第一篇:路桥过渡段路基路面病害防治研究论文
1路桥过渡段路基路面病害防治分析
1.1施工技术相关要点
1.1.1搭板设置和后台填筑在路桥过渡段路基路面施工中搭板的设置常用的方式有两种,第一种为搭板设置于搭板长度范围内,基于车辆荷载的不断作用下,路面弯沉发生变化,从以往实践情况来看,该方法易加大施工难度;另外一种为预留反向坡度,搭板和桥台连接位置标高相同,和路面连接段比设计标高要高,以此形成为一个反向坡,其中坡度大小可参照路桥间沉降差明确,该方法的关键就在于基于路线纵断面平顺的综合考虑,明确沉降差以及反向坡度。据调查资料显示,桥梁两端路堤出现沉降的主要原因为地基、路面以及路基发生压缩变形所致,地基压缩变形多因车辆荷载以及路基路面恒载共同作用造成,此外,如填料存在压缩、固结现象也很容易使路基路面结构层由于行车作用而发生压缩。就面层来讲,如果搭板E与桥面上面层结构以及厚度一致,一般不会出现沉降差,对此,在施工中搭板与桥面所用厚度以及面层结构应一致。台背填筑自地基开始最好实施加固,可用碎石土、砂性土或者砂砾进行填筑,若有必要可用水泥或者石灰予以稳定处理,此外也可使用半刚性材料进行填筑,从而避免路基施工过后沉降问题的发生,同时还应相应地提升压实度需求。对台背路基沉降和跳车产生影响的因素之一就是台背回填压实质量,由于台背回填所处位置比较特殊,属于碾压薄弱区域,在用压路机进行碾压时比较困难,同时如果机械振动压力过大,还会对台墙产生不利影响。针对这种情况,在施工过程中,对台背回填位置进行压实工作时应选择小型机具,采取分层压实的方式,注意压实厚度不可过厚,通常保持在10~15cm区间。
1.1.2地基处理和台背排水预防桥头跳车的一个重要措施就是对桥背软弱地基进行合理且有效地处理。目前国内用于软基处理的方法有振动碎石桩、超载预压法、排水固结法、深层搅拌法、换土法、降低附加应力法、高压喷射注浆法等,在选用时可结合施工具体情况合理选择,以提高地基施工质量,改善其性能,增强其承载力,减小路堤和桥台之间沉降差,预防沉降问题和错台问题的发生。当修建软土地基上桥台时,一般使用桩基础。若软土层比较厚需进行高路堤的修建,容易使软土由于回填材料质量问题给基桩施加相应的压力,造成桥台发生转动或者水平位移,影响支架,出现伸缩缝,严重时会使桥面以及桥台受到影响和损坏。对此,为防止不正常位移的发生,应增强地基土或适当减少回填材料,又或者使用基桩达到抵抗侧向流动所具强度。若路桥过渡段排水未进行合理处理,容易使水沿着桥台地基连接位置开始下渗,以此削弱路面结构层、地基以及路基的稳定性,引起跳车或者错台。对此,为避免上述问题的发生,在施工中所用排水方法必须要合理,应结合施工区域降雨情况、渗水情况以及台背填料所用类型等明确,确保后台填料水分得以渗干。在台背路基进行填筑之前,应于原地基土拱上设盲沟或者泄水管,铺上隔水材料。地沟内周围铺设硬塑料管,该管应具备小孔,其直径通常不低于10cm,塑料管上小孔的孔径一般为5mm。注意塑料泄水管出口需伸出桥头锥坡外或者路基外,应用粒径比较大且具有良好透水性砂石材料进行硬塑料管周围的填筑,接着再采取分层填筑的方式进行台后的填筑。应用土工布将盲沟出口位置包裹,并予以相应的处理。在实际工程项目建设中可于后台填方位置设相应的排水垫层。此外,桥台背面需设防水涂层防止渗水,以免使结构物受到影响。回填表面需夯实且设排水设施或者截水设施,若有必要可封闭其表面,防止地面水出现下渗。
1.2有关注意事项
1.2.1填料和厚度所用填料必须洁净,其中间没有泥块和有机质,具有良好级配,同时其含水量必须要在最佳含水量范围内。在施工过程中对于每次运送至施工现场的这些填料均应实施取样试验,若其含水量比较大,可适当添加含水量较小的填料进行均匀拌合,也可采取翻松晾晒的方式降低其含水量。按照填筑尺寸以及松铺厚度进行所需填料车数的计算,均匀倒土,将其粗平以后应用水平测量仪或者挖深坑对填筑厚度进行检查,对于局部低洼位置可采取人工的方式进行找平,防止碾压以后薄层找平,将宁刮勿补作为原则予以施工处理。
1.2.2施工控制在路桥过渡段的路基路面施工期间要注意填筑尺寸,防止其他填料混入至过渡段,且确保各相接位置压实度达标。拌制以及运输填料时避免出现自由落体和离析现象,若运送到施工现场的填料发生离析,需在现场重新进行拌和,在拌和时应控制好其深度,底部不可留夹层以及未拌填料,拌合需均匀,无花面、灰团或者灰条等现象。
2结束语
综上所述,在路桥工程项目建设中,路桥过渡段路基、路面作为重要环节,其建设质量直接影响着整个工作项目建设质量和使用效果。本文经路桥过渡段路基、路面常见病害以及引起病害原因的分析,提出了在施工中相关技术要点以及注意事项,望通过本文内容介绍,可为今后路桥过渡段建设提供相应的参考资料,减少病害的发生,提高路桥项目建设质量,继而进一步推动其快速发展。
