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道路桥梁沉降路基路面施工技术

分类:科技论文 时间:2017-08-29

  这篇桥梁工程师中级职称论文介绍了道路桥梁沉降路基路面施工技术,面对桥梁出现的沉降现象,论文分析了引起桥梁路基路面沉降的因素,探讨了控制桥梁沉降段的结构设计方法,并给出了防止桥梁沉降的结构设计措施,希望能够为公路桥梁沉降段的路基路面的施工提供参考和借鉴。

世界桥梁

  关键词:桥梁工程师中级职称论文,道路桥梁,路基路面,施工工艺

  目前,很多已建成的公路桥梁通常在运营一段时间后,出现不均匀的沉降、桥头跳车、搭板断裂等现象,不仅对车辆的通行带来安全隐患,而且也使得国家的资金投入没有产生应有的价值。因此,研究道路桥梁沉降段路基路面施工技术具有非常重大的现实意义。本文主要介绍了道路桥梁路基路面沉降的危害,并详细的阐述了路桥沉降段路基路面产生不均匀沉降的原因,介绍了路桥沉降段的结构设计,最后探讨了路桥沉降段路基路面的施工。希望能够为公路桥梁沉降段的路基路面的施工提供参考和借鉴。

  1引起桥梁路基路面沉降的因素

  1.1沉降段的结构设计不合理

  道路桥梁段的路面路基刚度差异是导致沉降不均匀的重要因素之一。为了解决这个问题,有3种路基处理方法,分别是增加钢筋法、混凝土搭板法以及粗拉料填筑法。

  1.2桥头引道地基施工未达到设计要求

  引发公路桥梁在行车过程中出现桥头跳车的根本原因是该段的地基出现了不均匀的沉降。道路桥梁地基的设计没有因地制宜是导致地基出现不均匀沉降的主要原因。因此,在进行桥梁工程地基的设计和施工的过程中,应该根据工程项目的实际工程地质条件,因地制宜的指定科学合理的设计方案和施工方案,从根本上解决地基出现不均匀沉降的因素。比如,在软土地段进行桥梁地基的施工时,就要对软土地基的工程地质性质有一定的了解,确定施工地段软土地基的具体位置和全部的范围,确保钻孔的深度和数量符合设计和规范的要求,确保软土地基的处理质量可靠。如果对软土地基的处理不满足规范和设计的要求,桥梁建成通车后,在车辆荷载的作用下,就会出现地基受力不均匀而导致桥面出现不均匀的沉降,影响行车安全。另外,根据土力学的基本原理,水对地基的工程性质会有很大的影响,因此做好地基的排水工作是防止桥梁路基路面出现不均匀沉降的重要防护措施。

  1.3桥台背填土压实度未达到设计要求

  根据公路工程设计和施工的相关规范,道路桥梁的桥台背后需要进行填土和对填土进行压实处理。由于桥台背填土的施工技术受到多种因素的的影响,而且施工的方法一般比较复杂,对施工人员的施工技术提出了较高的要求,并且还要有专门的施工机械。在具体的施工操作中,任何一个环节没有按照设计和相关规范的要求进行就会影响到桥台背后填土的质量,如果对背后的填土的压实度未达到设计要求就会出现不均匀沉降的现象。公路投入运营后,遇到持续的高客流量,车辆荷载就会比较大,地基在行车荷载的作用下就会产生变形,如果出现受力不均匀的情况就会产生不均匀的沉降,对道路的行车平稳性和行车舒适度造成负面的影响。

  2防止桥梁沉降的结构设计措施

  2.1控制路桥沉降段路面的变形量

  对公路桥梁路基路面沉降段的变形量进行严格的控制,需要准确的了解到路基和桥梁交界处的沉降变形和投入运营后该段的沉降值。在进行桥梁沉降段的结构设计时,可以采用有限元数值计算软件计算工后沉降量,有限元数值计算的方法可以为结构设计带来一定参考。一般情况下,桥梁和路基结合处的沉降量一般要求在10cm以内的范围内,在3个月的范围内,需要最大限度的减少沉降偏差。在确定工后沉降量的具体数值以后才可以进行实际工程的施工以确保施工的顺利进行。因此,在道路桥梁建设施工的过程中需要对沉降段路基路面的变形问题严格的进行控制,确保桥梁沉降段结构的设计优化。

  2.2提高道路桥梁沉降段结构设计的合理性

  合理的设计道路桥梁沉降段的结构是减少道路桥梁路基路面发生不均匀沉降的主要技术措施。目前对道路桥梁沉降段搭板的设计还没有制定统一的标准,因此需要工程技术人员根据工程现场实际的需要对道路桥梁沉降段的搭板进行设计和施工。需要根据公路桥梁的设计等级、规范允许的沉降量等因素考虑,设计合理和符合工程需要的搭板长度。

  2.3提高沉降段的地基承载力

  根据公路工程桥梁实时墩台基础的有关设计规范的要求标准,一般控制沉降幅在不超过5cm的范围内,路堤的沉降度在不超过10cm的范围内。为了达到此要求,在设计公路桥梁的路基时,可以采用土工格栅的新型施工技术,采用这种方法可以提高地基的最大承载力从而提高路基的稳定性,从根本上减少了不均匀沉降。提高公路桥梁沉降段的地基承载力可以减少不均匀沉降的发生,在设计和施工的过程中可以采用性能优良的土工合成材料进行地基处理,这样就可以提高地基的承载力。在行车荷载的作用下地基就会有足够的强度储备从而避免地基沉降的发生。

