時(shí)間：2013年06月19日 分類：推薦論文 次數(shù)：
摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，公路橋梁大量興建，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)已相當(dāng)純熟。但路橋過(guò)渡段的路基路面相關(guān)研究比較薄弱，因此本文在分析了路橋過(guò)渡段路基路面施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞：路橋,施工技術(shù),質(zhì)量,控制措施
概述
由于高速公路與公路橋梁、立交橋的大量興建，我國(guó)相關(guān)行業(yè)對(duì)于路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面十分重視，其技術(shù)已趨于成熟。而相對(duì)的，路橋的過(guò)渡段路基路面卻被忽視，成為公路工程質(zhì)量的通病。隨著其不安全性的凸顯，路橋過(guò)渡段路基路面的合理結(jié)構(gòu)形式、先進(jìn)施工技術(shù)、高質(zhì)量的控制措施成為了實(shí)際問(wèn)題。
1 路橋過(guò)渡段路基路面施工技術(shù)
1.1 設(shè)置搭板
搭板的設(shè)置方法有三種:方法一是在搭板長(zhǎng)度L范圍內(nèi)，在車輛荷載作用下，使路面的彎沉逐漸變化。從理論上講這種方法是完美的，但給實(shí)際施工帶來(lái)很大困難。方法二是設(shè)置柔性搭板，既克服了方法一的施工困難，又有效地解決了剛?cè)徇^(guò)渡的問(wèn)題。方法三是采用預(yù)留反向坡度，即搭板與橋臺(tái)連接處標(biāo)高一致，而與路面連接端則高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成一個(gè)預(yù)留的反向坡。坡度大小根據(jù)路橋之間的沉降差而定，此法的關(guān)鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下，確定沉降差和預(yù)留反向坡度。
搭板與橋臺(tái)間的錨固有豎向和水平向兩種方法。考慮到搭板自由端在車輛荷載作用下必然發(fā)生豎向位移，而水平向的錨固更符合這一受力狀態(tài)，并有利于橋臺(tái)受力，因而搭板與橋臺(tái)間宜采用水平錨固。對(duì)于是否設(shè)置枕梁，國(guó)內(nèi)曾有人研究后認(rèn)為枕梁布置在搭板尾端對(duì)于搭板受力沒(méi)有影響。我們進(jìn)一步研究后認(rèn)為，枕梁設(shè)在搭板尾端對(duì)于控制板底彎拉應(yīng)力是不利的，它可使板底最大彎拉應(yīng)力增大約三分之一，如果板端枕梁附近一定范圍內(nèi)板下地基處理不當(dāng)，將發(fā)生局部下沉，造成二次跳車。但是，枕梁可以將搭板傳遞下來(lái)的荷載分布到較大面積的地基上，還可以增加搭板的橫向抗彎剛度，故加設(shè)枕梁確是有利的。有關(guān)資料表明，枕梁下的路基內(nèi)設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁，可以改善枕梁及其下部路基土承載能力，減少該處沉降。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)這種處理方法效果顯著，而所需費(fèi)用不大。因此，我們認(rèn)為搭板可作成不設(shè)枕梁和設(shè)枕梁兩類，若設(shè)枕梁，將其分為設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁和不設(shè)兩類，對(duì)這三種情況應(yīng)在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)其優(yōu)劣。
搭板下面地基的非均勻特別是脫空，能顯著地增大板底的彎拉應(yīng)力，對(duì)搭板效用發(fā)揮極為不利。由搭板的受力分析可知，當(dāng)?shù)鼗鶑木鶆虻椒蔷鶆蛟俚矫摽眨湎鄳?yīng)的最大豎向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能顯著地增大搭板抵抗彎拉應(yīng)力和變形的能力，研究表明，板厚從20cm增到30cm，板底最大彎拉應(yīng)力減少30.60%，相應(yīng)的豎向位移也減少19.85%。因此按彈性地基板和脫空板分別計(jì)算板厚， 根據(jù)實(shí)際情況確定厚度， 對(duì)鋼筋混凝土搭板可取板厚為30cm左右。
1.2 不設(shè)置搭板