第二篇:水泥混凝土路面病害防治与研究
水泥混凝土路面病害防治与研究
摘要:水泥混凝土路面因具有强度高,耐久性优良。水泥来源广等特点而在全国范围内得到迅速发展,路面里程不断 增长,但在现代交通以及自然作用下,路面早期病害不断出现。本文主要分析水泥混凝土路面常见病害的产生原因并提出处理措施。
关键词:水泥混凝土路面;病害;处治 ;维修 ;
前言
随着国家对高速公路建设投资力度的加大.我国的公路工程建设十分迅速对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。水泥混凝土路面损坏可分为:断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四种类型。断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;竖向位移类主要指沉陷和胀起;接缝类主要指裂缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等,对路面病害进行了分类,并分析了各种病害的产生机理。从设计,施工和养护等环节。提出水泥混凝土路面病害的防治措施,以及对水泥混凝土裂缝、局部、破碎板块等进行补修的防治措施。病害产生的成因
目前产生的病害,原因有以下五种;一是水的防治不够,路基土质差及路基地下水位高;二是路基不均匀沉降;三是路面基层,面层强度不足;四是超重荷载的作用;五是设计和施工缺陷。
1.1水的防治不及时,是产生病害的主要原因
水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料失效,地表水通过裂缝渗入基层,而又无法从路肩排出,造成基层软化。在车辆载荷的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走,导致板边缘的基础部分失去支撑能力,端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。1.2路基不均匀沉降造成板断裂和破碎
这种病害大部分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段。因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致断裂和破碎板。
1.3路面基层和面层强度不足特别是强度不均匀也是造成破碎板的原因
作为混凝土路面基层,首先要求强度高,整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看,其强度本身不是很好,加上基层施工拌和不均匀,压实不够等原因造成基层不板结,局部地方还有松散现象,基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下,混凝土板底的拉应力增大,甚至车辆超载超限,致使混凝土板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外,由于原混凝土路面施工局部地段厚度及混凝土配合比达不到设计要求,在荷载强作用下,混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力,从而导致路面断板、破碎板。
1.4超重荷载的作用也是造成混凝土路面断板、碎板的主要原因
随着经济的发展,车流量不断增加,加上绝大部分车辆进行改装,加高车厢,加厚大梁等,超载现象屡禁不止,造成混凝土板块疲劳,形成断裂和破碎。防治措施
2.1裂缝修补
水泥混凝土路面裂缝型式多样,处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝,采用压注灌浆法;局部性裂缝,且缝口较宽时,采取扩缝灌浆法;对贯穿全厚的裂缝,采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝,用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。2.2接缝修补
接缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割,其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高、过低,时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止(不宜过高或过低),灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行,保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30min),以免其被行车粘掉。坚持周期性养护,根据填料有效使用寿命,对全部构造缝进行全面清缝和普灌,其后每年入冬和雨季之前进行补灌,保证构造缝全部密封。2.3局部修补
