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摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國公路的建設(shè)也在不斷的發(fā)展,而公路在不斷的發(fā)展過來,人們更加需求的是公路的安全舒適,所以公路路面順滑程度將引起人們的重視。本文將就路橋施工技術(shù)施工過程中相關(guān)的問題展開討論。
關(guān)鍵詞:沉降 混凝土路面 建議
Abstract: along with the development of economy, the construction of highway in China is also in constant development, and highway in constant over the development, the people demand the highway is more safe and comfortable, so road surface smooth degree will cause the attention of people. This paper will road &bridge construction technology in the construction process related problem is also discussed.
Keywords: settlement concrete pavement Suggestions
中圖分類號(hào):U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.關(guān)于路橋施工過渡段存在的沉降原因
1.橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不滿足要求從公路工程建設(shè)可知,幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺(tái)背填土處治。然而,臺(tái)后填土壓實(shí)度由施工用料、施工順序、施工機(jī)械、施工經(jīng)驗(yàn)、施工作業(yè)面等工程管理因素的影響,施工過程涉及各個(gè)方面。從公路調(diào)查結(jié)果可知,臺(tái)背填土普遍存在壓實(shí)不足的問題,這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。此外,在公路營運(yùn)過程中,路基在車輛荷載以及自然因素作用下,會(huì)形成土基塑性變形的積累,導(dǎo)致路橋間的差異沉降,從而影響高等級(jí)公路路面的平順程度。
2.橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施欠妥
從公路橋頭引道路堤設(shè)計(jì)和施工可知,臺(tái)背路堤填土通常采用砂類、滲水性土作為填料,不考慮防水和排水設(shè)施;通常,對(duì)橋臺(tái)處于長(zhǎng)期浸水路段,采用漿砌片石護(hù)坡。而其它橋臺(tái)路段,只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡,臺(tái)背設(shè)置方格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡。然而,從公路續(xù)建、水毀和收尾工程勘查過程中發(fā)現(xiàn),許多橋頭路堤沉降比較嚴(yán)重的地方,往往伴隨錐坡和護(hù)坡水毀。分析其原因,主要是因?yàn)閺V東省處于沿海地區(qū),臺(tái)風(fēng)和暴雨頻繁,雨水對(duì)道路的沖刷和侵蝕比其它地區(qū)嚴(yán)重,方格網(wǎng)草防護(hù)等路堤邊坡防護(hù)措施未能起到保護(hù)路基免受雨水侵害的作用。因此,橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施以及臺(tái)背防水和排水設(shè)施的不適當(dāng),促使臺(tái)背填土流失,路基強(qiáng)度降低。在行駛車輛長(zhǎng)期反復(fù)作用下,橋頭引道過渡段填土塑性變形,誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降,出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。
3.橋頭引道軟土地基處治不佳
從公路調(diào)查結(jié)果表明,軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象仍然存在。分析其原因,主要是施工圖設(shè)計(jì)時(shí),地質(zhì)鉆探布孔過少,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)。此外,采用的軟基處治理論計(jì)算方法和選用的計(jì)算參數(shù)與軟基實(shí)際情況存在一定差距,導(dǎo)致軟基處治設(shè)計(jì)未能達(dá)到預(yù)期效果,不能滿足交通部《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求。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)。
