道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探讨
摘要
关键词
道桥工程;沉降段;路基路面;施工技术
正文
引言
道路桥梁是促进社会经济发展的重要基础设施,承载着巨大的交通运输任务。然而,在实际运营过程中,沉降问题成为制约道路桥梁使用寿命和行车安全的主要因素。沉降不仅会导致路面不平整,还可能引发桥头跳车等安全问题,对车辆和乘客的安全构成威胁。对此,相关部门及施工企业应不断加强对桥梁工程施工质量的把控,进一步分析道路桥梁沉降段路基路面沉降原因及施工技术要点,进而更好地保证道路桥梁工程质量。
1道路桥梁路基路面沉降机理与危害
1.1沉降机理
道路桥梁路基路面沉降即部分路段的路基路面出现凹性的下陷变形,破坏道路桥梁工程的整体平整性。道路桥梁路基路面沉降机理较为复杂,主要涉及以下方面:(1)地质条件影响。在软土地基上修筑道路时,由于土壤含水量高、压缩性大、强度低,地基在荷载作用下容易发生沉降。此外,沟壑地段的地基土壤含水量高、空隙大,同样容易导致地基变形和沉降。(2)设计施工因素。在道路桥梁工程设计阶段未充分考虑地质条件、交通量等因素,导致结构设计不合理、缺乏科学依据,或在施工过程中未按照规范要求进行施工,如台背压实度不足、填料选择不合理等,均容易引发沉降问题。(3)施工材料因素。路基路面的结构强度、塑性变形量与填料的物理性质、力学特性等密切相关。若施工填料选择不当,如透水性差、压实性能不佳等,都会增加沉降风险。(4)荷载作用。在道路桥梁工程使用过程中,车辆荷载不断作用在路基路面上,容易导致地基土产生压缩变形,进而引发沉降。此外,路堤的自重会对地基产生附加应力,进而引发路基发生沉降。
1.2危害
路基路面沉降会对道路桥梁的使用和周围环境都带来严重危害,主要包括以下方面。首先,影响道路正常使用。路基沉降会导致道路不平整,车辆行驶时容易出现颠簸、晃动等现象,不仅影响行车舒适度,还可能加速车辆磨损,增加维修成本。其次,路基沉降可能导致道路出现坑洼、裂缝等缺陷,这些缺陷不仅可能导致道路积水,影响车辆行驶的稳定性与安全性,可能引发交通事故。再次,破坏周围环境造成。路基沉降可能导致道路两侧的排水系统失效,引发洪涝灾害。同时,沉降可能对周围建筑物和地下管线造成破坏,影响周围居民的正常生活。最后,缩短道路使用寿命。路基路面沉降会导致道路结构损坏,从而缩短道路使用寿命。
2道路桥梁沉降问题产生原因
2.1道路情况勘测效果不足
沉降段路基路面施工是道路桥梁桥头引导建设中的重要组成部分,多用钢筋混凝土搭板方法、粗粒填筑法等方法进行施工。钢筋混凝土搭板方法、粗粒填筑法能够有效降低沉降段施工难度,提高施工安全性,可仍有一定局限性,对于车辆跳车等疑难问题尚无法解决。为选择最适宜的方法对沉降段路基路面进行施工,工人需提前了解施工地段的地质情况和土壤情况,再结合施工地段的特点合理设计钻孔深度。施工地段地质情况和土壤情况的勘测效果对施工完成度有很大影响,勘测效果不足会直接导致地质数据的准确性缺失,进而影响路基和路面施工设计的效果。结合某项目的具体情况,本工程在进行软土地区的设计与策划时,缺乏对其进行科学的分析,从而极大地降低了其对地基的设计精度,可能在施工完成一段时间后出现路面沉降问题。
2.2桥梁沉降段处于不良地质段路
道路桥梁工程地域广泛,不良地质问题出现是不可避免的。软土、膨胀土、深陷性黄土等不良地质都会对桥梁工程造成影响。以软土举例,软土天然含水量高、透水性差且扰动性大,极容易影响施工质量,且由于软土难以施工的特点,部分在软土上作业的工程很难按时交工。因此,如桥梁沉降段处于不良地质区域,施工人员需规避不确定因素,及时对土地地质进行勘测,降低沉降发生概率。
2.3桥台背路堤土压实度不足
压实桥台背填土是保证工程质量的需要。桥台背的填土压实作业对压实后填土的密度和硬度都有规范要求,压实过程不仅流程复杂,操作难度系数高,且天气、地质都因素都会对压实作业产生影响。因此,由于桥台背填土密实度不足导致施工后工程出现沉降问题的事件频频发生,桥台背填土的作业技术急需升级。
2.4桥头引道的地基位置设计不科学