对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理。2.4破碎板块修补
采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板,即挖除整块破碎板,然后浇筑水泥混凝土,板厚与原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式,即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形,在原板壁上加装传力杆后,在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为:板块破碎、凿除→基底清理→补设拉杆、传力杆→混凝土拌和及运输→钢筋网制作→混凝土浇筑→接缝设置→养生。2.5脱空板块处治技术
路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,若脱空板不处理,即使加铺层达到20cm以上,也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理,此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。2.6加铺沥青层
加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一,不仅提高了路面的承载能力,消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响,同时也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服务水平,目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。
旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为:处理破碎板:将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。稳定原路面板:对唧泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。提高原路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.5~2.5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。加铺沥青层:在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层,下面层较厚(厚4~8cm),采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土,上面层较薄(厚2~4cm),采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。原水泥混凝土路面横坡较小时,通过沥青面层调整路面横坡不小于1.5%。碾压时,选择压实机具吨位应考虑沥青层的厚度,防止过振引起沥青混合料二次细粒化。为防止沥青层渗水导致混凝土路面加铺后再次唧泥问题,可在旧板与沥青层间铺筑玻璃纤维布隔离层。
3结语
公路建设是一项基础建设,是我国经济发展的标志之一,从近几年全国建成通车的高速公路来看,“质量”这个概念已被人们所接受,并逐步认识到了它的重要性。一条高质量、高标准公路的修建,不仅离不开一支具有高素质的施工队伍,同样必须有一支高水平、责任心强的监理队伍和具有科学头脑的管理队伍。
参考文献
[1]肖柏轩,蒋立强.浅谈水泥混凝土路面病害的防治与维护及养护[J].山西建筑,2007,(9).[2] 谢广生.水泥混凝土路面[M].北京:人民交通出版社,1985.[3] 李华,金志强.水泥混凝土路面修补技术[M].北京:人民交通出版社,1997.转 [4]张宁,重复荷载下传力杆接缝 运行特性,东南大学学报1998.2 [5]吕涛。现代土木工程的新发展{c}.南京大学出版社.1999,88-95 [6]赫大力等。水泥混凝土路面典型结构研究,西安公路交通大学学报,1999.3
第三篇:探析路桥过渡段施工技术防治措施