目前，國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路在大中橋頭處均設(shè)置搭板，但搭板一旦破壞，不僅嚴(yán)重影響車輛的正常通行，而且施工難度大、維修費(fèi)用高。例如德國(guó)、意大利等國(guó)在橋頭處不設(shè)置搭板。如果不設(shè)置搭板，則應(yīng)對(duì)臺(tái)后填筑作周密設(shè)計(jì)和認(rèn)真施工，對(duì)填料和壓實(shí)應(yīng)有更高要求，或采用專門的結(jié)構(gòu)措施，如鋪土工格網(wǎng)、填筑聚乙烯塊等。具體做法在臺(tái)后填筑和地基處理中加以論述。
1.3 臺(tái)后填筑
橋梁兩端路堤沉降由地基、路基、路面三部分壓縮變形組成。其中，地基的壓縮變形由路基路面的恒載和車輛荷載引起，填料的壓縮、固結(jié)、次固結(jié)引起路基路面結(jié)構(gòu)層因行車作用而被壓縮。對(duì)于面層，若搭板上和橋面上的面層結(jié)構(gòu)和厚度相同，則不會(huì)產(chǎn)生沉降差，因此搭板上和橋面上應(yīng)采用相同的面層結(jié)構(gòu)和厚度。
車輛荷載的作用的影響深度一般2m左右，因此一般搭板下的加強(qiáng)層不超過(guò)2m。但實(shí)踐證明，由于填料自身固結(jié)和施工要求不嚴(yán)，若不對(duì)整個(gè)臺(tái)背填方作加固處理，則不能徹底解決橋頭跳車問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些成功解決橋頭跳車的實(shí)例也證明需對(duì)整個(gè)臺(tái)背填方作加固處理，如濟(jì)青高速公路要求所有構(gòu)造物臺(tái)背回填透水性好的砂性土或石灰土。許多高速公路要求原設(shè)計(jì)96%區(qū)由素土改為石灰穩(wěn)定土，壓實(shí)度要求從地基開(kāi)始均為96%，因此，對(duì)整個(gè)臺(tái)背填筑從地基開(kāi)始應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧捎蒙靶酝痢⑸暗[、碎石土填筑。必要時(shí)用石灰或水泥進(jìn)行穩(wěn)定處理，也可采用半剛性材料填筑，以此減少路基工后沉降，同時(shí)相應(yīng)提高壓實(shí)度要求。
1.4 地基處理
處理好橋背軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟基處理目前國(guó)內(nèi)已有換土法、超載預(yù)壓法、減少附加應(yīng)力法、排水固結(jié)法、深層攪拌法和高壓噴射注漿法、振動(dòng)碎石樁法等處理方法，可以根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高承載力，減少沉降，縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差，避免錯(cuò)臺(tái)。修建在軟土地基上的橋臺(tái)通常采用樁基礎(chǔ)，如果在相當(dāng)厚的軟土層修筑高路堤，則軟土?xí)蚧靥畈牧系馁|(zhì)量而向側(cè)向擠動(dòng)并對(duì)基樁施加很大的力，其后果是使橋臺(tái)產(chǎn)生水平位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，這將損壞支座、伸縮縫，有時(shí)還會(huì)損壞橋面和橋臺(tái)。
1.5 臺(tái)背排水
在路橋過(guò)渡段如果排水處理不當(dāng)，會(huì)使水沿橋臺(tái)路基連接處下滲，降低路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性路基和地基的穩(wěn)定性，加劇錯(cuò)臺(tái)和跳車，因此應(yīng)根據(jù)臺(tái)背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式，以疏干臺(tái)后填料的水分。臺(tái)背路基填筑前，在原地基土拱上亦設(shè)置泄水管或盲溝。在基底上，先作必要的處理，然后填筑橫坡為34%的夯實(shí)粘土形成土拱，再在土拱上挖成雙向坡的地溝。在臺(tái)背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管(塑管直徑一般不小于10cm，其上小孔孔徑為5mm，布成梅花形間距控制在10cm以內(nèi))，塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料，再分層填筑臺(tái)后透水性材料，直到路基項(xiàng)面。