二.關(guān)于水泥混凝土路面
1.水泥混凝土路面作為高級(jí)路面的重要型式之一,愈來愈得到廣泛的應(yīng)用。水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。然而,就全國水泥混凝土路面使用狀況而言,仍存在許多問題。如原有設(shè)計(jì)理論的不完善、施工經(jīng)驗(yàn)的不足及養(yǎng)護(hù)的不重視,使許多水泥混凝土路面或出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的損壞,或表現(xiàn)為功能性的缺陷,出現(xiàn)了早期病害等問題,嚴(yán)重影響公路使用質(zhì)量。
2. 美國等發(fā)達(dá)國家一直對(duì)使用瀝青加鋪層技術(shù)補(bǔ)強(qiáng)舊水泥混凝土路面情有獨(dú)鐘,就是因?yàn)榧愉仦r青層具有提高路面結(jié)構(gòu)的承載能力和恢復(fù)舊混凝土路面表面功能兩大作用。通過大量試驗(yàn)路研究,各國分別提出了相應(yīng)的瀝青加鋪層罩面設(shè)計(jì)方法,比較有代表性的有AI、AASHTO、ARE、Ta法等,使舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的設(shè)計(jì)方法不斷得到完善和發(fā)展。但國外的這些經(jīng)驗(yàn)法與我國傳統(tǒng)的理論法相差較大,不能照搬套用,只能在理論分析的基礎(chǔ)上參考借鑒。在原有混凝土板(PCC)上加鋪瀝青層是有效的恢復(fù)路面功能與補(bǔ)強(qiáng)改建的措施之一。補(bǔ)強(qiáng)瀝青層(AC)后,不僅提高了路面的承載能力,延長(zhǎng)了路面的使用壽命,而且消除了原有接縫的不利影響,改善了使用功能,提高了路面服務(wù)水平。同時(shí),加鋪瀝青層還有施工迅速,對(duì)交通影響小的優(yōu)點(diǎn)。
三. 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)
1 .裂縫處治技術(shù)灌縫材料有環(huán)氧樹脂類、聚氨脂與改性聚氨脂類、烯類及瀝青橡膠類。環(huán)氧樹脂類灌縫材料有耐熱、活性高、內(nèi)聚力高、粘附力強(qiáng),收縮率較低等優(yōu)點(diǎn),但它本身延伸率低,脆性大,因此需對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,加入低分子液體改性劑、增柔劑、增韌劑等。常用的改性環(huán)氧樹脂類材料有聚硫改性環(huán)氧灌縫材料,雙組分快速固化灌縫材料。
2.非結(jié)構(gòu)性病害處治技術(shù)大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應(yīng)大于2. 5cm,施工應(yīng)滿足《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求,罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對(duì)露骨嚴(yán)重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理,其配合比為水泥:砂=1:2,用,J6型膠液拌和至均勻稠度,在清洗干凈的混凝土表面涂上IV型超早強(qiáng)界面劑,待稍干后,將聚合物砂漿均勻攤鋪在路面上,厚度在15mm以下,抹平、整形、拉紋、養(yǎng)生8h即可開放交通。
3.錯(cuò)臺(tái)處治技術(shù)對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊,先采用壓漿調(diào)整,恢復(fù)平順,調(diào)整后仍有高差,且錯(cuò)臺(tái)量小于10mm,可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除(打磨)寬度一般為10~30cm。錯(cuò)臺(tái)量大于10mm的,在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平,襯補(bǔ)長(zhǎng)度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ).修補(bǔ)前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。
4 脫空板處治技術(shù)路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板幾乎都與板底脫空有關(guān):即使一些當(dāng)時(shí)看來既沒有破碎又沒有裂縫的板塊,其板底仍可能存在脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。在路面修復(fù)中,若脫空板若不處理,即使加鋪層達(dá)到20c,以上,也無法防止反射裂縫的出現(xiàn)。