探析路桥过渡段施工技术防治措施
摘要:在路桥建设工程中,过渡段的施工技术是工程质量的重要保障之一。本文就路桥过渡段的施工技术作以浅析。关键词:浅析;路桥过渡段;施工技术 1 路桥过渡段施工技术的具体措施
随着我国经济的快速发展和大中城市的迅速崛起,城市路桥建设工程也随之进入快速发展的新阶段。路桥过渡段的施工具有工艺复杂、材料品种繁多、工作人员较多、机械设备多样等特点。路桥过渡段施工技术准备主要包括:专业技术管理人员、现场技术监理人员、施工人员集体技术培训、施工技术流程规范等具体工作。近年来,国内路桥过渡段的施工技术有了很大的提高。路桥过渡段施工技术的具体措施,主要应用于以下几个方面
1.1 为保证路桥过渡段的沉降控制在有效范围内,填充材料的选择是至关重要。对软弱地基,除对地基进行加固外,为减小填料本身的压缩性,减弱对地基的竖向加载作用及对桥台的水平压力,可选择轻型填料。对一般地基土,应填筑强度高、变形小的级配粗粒料。由于该材料性质可靠,易控制,只要分层厚度适度,在较高的压实标准下容易密实,可减小路基本身的压缩性,可以有效保证路桥过渡段刚度和变形的均匀过渡,且工后不产生大的沉降。1.2 路桥过渡段内要做好纵向和横向排水,以防止施工中雨水的流入,对已有的积水应挖沟或用水泵进行排水。在过渡段填筑前,应在原地基土拱上设置泄水孔。还要对基底做必要的处理,在土拱
上挖一条成双向坡的地沟,然后在台背全宽范围内满铺一层隔水材料,在地沟内四周铺设有小的硬塑料管,塑料泄水管的出口应伸出路基外,然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料,再分层填筑过渡段透水材料,直至基床表层底面。
1.3 路桥过渡段处线路的竖向刚度经常会由于外界环境的影响而发生变化,进而影响车辆的安全、高速运行,甚至会引发交通事故的发生。因此,路桥过渡段在地基土的施工环节中,应对地基土的刚度提出较严格的要求,以现代施工技术保障地基土的刚度。同时,路桥过渡段基底处理应与桥台,以及相邻路基的地基同时进行,并且当其验收合格后才能填筑施工。2路桥过渡段路面的搭板设置
路桥工程的等级越高,其所设置的结构物也就越多,因此在路桥过渡段会形成许多高低不一的桥头台阶。桥头台阶往往导致车辆必须减速行驶,使得车辆不可能在高等级公路的全线以较高速度行进,进而影响路桥过渡段路面的使用性能。高等级路桥过渡段的施工对于线形标准的技术要求较高,由于桥头引道路堤高,极易产生沉陷和变形的现象,甚至会出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平等道路损坏的情况,甚至引发积水等路桥过渡段通病。这些都极易引起快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车、产生噪声等,为解决这一问题,应从设计与施工两方面着手解决路桥过渡段的施工问题。从国内高等级公路的修筑经验来看,设置搭板是防止或减少桥头跳车的有效措施之一,因此,在路桥过渡阶段均应设置
搭板。
路桥过渡段搭板的设置方法有几种:
过渡段路面的弯沉变化来设置路桥过渡阶段搭板,但这种方法给实际施工困难极大。
一、对路桥过渡阶段采取分段设置搭板的方式,达到逐渐过渡的效果。它的特点是既克服了施工中的技术难题,又有效地解决了刚柔过渡的问题。
二、采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定。此法的关键在于考虑路权过渡段纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。
目前,国内许多高等级公路都在大中桥头处均设置搭板,但若搭板一旦破坏,不仅严重影响车辆的正常通行,而且施工难度大、维修费用高,对于施工技术的要求是需要长期积累和总结的。如果在路桥过渡段不设置搭板,则应对台后境筑作周密设计和认真施工,对填料和压实应有更为严格的标准与要求,或采用专门的施工技术,如铺土工格网,填筑聚乙烯块等。3路桥过渡段的施工研究
3.1加强路桥过渡段的施工组织设计
高等级公路路桥过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工。并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤
与一般路堤的碾压面按大致相同的高度
进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外,对一些路基工后沉降可能大的工点,如深层的软土地基和桥头高路堤,除了采用一切必要的地基处治措施外,必须优先安排施工,进行静置预压直至符合规范要求为止。3.2选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构