橋臺(tái)背面應(yīng)設(shè)置防水涂層以避免滲水對(duì)結(jié)構(gòu)物的侵蝕。對(duì)于回填區(qū)頂面與底面排水，回填表面應(yīng)夯實(shí)并設(shè)置截、排水設(shè)施，必要時(shí)表面予以封閉，以減少地面水下滲。當(dāng)回填范圍較大且表面滲水較多時(shí)，應(yīng)沿回填區(qū)底部原地面設(shè)置橫向水平滲溝或透水管，滲溝或透水管水平間距一般為1～2m，排水管管徑10～15cm。
2 路橋質(zhì)量控制措施
2.1 橋頭換填施工技術(shù)控制
在以往的橋頭回填施工中，因換填石灰土多處于素土包圍之中，施工場(chǎng)地狹窄只能用小型機(jī)具進(jìn)行處理，而且由于與素土接頭處施工不便，往往出現(xiàn)問(wèn)題。所以在公路施工中，應(yīng)當(dāng)把臺(tái)背處的路基全部挖開(kāi)，統(tǒng)一填筑石灰土，不再保留周圍的素土，這樣重型壓路機(jī)就可以開(kāi)進(jìn)臺(tái)背處進(jìn)行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價(jià)，但這樣既保證了臺(tái)背回填質(zhì)量，又減少了人工與小型機(jī)具費(fèi)用，同時(shí)有利于縮短工期，平衡全線路基施工。總體看來(lái)，利大于弊。
在臺(tái)背回填施工中我們統(tǒng)一規(guī)定臺(tái)背高于2m的，從原地面填起;不足2m的，從原地面下挖至距臺(tái)背頂2m處開(kāi)始施工，保證臺(tái)背換填石灰土的高度。同時(shí)嚴(yán)格規(guī)定臺(tái)背回填的施工程序，首先按每層20cm計(jì)算出臺(tái)背回填的用土量與用灰量，現(xiàn)場(chǎng)撒灰、攪拌，至少要倒翻3次(有條件的進(jìn)行場(chǎng)拌)。石灰土拌和必須均勻，顏色一致，現(xiàn)場(chǎng)鋪平，壓路機(jī)跟蹤碾壓至密實(shí)。對(duì)于壓路機(jī)未能壓到的靠近結(jié)構(gòu)物翼墻及側(cè)墻的邊角處，用氣錘、電夯等小型機(jī) 具夯實(shí)。現(xiàn)場(chǎng)抽檢壓實(shí)度及石灰劑量合格后，方可進(jìn)入下一層施工。每往上填筑一層加長(zhǎng)至少10cm臺(tái)階從而保證各層回填石灰土與路基連接密實(shí)、連續(xù)。
2.2 橋臺(tái)混凝土搭板及頂層施工技術(shù)控制
在混凝土搭板施工中，嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定要求立模，并保證混凝土表面坡度與平整度。因搭板靠近橋頭處混凝土頂面距基層項(xiàng)面距離較小、基層較薄，當(dāng)壓路機(jī)通過(guò)時(shí)，容易被壓碎或形成薄餅。為了解決這個(gè)問(wèn)題，規(guī)定凡搭板混凝土頂面距基層頂面不足10cm的，在鋪筑下面層時(shí)一律將鋪好的水泥碎石基層鑿除，統(tǒng)一用下面層瀝青混凝土填筑、找平，從而保證了整個(gè)臺(tái)背回填的整體強(qiáng)度。
3 問(wèn)題及改進(jìn)措施
3.1 橋頭跳車形成的最主要原因是臺(tái)背回填壓實(shí)度、灰劑量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，整體強(qiáng)度差，在車輛荷載作用下產(chǎn)生沉陷，從而形成橋頭跳車。
3.2 橋梁為剛性結(jié)構(gòu)，基本不產(chǎn)生沉陷，而路基要存在允許變形，因此剛性橋面與柔性路面的銜接必然產(chǎn)生沉陷變化，這個(gè)問(wèn)題在施工中仍沒(méi)有徹底解決的方法，只能采用適當(dāng)加長(zhǎng)過(guò)渡路段長(zhǎng)度予以緩解。
3.3 由于施工場(chǎng)地狹窄不利于操作及人為的疏忽，過(guò)渡段與路基銜接處往往是橋頭的薄弱環(huán)節(jié)，易發(fā)生裂縫和橋頭沉陷現(xiàn)象，因此臺(tái)背回填土最好能與相鄰路基同體施工。若確實(shí)不具備同體施工條件的則必須逐層加寬至少10cm成倒臺(tái)階施工，嚴(yán)禁直上直下填筑臺(tái)背填土。
3.4 在實(shí)際施工中有可能因路面結(jié)構(gòu)層和橋面結(jié)構(gòu)層施工不同步，在標(biāo)高控制上產(chǎn)生誤差。
參考文獻(xiàn):
1 鐘嘉升.有關(guān)路橋施工項(xiàng)目質(zhì)量管理及問(wèn)題分析[N].路橋、航路及交通,2009.
2 朱耀輝.對(duì)路橋施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施的探討[J].建材與裝飾.2009.
3 李昀.公路施工質(zhì)量控制及路橋過(guò)渡段施工措施[J].工程技術(shù), 2009.