  2.4缓和沉降段的设置

  在对沉降段软基实施处理的过程中,需对桥台、路基与路面强度进行综合考虑,设置强度适宜的沉降段。此外还需设置一个强度渐变区,以确保沉降段上合理过渡结构强度,桥台与路堤间的沉降渐变段长度应在50m以上,将沉降差严格控制在5cm左右。

  3路桥沉降段路基路面的施工工艺

  3.1搭板的设置

  搭板设置的主要目的是解决在行车荷载作用下道路桥梁出现开裂的问题。一般设置搭板平行于路基路面的顶面,要求桥梁桥面板的底部和搭板的顶面处于同一水平线上,为防止搭板出现纵向滑移问题导致桥头凹陷,应设置水平拉杆及竖直锚栓。另外一种方法是搭板的标高和路基路面顶面的标高一致,这样做的目的是解决路基和桥梁之间的过渡问题。

  3.2桥台软土地基的施工

  公路桥梁的桥墩、桥台的地基如果是软土就需要采用相关的软土地基处理技术进行软土地基处理,使地基的承载力达到设计和规范的要求。一般软土地基的处理技术有强夯法、排水板法、CFG桩法和置换土层法,其中由于水泥喷桩的实际处理效果良好,成本较低,故将其作为首选处理方法。通过对水泥喷桩软基处理技术的应用,可使原路基与水泥混合材料形成一个复合地基,有效提高了路基的整体强度和承载力。工程技术人员应该根据工程项目的实际情况制定出符合规范和要求的软土地基处理措施,并严格按照相关的规范施工,提高软土地基的承载力和使工程项目能够顺利的进行下去,减少地基不均匀沉降对公路工程质量造成的影响。

  3.3选择路堤填料的标准

  路堤的填料对公路工程的质量有着重要的影响,一般应该选择工程性质优良的填料以减少路基路面的不均匀沉降。对选择的填料要进行土力学试验,选择透水性能优良的材料作为填料,一般选择透水性能好的砂石而不要选择含水量较高和透水性能较差的黏土类填料,如沼泽土、淤泥、杂物等。

  3.4台后填筑施工

  根据土力学的基本原理,沉降一般分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。其中固结沉降和次固结沉降是导致跳车现象的重要因素。要保证填筑的材料在压实的过程中被压密实,这样在以后的时间里固结沉降和次固结沉降的变形量就会比较少,在外力作用下产生的变形量就会比较少。因此在进行台后填土施工的过程中一定要注意将填料碾压密实。在填筑材料的选择上,应选用轻型填筑材料,此类材料易被压缩,另外一点是填料的刚度不得小于路基材料刚度,不得大于桥台材料刚度,并要有良好的透水性。

  3.5沉降段的施工组织设计

  在桥台的施工快要结束的时候,就要合理的安排路堤的施工。在路堤压实施工时一定要选择符合设计要求的碾压设备,确保填土的压实度和密实度。对于路堤和桥梁连接部位的施工,要合理的组织好施工顺序。重要的一点是路堤和桥台应采用相同的碾压方式与强度,这样可以保证两者之间的平稳连接,保证工程质量。此外,对于较为特殊的点位,可优先安排施工,确保其静置预压切实满足工程实际要求。

  3.6排水措施

  在路基路面的施工和设计的过程中,水是影响工程建设质量的重要影响因素。如果在降雨季节施工,一定要做好足够的排水措施,如设置符合设计要求的排水管道和排水沟槽。确保道路桥梁沉降段不会出积水的情况。避免积水对路基路面造成侵蚀从而影响地基的承载力,导致出现不均匀沉降。施工过程中应注意地下水水位,适当抬高路基,确保地下水不会对路基造成不利影响。

  3.7加强后期养护

  道路桥梁在经过长时间的使用后,必然会受到极大负荷作用,因而容易产生各种实际问题,加之在外界环境直接影响下,很多原本较为微小的问题也会逐渐放大,最终影响道路桥梁整体整体质量和安全性。对此,除了要从做好设计与施工,还需进一步加强后期的养护与检查,只有这样才能更有效的保障工程质量。对沉降段路基路面而言,需从防排水、防护坡及定期检修养护等着手,提高后期养护有效性。

  4结语

  在进行道路桥梁沉降段路基路面的施工中,要结合工程项目的特点,根据工程地质条件和相关规范的要求,选择满足设计要求的设计方案,优化施工技术方案在保证施工进度的情况下确保工程施工的质量。要特别注意道路桥梁沉降段的地基处理,选择满足规范要求的填筑材料,同时做好满足要求的防水和排水设施,较少或者杜绝道路桥梁沉降段出现过大的变形和发生不均匀沉降,保证行车安全,提升交通的流畅度,为人们创造一个更快捷,更安全的交通环境。

  参考文献:

  [1]郭俭堂.小议路桥过渡段施工技术的控制措施.科技致富向导,2011(12):20.

  [2]谢旭华.浅谈道路桥梁结构病害与加固.黑龙江科技信息,2010(22):315.

  [3]郑光辉.公路桥梁沉降段路基路面施工技术.交通标准化,2014,42(4):27-29.

  [4]王东明,吕云芳.道路桥梁沉降段路基路面施工技术.工程技术,2013(35):42.

  作者:王麟钰 单位:山西路桥集团有限公司

  推荐阅读:《世界桥梁》World Bridges(双月刊)创办于1973年,原名为《国外桥梁》,于2002年更名。现由中国铁路工程总公司主管,中铁大桥局集团有限公司主办。

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