在型式多样的桥台结构中,桩接台帽的桥台结构施工过程是:填筑路堤,钻孔桩基施工,台帽和耳背墙施工。从其施工步骤可知,其过渡段路堤在桥台结构施工前填筑,不受施工作业面的限制,有利于大型机械碾压,不遗留施工死角,压实均匀,压实度易达到设计要求。同时,桥台结构施工时,又为过渡段软土地基和路堤填土留有一定的沉降期,有助于减少过渡段路堤工后沉降。因此,在桥梁设计时,宜首先
选用桩接台帽式桥台结构。3.3加强路桥过渡段路堤填料的选择
实施路桥过渡段路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括:①土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;②各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的
关系。从实验结果中,比较各种土壤的技术指标,从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。
从经济角度考虑,以就地取材为主。就地取材不仅经济,而且取材方便不误工。填料的选择原则应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和
压实特性。当采用非渗水性土时,应在土中增加外掺剂,如石灰、水泥等。严禁使用淤泥、沼泽土以及含草皮、树根、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为填料。4路桥过渡段施工技术的可持续发展
现代社会对于一切事物的发展都着重强调可持续发展的理念,在科学技术高速发展的今天,可持续发展理念是一切事物发展的动力与源泉,并须引起所有行业和从业人员的高度重视。我国路桥过渡段的施工技术发展与应用有着悠久的历史,并且在逐步发展和完善过程中,已经形成了一套完整、科学、系统的施工技术理论体系。但是随着时代的发展和科学技术的进步,无论多么先进的技术、理论,都必将被时代所淘汰。因此,路桥过渡段的施工技术也一定要坚持可持续发展的战略,在吸收传统施工技术的同时,还要积极寻求新的施工技术方法与措施。路桥过渡段施工技术的可持续发展,可以从以下几方面入手:
4.1 与时俱进,创新发展路桥过渡段施工技术的发展,必须坚持与时俱进的精神。路桥过渡段施工技术要在不断摸索、研究的过程中,以创新的形式向前大步发展。路桥过渡段的施工技术作为现代城市道路建设工程技术应用的一个重要学科和门类,它在很多方面与其他建筑行业的施工技术是相通与互补的,但是同时它也有着自
己的显著特点。路桥过渡段的施工技术的发展涉及到建筑技术、施工技术、安全管理等诸多方面的技术问题,所以其创新发展决不能是片面的创新,而是要全方位、立体化、多角度的创新发展,这样才能符合国内路桥过渡段的施工要求。
4.2提高路桥建设工程从业人员的整体技术水平目前,我国路桥建设工程从业人员的整体素质相对较低,普遍缺乏专业知识和高新技术的储备,这是难以满足现代路桥过渡段的施工技术可持续发展要求的。如果想保证和坚持路桥过渡段的施工技术的可持续发展要求,就必须加强对路桥建设工程从业人员的岗位培训和专业知识的教育,以提高路桥建设工程从业人员的整体专业技术水平,增强其责任心和工作热情。同时,路桥建设工程从业人员还要严格按照预定的施工组织计划、施工方案和技术措施,进行精心的管理和操作,要全面保证路桥过渡段施工的进度和质量。总结:
路桥建设工程从业人员的整体技术水平重点体现在专业知识、高新技术、技术创新等多方面,路桥建设工程从业人员的整体技术水平高低直接关系到路桥过渡段施工的质量和进度要求。因此,提高路桥建设工程从业人员的整体技术水平是推动路桥建设工程行业可持续发展重要手段之一。
第四篇:路桥过渡段施工技术论文:浅谈路桥过渡段的施工技术
郑州华信学院
题目:路桥过渡段施工技术论文
姓名:王博院(系):建筑工程学院专业班级:09级土木工程3班 学号:090311033
4路桥过渡段施工技术论文:浅谈路桥过
渡段的施工技术
摘要:随随着我国经济建设步伐的不断加快,对路桥设施的建设数量和规模的要求也在不断扩大,对路桥设施的施工要求也在不断提高,尤其是路桥项目的质量的要求也不断增高,在路桥设施的使用中一些问题也逐渐暴露出来,作者针对路桥设施的过渡段施工和维护中经常出现问题,提出了解决办法和相应的施工技术要点。
关键词:路桥 过渡段 施工技术 要点
