橋梁工程過(guò)渡段不均勻沉降治理分析
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摘要:隨著社會(huì)發(fā)展的步伐，公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼地開展著，路橋工程作為重要的基建設(shè)施，一直在建設(shè)中。然而路橋工程的建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，即路橋之間的過(guò)度部分會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。本文便是在這一問(wèn)題的引導(dǎo)下，通過(guò)分析過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工工藝，找出可能的原因，并作出針對(duì)性的建議，希望對(duì)之后的工程開展有所助益。
關(guān)鍵詞:路橋工程；沉降成因；預(yù)防措施
路橋過(guò)渡段是此類工程的重要部分，也影響著整個(gè)工程日后的正常使用，而不均勻沉降時(shí)有發(fā)生，影響著工程質(zhì)量。本文據(jù)一些實(shí)踐案例做一些淺薄分析，改進(jìn)工程結(jié)構(gòu)或者是工程施工，希冀有所收獲。
1路橋過(guò)渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因
1．1臺(tái)背填土的壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)
所有的道路工程，無(wú)論是橋梁建設(shè)還是涵洞建設(shè)，都明確要求對(duì)于臺(tái)背的處理，要做到填土壓實(shí)。但是，這一操作程序比較復(fù)雜，容易受到多種環(huán)節(jié)誤差的影響，比如工程材料的采購(gòu)、工序與機(jī)械的選取、施工單位是否有足夠資質(zhì)與經(jīng)驗(yàn)、施工現(xiàn)場(chǎng)是否有合理的監(jiān)管管理，這些都從不同方面影響了填土作業(yè)的實(shí)際效果。而有權(quán)威的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，絕大多數(shù)的公路工程都存在壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，這是一個(gè)普遍現(xiàn)象，也是造成過(guò)渡段發(fā)生任意沉降的重要原因與基礎(chǔ)原因之一。
1．2地基有軟土路段處置不善
在過(guò)渡段與橋頭相接的地方經(jīng)?；爻霈F(xiàn)不均勻的路面，這種沉降使得車輛上橋顛簸現(xiàn)象多發(fā)，影響道路交通安全。尋找其原因，最大的可能一般出現(xiàn)在施工準(zhǔn)備階段。施工設(shè)計(jì)階段，可能前期勘探工作不足，對(duì)于地基的地質(zhì)狀況估算不夠，鉆地打孔探測(cè)的環(huán)節(jié)沒(méi)有到位，使得軟土地基沒(méi)有被勘探到。當(dāng)然還有一個(gè)環(huán)節(jié)可能出錯(cuò)就是已勘探出部分軟土地層，然而橋梁建設(shè)的時(shí)候沒(méi)有完全避開這部分軟土基，也存在可能是對(duì)于軟土基的處理方式出現(xiàn)了疏忽，處理不當(dāng)。而軟土基的存在，使得橋頭路段特別容易被雨水沖洗導(dǎo)致工程土的填埋出現(xiàn)流失，以及道路抗壓性與強(qiáng)度變小，造成了不均勻沉降的現(xiàn)象產(chǎn)生。但是，設(shè)計(jì)道路時(shí)，都會(huì)對(duì)于沉降作出一個(gè)容錯(cuò)范圍，所以說(shuō)由此發(fā)生的沉降一般都不會(huì)明顯影響道路安全，所以對(duì)于這個(gè)原因，一般都是強(qiáng)調(diào)做好軟土的規(guī)劃與防治，或者是做一些防治結(jié)構(gòu)物。
1．3引道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤
引道是路橋工程的重要部分，一般采用搭板結(jié)構(gòu)。但是這種結(jié)構(gòu)并不能阻止車輛上橋時(shí)的跳車現(xiàn)象，而且搭板還經(jīng)常性斷裂。這一現(xiàn)象的普遍性得到了廣泛關(guān)注，研究得到的原因有幾類。第一個(gè)是由于引道自身的建設(shè)是需要大量填土的，而且由于軟基土地與橋頭之間出現(xiàn)的沉降高度差，搭板可能不夠長(zhǎng)，就起不到應(yīng)有的承接作用了，車輛出現(xiàn)抖動(dòng)顛簸也就不足為奇。這里對(duì)搭板的長(zhǎng)度做一個(gè)補(bǔ)充，長(zhǎng)度一般由橋梁的強(qiáng)度來(lái)定。對(duì)于大型橋梁，搭板一般設(shè)置八米;小型橋梁或者涵洞類一般五米為準(zhǔn)。