桥头引导处地基在整体工程中较为特殊,属于隐蔽工程。施工人员需根据施工段路特性采取不同的钻孔来取样分析。在某项目的施工过程中,因设计单位所设井眼数目少、无代表性、钻井时对水深的掌握不到位,致使工程中钻进井深达不到设计要求。当路基深层为软土时,由于施工方法的不当,会使测量结果与现场实测结果存在较大差异。另外,在施工的晚期,天然降雨对大桥有一定的冲蚀效应,加重了整个路基的破坏程度。
3道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点
3.1地基加固处理
针对道路桥梁工程沉降段路基路面的施工建设,需着重对地基进行加固处理,从而有效地防止路基路面在后续的使用中发生沉降问题。地基加固处理一般可应对较为复杂的施工区域地质条件,有效解决软土质对道路桥梁路基稳定性的影响,并提升道路桥梁地基的承载力。具体施工加固要点如下:(1)根据道路桥梁所在区域的地质情况,着重对软土地基进行加固处理,切实保证地基的承载力。(2)利用换填法进行地基的加固处理。该方法主要是针对存在软土路基的路桥梁工程进行施工加固。在施工过程中,需开挖地基中的原有软土,并利用强度较高的砂石等材料填充地基,进而有效提升路基的稳定性。同时在该施工操作中,需对软土层的含水量及压实度进行分析和控制。(3)借助高压喷射注浆的方式,加固道路桥梁路基。该施工方式需要借助钻机等设备进行钻孔,并利用高压泥浆泵对孔洞喷射浆液,形成对地基土体结构的加固,并借助泥浆的附着力和凝聚力,让软土结构得到固结,从而在一定程度上加强地基的承载力。(4)在施工中还可借助强夯法加固地基。该施工技术主要是借助夯实设备的重力作用对地基土层进行夯实,用以增强土体的强度。(5)在施工中还可对地表层进行处理,借助添加剂及敷设材料的使用,增加地基表层的强度,有效控制路基的变形。
3.2桥头搭板施工
桥头搭板的施工建设是解决道路桥梁桥头沉降及缝隙问题的重要手段,可有效地保证路面的平整度和稳定性。该区域的施工主要是通过科学合理的搭板设置增加该区域的牢固性,强化该路段的负载力,让桥头结构更具抗震性,从而有效延长桥梁的使用寿命。该环节的施工要点为:(1)做好施工准备工作。确认桥头搭板的尺寸、数量和材质等,确保符合工程设计规范。要着重对搭板的强度进行控制,可采用高强度的混凝土或钢筋混凝土材质作为桥头搭板,保证其承载力。(2)对路桥连接部位进行彻底的清洁,确保连接缝中无杂物和污垢,为后续的施工做好准备。(3)搭板设置。利用机械设备进行桥头搭板的铺设,要保证搭板与连接缝的紧密性,避免空隙的产生,并固定搭板进行,防止在后期的使用中发生位置的移动,可采用螺栓等进行加固连接。(4)检查桥头搭板的牢固性和可靠性,保证具备较强的贴合度,及时处理不牢固的区域。另外,要加强搭板的防水性,可对其进行防水处理,避免因渗水造成强度的下降。
3.3混合料的摊铺
针对道路桥梁路基路面的沉降问题,可以利用混合料的摊铺来增强路基路面的平整性和稳定性。其中,要对混合料的配比进行严格控制,以确保路基路面的质量。混凝土作为道路的主体,需按照道路桥梁实际的承重要求进行科学的混合比设计,保证具备较好的耐久性,并且能够为道路桥梁形成平整的路面结构。该环节的要点施工如下:(1)保证混凝土、水泥、骨料、填料、水的科学配比,并注意混凝土的搅拌顺序和搅拌时长,充分利用搅拌设备对混合料进行拌制,确保混合料的均匀性。(2)沥青的铺设要保证平整性和贴合性,可采用热加工处理技术,以具备黏结性能。(3)进行混合料的摊铺前,要进行彻底的清理,避免路基上存在杂物或灰尘,影响混凝土的附着力。(4)摊铺过程中要结合工程的实际情况,配合进行振动作业,切实保证摊铺的密实度。(5)在混合料的摊铺过程中,要注意混凝土的温度,避免因不适宜的温度对混凝土的性能造成影响。
3.4压实施工
在道路桥梁工程施工中,要加强对路面的压实施工处理,在一定程度上可以避免路基路面的沉降,强化道路桥梁的承载力。在具体的压实施工作业中,施工人员要具备较强的压实作业水平,保证道路桥梁的施工质量。根据工程的实际要求及地质情况制定压实方案。方案中需对压实机械设备型号及压实参数进行明确标注,确保施工人员能够按照方案中的压实速度、压实频率、压实重量进行施工作业。其中,压实作业的频率要根据地质土层的含水量进行调控,并考虑压实作业的环境及温度等要素,针对不同的压实对象设置不同的频率。施工人员要对压实速度进行控制,应当形成与摊铺施工的有效衔接,同时要注意施工环境对混凝土性能的影响,进而结合温度和风速等进行压实施工调控,切实保证压实效果。另外,在进行压实作业时,要根据不同的路基路面结构使用不同的压实技术,以保证达到道路桥梁的实际设计效果。