前言:随着社会经济的快速发展,人民生活质量的的不断提高,对相应的基础设施建设提出了更高更新的要求,对建筑工程质量和的要求也不断提高。路桥工程项目作为社会公用基础设施建设的重要内容,严重影响了我国的经济发展,路桥设施的工程质量,直接关系到了国家和人民的生民财产安全。路桥设施的过渡段作为较为容易出现问题的功能部件,一直受到相关施工技术人员的重视,作者根据自己实际工作经验,对过渡段的路基路面容易出现的问题进行了总结,对相关的施工技术进行了详细的阐述。
1、路桥过渡段的定义和一般规定
路桥过渡段作为刚性桥台与柔性路堤的结合部位,在结构上是塑性变形和刚度的突变体。
桥台和横向结构物基坑的回填工作必须在隐蔽工程验收合格后才能进行。过渡段范围的原地面处理应符合地基处理的有关规定。过渡段A组填料与其他填料层应与相邻的路堤及锥体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面按大致相同的水平分层高度同步填筑并均匀压实。在填筑压实过程中,应保证桥台、横向结构物稳定、无损伤。
2、路桥工程过渡段中的常见的质量问题
路桥的过渡段主要包括桥涵等构造物与两端路堤联接的路段,总的来说,主要是由于不均匀沉降现象的发生,造成了过渡段的路基以及桥涵常因出现台阶,在车辆荷载的作用下,台阶为中间突出的情况。一旦达到相应的程度,就会造成行车时出现明显的颠簸跳动,影响车辆的行驶速度。如果想有效地解决这个问题,应从设计与施工两方面进行改善。因此,必须从过渡段的地基条件、软基处理方法、填料选择、压实标准、质量检测上采取措施,以减少两者之间的塑性变形差,实现平稳过渡。由于两种结构物刚度不同,会引起轨道竖向刚度的突变。因此,必须在路基和桥梁之间设置一定长度的过渡段,使轨道的刚度逐渐变化,并最大限度地减少路桥间的沉降差。
3、过渡段的相关施工技术要点
3.1搭板的利用
一般来说,可以在以下情况下采用搭板:
首先,按桥台连接处标高设置搭板,搭板与路面连接端高于设计标高,形成预留的反向坡,采用这种方法,应预先考虑纵断面平顺的情况下,确定沉降差和预留坡度。一般来讲,搭板的锚固有横纵两种方法:横向的锚固符合在车辆荷载作用下搭板自由端发生竖向位移的受力状态,并有利于桥台受力。
其次,就是完全根据理论,在搭板长度范围内,将搭板角度进行调整,使之符合在车辆荷载作用下的路面弯沉变化,这样,即可符合力学性能,又能节省施工材料,但在实际施工中,由于施工难度和测量计算等问题的巨大影响,基本上不予采用。
最后,就是不进行搭板设置,这也就要求对台后填筑作设计的周密性和施工的严格性,也对结构填料有着更高的要求,必要的时候应采用相关结构措施。
3.2路桥过渡段的排水
3.2.1路桥过渡段排水要求
过渡段施工前,应根据场地情况,采取相应的防排水措施。过渡段台背回填料表面应按设计要求采取措施防止地表水渗入。过渡段台背与回填料之间应按设计要求设置防排水层。过渡段A组填料与其他填料与相邻路堤填料之间的反滤层应按设计要求进行施工。过渡段坡脚两侧、路堤底部的纵横向排水措施应符合设计要求。过渡段路堤两侧防护砌体的施工应在地基和路堤变形稳定后进行。宜与相邻路堤的防护砌体施工相互协调。
3.2.2路桥过渡段的后背排水
在路桥过渡段的施工中,应对排水进行有效的施工保证,避免桥台路基连接处有水下渗的情况发生,导致路面结构层稳定性的降低,影响路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车的强光发生。在排水方式的选择上,主要应考虑实际的台背填料类型,施工地点的天气情况及水文情况,确保台后填料水分能够及时疏干。
具体的施工措施:在路基填筑之前,应在原地基土拱上设置泄水管;在基底施工前上,应预先进行必要的处理,然后填筑横坡,构成粘土土拱,之后完成双向坡地沟的构造。同时,应在地沟内有序的铺设带有排水孔的硬塑料管,在塑料管四周,应选填透水性好、粒径较大的砂石材料;在台背的整个范围内进行隔水材料的铺设,避免结构死角。最后,应确保结构泄水管出口伸出路基或桥头锥坡,再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。采用渗透系数较大的透水性材料填筑地沟,对盲沟出口作必要处理,用土工布进行包裹或在台后填方中设排水垫层。
3.3路桥过渡段路基中的台后填筑
首先,应选用小型压实机具对台背回填处进行压实,作为影响台背路基沉降与跳车的重要因素,台背回填的压实质量至关重要,由于台背的位置较为特殊,在碾压中是一个较为薄弱的部位,因此,在台背回填中,压路机难以碾压,而且一旦机械处理不当,就会对台墙造成很大影响。
其次,在分层压实时,应采取较薄的厚度;在材料选择上,应选用易于压实的材料。根据实际施工效果,在同一压实标准下,采用粘性土进行压实比采用砂砾料或灰碎石的压实效果好。但如果要采用粘性土进行填充压实,使用小型压实机具是相当困难的。在路桥过渡段的桥头搭板位置,如果出现路基压实度不达标而造成路基下沉,就造成搭板下的地基的沉降甚