第二個(gè)誘因是設(shè)計(jì)搭板的時(shí)候考慮欠缺，只考慮了地基上的搭板承重力，沒(méi)有考慮沉降差導(dǎo)致的搭板沒(méi)有支撐的地面，處于懸空狀態(tài)，受力完全被自身承受，超出強(qiáng)度設(shè)計(jì)。最后必然造成斷裂，而搭板設(shè)計(jì)本身就是為了避免上橋這一路段的高度差與沉降，搭板斷裂后也必然使得橋頭平面失衡，使得車輛行駛出現(xiàn)危險(xiǎn)。第三個(gè)原因則是缺乏確定的設(shè)計(jì)方法與計(jì)算公式，設(shè)計(jì)沒(méi)有規(guī)范，施工方?jīng)]有依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，自行其是，導(dǎo)致不符合工程需要。最后一個(gè)原因就是對(duì)于搭板設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，缺乏重視，一般都只屬于某一設(shè)計(jì)部分的附屬，導(dǎo)致了從設(shè)計(jì)到施工都重視缺缺。而在工程的調(diào)查與實(shí)際使用情況上來(lái)看，合理可行、結(jié)實(shí)耐用的搭板設(shè)計(jì)對(duì)于防止橋頭跳車現(xiàn)象是占有舉足輕重的地位的，應(yīng)該被施工單位重視起來(lái)。
1．4防護(hù)措施不力
引道的路面與防護(hù)堤一般都是以砂土為主要工程材料的，而很少在設(shè)計(jì)中考慮防水或者排水的需要，施工時(shí)也缺乏這類措施，最多在長(zhǎng)時(shí)間沉浸在水中的某一段路，有保護(hù)措施，一般是石塊堆砌成防護(hù)坡。而其他路段可能只是網(wǎng)格草保護(hù)，然而在實(shí)際工程使用時(shí)可以明顯發(fā)現(xiàn)，有很多沉降現(xiàn)象的地方都位于錐形坡段等地。由于缺乏排水措施，防水能力也不強(qiáng)，填土容易流失，抗壓強(qiáng)度下降，又長(zhǎng)時(shí)間通車，缺乏合理的維護(hù)，最后造成橋面變形，發(fā)生沉降，嚴(yán)重的造成損毀導(dǎo)致重建。
2對(duì)過(guò)渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善以及施工過(guò)程的控制
2．1限定過(guò)渡段的可變形范圍
相關(guān)部門已經(jīng)有出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，即工程驗(yàn)收時(shí)，允許發(fā)生十厘米的沉降現(xiàn)象;相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示如果路面的縱向坡度達(dá)到了千分之五及以上的時(shí)候，車輛行駛過(guò)程中便會(huì)有感應(yīng)，危及行車安全。
2．2因地制宜設(shè)置緩和地段
道路施工的各個(gè)部分會(huì)有材料與結(jié)構(gòu)上的差異，所以會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度大的橋面與強(qiáng)度低的填土路基面的過(guò)度，這種過(guò)度由于各個(gè)路段或者用鋼混凝土;或者用瀝青填土，在對(duì)地基的整治過(guò)程中，需要因地制宜地設(shè)置緩沖過(guò)度地帶。
2．3控制過(guò)渡段的地基
對(duì)于橋頭這一段道路來(lái)說(shuō)，承載力如何可以實(shí)現(xiàn)提升是一個(gè)重要課題。而低成本的合成材料與純土鋪設(shè)不能滿足地基的承載力需求，更不能阻止地基的沉降現(xiàn)象。所以，一般會(huì)在材料中添加鋼筋結(jié)構(gòu)，增大抗壓力與強(qiáng)度。但是這種添加，也必須在計(jì)算過(guò)材料自重與基土的承受力后，合理添加。
2．4結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)
首先就是要知道，對(duì)于防護(hù)設(shè)施一定要重視起來(lái)，比如對(duì)防護(hù)路堤，改原先的草方格為土工格柵。并且，對(duì)于搭板長(zhǎng)度，一定要進(jìn)行合理地測(cè)算，并實(shí)地測(cè)量橋頭路段與上橋前端的沉降水平以及車輛通行的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出合理的尺寸。
2．5實(shí)際施工控制