四.路橋過渡段的變形控制
1.從路橋過渡段的路基路面工程實(shí)施可知,路橋過渡段的變形控制必須解決兩個(gè)問題:①嚴(yán)格控制過渡段內(nèi)路基的工后沉降量;②將路橋交界處的錯(cuò)落式沉降變成連續(xù)的斜坡式沉降。因此,其變形控制主要是控制路基工后沉降和路橋間差異沉降。
2.合理設(shè)置緩和過渡段
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)度過渡段。同樣,地面上的路堤,亦需要設(shè)置強(qiáng)度過渡段。世界銀行貸款項(xiàng)目要求在剛性橋臺(tái)和柔性路堤之間要加50m的強(qiáng)度漸變段,使用不同的級(jí)配填料,確保路堤強(qiáng)度過渡。如果設(shè)置50m漸變段有困難,建議漸變段長(zhǎng)度不得小于30m。如果橋頭引道不存在軟土地基,若路橋過渡段的差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為5cm,沉降坡差按0.4%控制,則強(qiáng)度漸變段長(zhǎng)度應(yīng)大于13m。
3.路橋過渡段的地基條件與路基條件
在橋頭引道路堤填筑過程中,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。因此,高等級(jí)公路路橋過渡段的地基條件應(yīng)是保證路基的工后沉降≤10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差≤0.4%的控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ013-95,對(duì)于我國高等級(jí)公路路橋過渡段的路基條件建議:土基的CBR值≥8%,壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為:路面底面以下0~0.8m,路基壓實(shí)度≥95%;路面底面以下0.8~1.5m,路基壓實(shí)度≥93%;路面底面1.5m以下,路基壓實(shí)度≥90%。
五.公路路橋過渡段設(shè)置的建議
1.高速公路路橋過渡段的設(shè)置措施,其最根本的目的就是減少臺(tái)后路基的沉降,提高路基的剛度,盡力實(shí)現(xiàn)剛?cè)崞椒(wěn)過渡。國外一些發(fā)達(dá)國家對(duì)高速公路橋臺(tái)后路基的沉降變形及動(dòng)態(tài)變形進(jìn)行了嚴(yán)格的限定,甚至不允許有工后沉降的發(fā)生,我國現(xiàn)在也有了相應(yīng)的規(guī)定。
1).臺(tái)后地基的處理。對(duì)一些高速公路軟士路基試驗(yàn)研究表明,半剛性樁在處理深度較深、基本打透軟弱層且樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下,復(fù)合地基的總沉降量、沉降速率、工后沉降都很小。擠密砂樁、擠密碎石樁在軟土中的擠密約束作用小,樁體質(zhì)量不易達(dá)到要求,其加固效果得不到充分發(fā)揮。袋裝砂井或塑料排水板處理軟土地基,處理時(shí)間較長(zhǎng),需進(jìn)行堆載預(yù)壓,處理中地基的沉降值也較大,但處理費(fèi)用相對(duì)較低。
2).過渡段的幾何形式。過渡段沿線路縱向的布置形式,國外大多采用上窄下寬的正梯形結(jié)構(gòu)形式。我國曾有一條鐵路客運(yùn)專線采用了上寬下窄的倒梯形結(jié)構(gòu)形式,從剛度過渡來看可滿足要求,但采用正梯形對(duì)橋臺(tái)穩(wěn)定和路基施工更為有利。
3).過渡段填料的選擇。過渡段應(yīng)使用強(qiáng)度高、變形小的優(yōu)質(zhì)填料,一般采用級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石中加人適量的水泥進(jìn)行過渡段填筑,通常大多采用級(jí)配碎石填筑。當(dāng)橋臺(tái)背后大型機(jī)械壓實(shí)困難的情況下,在級(jí)配碎石中加入水泥、使用小型機(jī)械進(jìn)行夯實(shí),實(shí)踐證明效果良好。
4).橋臺(tái)與路基間設(shè)置鋼筋混凝土搭板。國內(nèi)外許多已建在用高速公路的大量事實(shí)表明,臺(tái)后過渡段設(shè)置鋼筋混凝土搭板可顯著改善路基與橋臺(tái)在抗垂直變形能力方面的巨大差異,有效實(shí)現(xiàn)路基與橋臺(tái)的剛度漸變。但還須對(duì)軟土、松軟土地基地段更應(yīng)加強(qiáng)鋼筋混凝土搭板的設(shè)置與研究。
結(jié)語
綜上所述,我們總結(jié)出公路路橋出現(xiàn)的一些問題都是由橋臺(tái)以及橋頭的一些措施的做得不好而導(dǎo)致的。而針對(duì)這些問題,我們將講述了水泥混凝土路面方面的一些技術(shù)以及路橋橋段設(shè)置的一些建議,堅(jiān)持以人為本,落實(shí)好安全質(zhì)量的原則,做好相關(guān)工作。
級(jí)別:北大核心,CSSCI,AMI擴(kuò)展
ISSN:1002-6487
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