4道路桥梁沉降段路基路面施工有效策略
4.1合理控制搭板标准,保证设计合理
桥头引导施工环节是道路桥梁整体施工中的重中之重。如何在施工过程中采取更加完备的施工策略,选择合适搭板降低段路沉降概率是道路桥梁施工需考虑的首要问题。为保证施工环节有序进行,提高道路桥梁沉降段施工质量,结合土层抗剪强度确定搭板的长度、宽度与布设的位置,综合施工现场整体情况,将施工完成后的道路预期车流量及其承载能力作为设计搭板的依据,是合理布设搭板的基础。为实现填充效果避免雨水侵蚀,搭板材料须具备防水能力,如沥青、纤维都可以作为搭板材料,这些材料制作的搭板不仅能够控制道路裂缝蔓延避免积水,也能有效减低路面磨损,提高路面使用寿命。
4.2重视软基施工,增加牢固性
为提高桥台软基牢固性,在针对桥台软基土的施工过程中,通过将预压技术和组合技术(固土技术、石灰桩技术、混凝土搅拌桩施工技术等)替代常规的爆破和软土地基夯法,实现了既能降低造价又能提高质量的目标。在工程建设中,需要采用组合工艺在自然土层中增设加固桩,以改善其受力状态,从而达到改善桩基承载力的目的。另外,综合工艺的运用和执行还要求有一个高质量的建设队伍,施工团队结合施工经验运用施工技术在保障施工技术规范性的同时优化土壤机构,增加土壤密度,是增加施工项目工程质量的有效途径。建议采用现代监测技术,如地面雷达或地基动态监测系统,实时跟踪施工进度和地基反应。通过这些技术,可以即时发现问题并采取相应措施,从而进一步保障工程的安全性和稳定性。结合精确的数据分析和施工经验,施工团队可以更有效地调整施工策略,确保软基处理工程的成功和工程整体的长期稳定。这种综合应用高技术的施工方法将显著提升桥梁工程的质量和可靠性。
4.3科学设计结构,保证方案可行
科学设计施工结构需要促进设计与施工两个阶段的配合。在道路桥梁工程施工过程中,当突发问题出现时,施工人员必须结合实际情况,全面评估施工环境、条件及相关变化因素,以设计出符合实际的工程方案,确保工程设计与施工过程高度一致,避免出现严重偏差。在设计方案过程中,施工设计人员与实操人员需加强沟通,及时更改施工设计方案,为提高工程质量,稳定道路桥梁的沉降量奠定良好基础。为确保道路桥梁工程的设计与实际施工紧密结合,避免理论与实践的脱节,建议在工程规划初期就设立专门的协调小组。该小组由设计师和现场技术人员组成主要任务是确保设计方案的实际可操作性,并根据现场施工过程中遇到的实际情况及时调整设计。例如,在桥梁结构设计阶段,应考虑到各种可能的环境因素和施工条件,如土壤稳定性、水文条件及周边建筑的影响。此外,引入先进的施工模拟技术也是提高设计精准度和施工效率的重要手段。通过模拟施工过程,可以预见到各种潜在的问题和挑战,从而在设计阶段就做出相应的调整,减少工程修改和返工。施工模拟不仅可以优化设计,还能提高施工人员对工程的理解和执行效率。
4.4严格控制施工质量
首先,加强施工现场管理。施工现场是施工质量管理的核心,我们需要建立健全施工现场管理制度,明确各岗位责任,确保施工过程中的各项操作符合规范要求。同时,加强施工现场的巡查和监督,及时发现并解决施工过程中出现的问题,确保施工质量。其次,提高施工人员技术水平。施工人员是施工质量的第一责任人,他们的技术水平直接影响到施工质量。因此,我们要加强对施工人员的培训,提高他们的业务素质和操作技能,确保他们能够熟练掌握各项施工技术和规范要求。再次,采用先进的施工设备和技术手段。先进的施工设备和技术手段可以大大提高施工效率,降低施工成本,同时也能有效保证施工质量。因此,我们要积极引进和应用先进的施工设备和技术,提高施工质量。
结语
道路桥梁沉降段路路基路面施工技术的应用对工程使用期限与工程质量有重要影响。提高施工技术,综合考虑段路出现沉降问题的具体原因,把握材料质量是提高工程安全性,增加工程使用年限的有效途径之一。在段路的具体施工过程中,统筹好搭板设计、地基软弱土层处理、压实路面技术与排水手段,可助力于工程保证施工质量,为道路桥梁的建设提供技术支持。
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