對(duì)與路橋工程來(lái)說(shuō)，過(guò)渡段工程是一個(gè)重要部分，對(duì)此處施工必須要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度與專業(yè)的手段進(jìn)行，而且每一步都要把穩(wěn)試驗(yàn)階段的參數(shù)關(guān)，對(duì)于施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行攻克，對(duì)于已有的參考數(shù)據(jù)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要遵守。對(duì)于過(guò)渡段的工藝流程，要有熟練的控制;對(duì)于鋪設(shè)的填土厚度以及過(guò)渡段路面的平整度要心中有數(shù);工欲善其事必先利其器，對(duì)于施工中的各種設(shè)備也要準(zhǔn)備好，對(duì)于施工中的含水量、壓實(shí)度等數(shù)據(jù)要不間斷抽樣;對(duì)于每一個(gè)環(huán)節(jié)的完成都要檢測(cè)是否合格。不僅如此，施工過(guò)程還要嚴(yán)格按照設(shè)定好的程序進(jìn)行，配料要合理，壓實(shí)環(huán)節(jié)不能有偷工減料現(xiàn)象，要保障工程質(zhì)量，嚴(yán)格防止地面松散或是防護(hù)網(wǎng)格起皮等現(xiàn)象。
2．6壓實(shí)度與檢測(cè)
在壓路機(jī)壓實(shí)地面時(shí)，可能會(huì)有些邊角是壓路機(jī)壓不到的，在這種情況下就需要施工人員進(jìn)行手工的夯實(shí)。同樣，對(duì)壓實(shí)度可能沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的地段，不要怕麻煩，要根據(jù)實(shí)際增加檢測(cè)次數(shù)并采取合適的手段。施工結(jié)束后，也要有足夠的人手來(lái)做好事后檢測(cè)，對(duì)于質(zhì)量要把關(guān)，尤其要注意過(guò)渡段與兩頭的縫隙。這種檢測(cè)不僅是肉眼與經(jīng)驗(yàn)的判斷，還要從溫度上對(duì)混凝土的屬性進(jìn)行充分了解與認(rèn)真測(cè)量。在做好施工、檢測(cè)后，合格交付后的路段仍然需要養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)主要是為了保證混凝土免受極端溫度的影響造成物理性質(zhì)的變化，進(jìn)而影響工程驗(yàn)收效果。有時(shí)候，成功的施工卻會(huì)因?yàn)樽詈髱滋斓酿B(yǎng)護(hù)不到位而失敗，所以養(yǎng)護(hù)階段要被重視起來(lái)。
3案例援引
經(jīng)過(guò)對(duì)原因的分析與預(yù)防措施的提出，援引某市的一個(gè)實(shí)際案例進(jìn)行例證。某某市的繞城高速公路需要過(guò)江，有修建一座跨度近500米的斜拉跨江大橋。由于該市主要位于某某平原，其地勢(shì)平坦易于工程開展，然而其地層主要為軟基土地，而且軟土層分布廣泛且較厚，而且某一橋端的軟土淤泥沉積嚴(yán)重。據(jù)其建設(shè)數(shù)據(jù)顯示，整個(gè)土層軟土層有四類。經(jīng)過(guò)當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)于物理性質(zhì)的分析，此平原的地質(zhì)性質(zhì)偏向軟基，并不適合工程建設(shè)，環(huán)境承載力差，土質(zhì)水分含量較多。然而，工程實(shí)際上是建設(shè)成功的，因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)采用了水泥粉噴樁技術(shù)，借此提高軟土層的承載力，減少路面可能出現(xiàn)的沉降。至于粉噴樁技術(shù)，一般是添加硅酸鹽混凝土，通過(guò)打樁與加固，整個(gè)十天的施工工期，通過(guò)很長(zhǎng)的改造施工，用了足量的水泥，然后工程整體完工后，根據(jù)工程監(jiān)測(cè)人員的檢測(cè)，實(shí)際沉降量小于預(yù)計(jì)沉降量，實(shí)際工程完美達(dá)到預(yù)期，而且地基加固的效果也很好。
4結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)于路橋過(guò)渡段的施工各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分解，并且著重考慮了沉降現(xiàn)象以及避免手段，而且通過(guò)收集足夠的理論材料，以及案例佐證，并提出自己的解決意見(jiàn)，結(jié)合了實(shí)際，有應(yīng)用價(jià)值。然而實(shí)踐中，還需要具體問(wèn)題具體對(duì)待，只要施工過(guò)程中處處謹(jǐn)慎，盡善盡美，就能使得路橋工程對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民出行安全產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。
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作者：吳學(xué)軍 單位：四川川交路橋有限責(zé)任公司橋梁分公司