至脱空,也就会造成搭板的悬空受力,对整个路桥设施造成极大的影响,因此,台背的填筑必须紧密的配合搭板的设置,对路基的压实必须进行有效的控制。
最后,在压实过程中,在接近路基顶面时,应改用振动式压路机或其它小型压实机具,并应滚局压路机械的振压作用深度,决定填筑的厚度视,应采用分层填筑、分层碾压、分层检测的方法进行施工。同时,为保证压实作用尽量靠近构造物,可将路基纵向填筑成带有一定角度的斜坡,以便压路机碾轮尽量接近,在角度的调整上,应保证与构造物成钝角,并且不宜过大,以保证碾压机械能够稳定安全的作业。
3.4路桥过渡段的软基处理
路桥过渡段的路基处理中,如何处理桥背软弱地基对控制桥头跳车有着十分重要的影响。目前,常用的软基处理方法有换土法、超载预压法、减少附加应力法等,可以根据不同的土层结构,不同的路桥使用状况甚至气候状况进行有区分的应用,道道改善地基性能,提高承载力,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台的目的。一般来讲,在软土地基上,进行有关的桥台施工时,通常采用桩基础。如果修筑高路堤时,地基的软土层较厚,根据回填材料质量不同,软土会发生侧向挤动并对基桩造成很大的侧向压力,从而导致桥台产生水平位置的偏移或转动。这样,不仅会对桥梁支座以及伸缩缝造成一定的破坏,甚至可能出现损坏桥面和桥台的情况。由此,为避免基桩出现非正常位移,可以采用以下两种方式:增强地基土或用基桩;减轻回填材料质量,以此帮助基桩抵抗填料侧向流动,同时,可在在桥头采用桩板法、连接箱式桥台等施工方法,有效减少路基的沉降。
3.5桥头换填施工技术控制
在以往的桥头回填施工中,因换填石灰土多处于素土包围之中,施工场地狭窄只能用小型机具进行处理,而且由于与素土接头处施工不便,往往出现问题,所以在公路施工中,应当把台背处的路基全部挖开,统一填筑石灰土,不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价,但这样既保证了台背回填质量,又减少了人工与小型机具费用,同时有利于缩短工期,平衡全线路基施工,总体看来,利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的,从原地面填起;不足2m的,从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工,保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序,首先按每层20cm计算出台背回填的用土量,用灰量,现场撒灰、搅拌,至少要倒翻3次(有条件的进行场拌)石灰土拌和必须均匀,颜色一致,现场铺平,压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处,用气锤、电夯等小型机具压实。
结语
相关的路桥施工的技术人员,应将实际工程施工所遇到的问题进行科学的分析,详细分析路桥过渡段使用中经常出现问题的成因,通过对路桥过渡段的相关施工技术要点进行科学的研究总结,提出行之有效的施工技术措施,对重点的技术难点进行了详细的阐述,为路桥基础设施过渡段的有效施工做出应有的贡献。参考文献:
[1].茅梅花 路桥过渡段的施工方法[J].中国新技术新产品,2009(04)
[2].崔涛.路桥过渡段施工方法改进措施[J].科技创新导报,2008(02)
第五篇:动荷载下的路桥过渡段差异沉降研究综述
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动荷载下的路桥过渡段差异沉降研究综述 作者:林永康
来源:《科技创新导报》2012年第11期
摘 要:差异沉降一直是路桥建设中的关键技术难题之一,而动荷载下的路桥过渡段差异性沉降则更加复杂。随着科技和经济的发展,人们对“安全性、可靠性、舒适性”的需求日益强烈,差异性沉降越发引起了路桥设计和施工人员的高度重视。基于此,本文对路桥过渡段差异沉降方面的研究成果进行了综合评述,旨在探究过渡段差异沉降量在工程建设中的重要意义。关键词:路桥 过渡段 差异沉降 动荷载
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0128-01
