jìn)行。4路橋過(guò)渡段沉降不均勻問題的具體處理辦法過(guò)渡段沉降不均勻問題直接影響

12、到了行車的速度與安全，找到切實(shí)有效的處理辦法是非常必要的。只有做好施工計(jì)劃，做好施工準(zhǔn)備，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，才能避免相關(guān)問題的出現(xiàn)。以下為本文所總結(jié)出的處理措施：4.1選擇優(yōu)質(zhì)填土材料為了減小路基的塑性變形，應(yīng)對(duì)填土材料進(jìn)行擇優(yōu)選擇，可以采用灰土，碎石，砂礫石等填土材料，增強(qiáng)路基填土的壓實(shí)度。同時(shí)可以采取擠密樁，使用土工網(wǎng)加筋等方式穩(wěn)固路基。另一方面，要在實(shí)際施工過(guò)程中注意減少膠結(jié)料的使用，增加粗集料的使用，以此來(lái)控制線性收縮系數(shù)。于此同時(shí)，要做好后期維護(hù)工作，適當(dāng)提高二灰碎石基層表面的濕潤(rùn)度，以此來(lái)減少基層收縮后出現(xiàn)裂紋的情況。4.2提高臺(tái)背路堤壓實(shí)度根據(jù)不同的土壤在使用相同壓實(shí)機(jī)并具有相同壓

13、實(shí)度情況下的松鋪厚度與壓實(shí)變數(shù)的關(guān)系和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，選出最為合適的材料做填料，以此來(lái)提高臺(tái)背路堤壓實(shí)度。此外，當(dāng)壓路機(jī)碾壓不到位時(shí)，需采取其他方式保證碾壓質(zhì)量。如有質(zhì)量不過(guò)關(guān)之處，要視實(shí)際情況加強(qiáng)檢驗(yàn)，進(jìn)行合理解決，確保邊角壓實(shí)質(zhì)量。在保證碾壓到位的同時(shí)還要注意防止橋臺(tái)的損傷。先對(duì)路基土和臺(tái)背路堤填土的連接處進(jìn)行振動(dòng)處理并在橋臺(tái)之處進(jìn)行無(wú)振動(dòng)靜壓，以此來(lái)達(dá)到既不損壞臺(tái)身又能保證碾壓質(zhì)量的雙重效果。使過(guò)渡段沉降不均勻問題得到緩解。4.3采用土工格柵加筋技術(shù)在美國(guó)，采用土工格柵加筋技術(shù)處理過(guò)渡段沉降不均勻問題取得了顯著的效果。路基填土由于會(huì)產(chǎn)生自重，會(huì)發(fā)生永久性下沉，這種下沉分為兩種方式，一種是在

14、施工中下沉，另一種則是在施工后下沉。而施工后下沉對(duì)后期運(yùn)營(yíng)的影響更大。由于施工中下沉與施工后下沉的沉降程度不同，這就會(huì)造成一個(gè)沉降差。想要減小沉降差，就必須減小路堤填土側(cè)向移動(dòng)的距離。填土?xí)l(fā)生側(cè)向位移主要是由于過(guò)渡段填土的自身作用力是豎向的。把土改成格柵就可以增強(qiáng)剛度，使路基不易發(fā)生變形，并且格柵能夠增加土粒之間的摩擦力，進(jìn)而從根本上控制了填土的側(cè)向移動(dòng)。由此可見，格柵對(duì)防止過(guò)渡段下沉的作用是顯著的。根據(jù)以上分析，我們很容易發(fā)現(xiàn)土工格柵加筋技術(shù)機(jī)理符合在路橋過(guò)渡段的使用情況，并會(huì)對(duì)解決過(guò)渡段沉降不均勻問題提供幫助。4.4完善過(guò)渡段施工方案及組織設(shè)計(jì)沒有嚴(yán)格，周密的施工方案，路橋建設(shè)質(zhì)量就無(wú)法

15、得到保障。引進(jìn)能夠熟練掌握路橋工程科學(xué)理論知識(shí)的專業(yè)技術(shù)人才，運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算方法，盡量減小施工中出現(xiàn)的誤差。其次，要對(duì)施工方案進(jìn)行認(rèn)真合理的編制，做好施工前準(zhǔn)備工作，在保障質(zhì)量的前提下，按時(shí)完成任務(wù)。同時(shí)，要注意后期完善工作，做好路橋過(guò)渡段的定期檢查與維護(hù)，保證人們的出行安全。嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)章制度，保證機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行，材料質(zhì)量的安全可靠。這樣才能使路橋工程順利完成。4.5引進(jìn)與開發(fā)先進(jìn)的儀器設(shè)備在科技飛速發(fā)展的今天，引進(jìn)與開發(fā)先進(jìn)的儀器設(shè)備，能夠使路橋施工過(guò)程更加安全順暢。利用新型壓路機(jī)的先進(jìn)碾壓工藝以及精密的勘測(cè)儀器，可以使施工作業(yè)準(zhǔn)確平穩(wěn)的運(yùn)行。在后期工程中，運(yùn)用檢測(cè)設(shè)備檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)，這樣不但節(jié)省了人力，而且加快了施工進(jìn)度。因此，引進(jìn)與開發(fā)先進(jìn)儀器設(shè)備是解決過(guò)渡段沉降問題的又一途徑。5結(jié)語(yǔ)路橋施工中過(guò)渡段沉降不均勻問題關(guān)系到人們的行車安全，我們必須給予充分的重視。然而對(duì)于出現(xiàn)過(guò)渡段沉降不均勻現(xiàn)象的原因，我們應(yīng)該從多個(gè)角度進(jìn)行分析，并進(jìn)行全面，認(rèn)真的思考。想要避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，就一定要從實(shí)際出發(fā)，針對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行路橋綜合治理。只有通過(guò)以上