改革开发以来,我国经济的高速发展伴随了大量路桥等基础设施的建设。随着科技的进步,人们对道路运营的安全、可靠、舒适等要求日益重视,这迫切要求道路的建设过程中更关注稳定和平顺。现实中,在路基与桥梁的连接处常因路基与桥台差异沉降而产生路桥过渡段的桥头跳车现象,这既降低了道路的行车速度又影响行车的舒适性和安全性。尽管跳车现象在路桥过渡段差异沉降量很小时不太明显,但差异沉降现象不可避免并成为了影响道路正常运营的关键技术难题之一。随着研究的深入,差异沉降量达到一定程度后产生的跳车现象对舒适性和安全性的影响日益引发了人们的关注,而相应的路桥过渡段差异沉降则成为了学术界的研究焦点。因此,本文对路桥过渡段差异沉降问题的研究成果进行了综合评述,旨在探究过渡段差异沉降量在工程建设中的重要意义。常见差异沉降量化指标
基于“安全、可靠、舒适”的要求,路桥过渡段差异沉降量必须控制在容许范围内,这才能保证驾驶员或乘客在车辆行驶过程中的舒适、安全。前人研究中,路桥过渡差异沉降量的容许量主要如下:
(1)容许工后沉降,它是指路基的总沉降与铺设路面前已发生的沉降之差,用于控制填土路堤的剩余沉降。研究表明,高等级公路在路堤上铺筑路面20年内容许工后沉降为30~50cm且于路桥过渡段的路堤容许工后沉降值宜定为10~20cm[2],进一步研究则表明路桥过渡段容许沉降差为10cm。
(2)容许纵坡坡差,它是指路桥过渡段发生工后沉降前后的坡度变化值,又称容许纵坡相对差。研究表明,车速为90~l00km/h的舒适性搭板容许纵坡变化值在0.4%~0.6%且0.4%最为适宜[9],进一步研究则认为桥头引道沉降为“马鞍型”且车速为80~140km/h时路桥过渡段容许纵坡变化值为11.5%~0.4%。
(3)容许台阶高度,它是指桥面与引道相接处的容许台阶高度作为差异沉降控制指标。研究表明,基准期为三年时桥堤衔接部位台阶控制在2cm,桑塔纳轿车、东风140载重车等研究表明:在台阶高度小于1.5cm时对车辆行驶无明显影响,台阶高度在1.5~3.5cm时车辆产生较明显颠簸,台阶高度为3.5~5.0cm时车辆产生明显颠簸,当台阶高度大于5.0cm时颠簸现象明显且车速超过80km/h时会影响行车安全。
针对上述指标,学者们提出了大量多控制指标及标准[2],但它们往往缺乏系统分析路桥过渡段结构参数与车辆参数等因素,并因为采取的研究方法差异而存在差异。动荷载作用与路面关系
在现有车辆动力学的研究中,车辆动力学分析方法是将整个车辆系统作为现行系统,路面不平度作为系统的输入且各个测点的振动作为系统的输出。在当前研究中,车辆系统的线性模型主要包括平面模型和空间模型,不同的车型和路面参数的分析指示动荷载的大小与车辆和路面特性两方面紧密相关,符合频响函数的推导可得出车辆在各种路面不平度功率谱作用下的振动特性,进一步研究则从动能量守恒原理出发得出了路桥过渡段桥头跳车冲击时动荷载系数的统一表达式。上述研究中的路面模型大多是以普通路面为对象,然而路桥过渡段桥头跳车属于典型的动荷载作用问题,该问题的研究主要涉及两方面:一是路面结构由于桥台和路面之间的差异沉降所导致的车辆动荷载作用下的振动问题,该方面问题主要涉及行车安全性、乘坐舒适性及路面动荷载设计参数的确定;另一方面是路面结构在动荷载作用下的动力响应问题,该方面问题主要涉及对路面的结构设计、无损检测、动参数的研究及揭示路面结构损伤机理。3 动荷载下的沉降
我国公路修建里程飞速增长,公路通车总里程截至2009年底已经长达383万km(高速公路
6.5万km),里程不断增加的进程中还伴随了道路等级的不断提高,桥梁、涵洞、通道等公路构造物所占的比重也越来越大。实践表明,高等级公路的营运中表现出诸多不尽人意的地方,尤其是在这些构造物台背回填处普遍存在桥头跳车的现象,即:桥梁、通道、涵洞等构造物本身及台背回填处由于行车荷载和自重的作用而继续沉降且沉降量的差异致使台背与构造物连接处的路面出现台阶并导致了高速行驶的车辆产生颠簸跳跃的现象。围绕此问题,学者们在早期设计方法的基础上考虑了移动荷载作用在弹性半空间表面问题的积分解,并进一步分析了弹性半空间表面作用移动的线荷载和有限长度的线荷载问题、应力和频率对材料特性依赖性及基于粘弹性层状体系的移动圆形荷载作用的动力响应。进一步研究中,学者们测试了移动车辆荷载作用下柔性路面结构的应力、应变和位移并发现沥青层的拉应变与车速有关并提出了与错台高度相关的桥头衔接状况五个等级划分标准。在有限元模拟软件的基础上,弹性多层地基上刚性路面板的有限元得到了分析,并有学者进一步提出了基于行车舒适性和安全性提出路桥过渡段差异沉降的控制标准。在上述研究中,有限元法研究还存在许多尚待解决的问题,因而而动荷载作用下路桥过渡段的差异沉降问题仍旧未能攻克。尽管如此,但研究成果们无疑是向着人类的需求在逐渐逼近。结语
在我国公路修建里程飞速增长的过程中,路桥过渡段的差异沉降越发成为了人们关注的焦点。在动荷载的作用下,路桥过渡段差异沉降的规模往往越发显著,这对理论研究和施工实践都是巨大挑战。尽管学者们引入了动能量守恒原理和有限元模拟等方法,但始终未能彻底攻克该方面的问题。相信,随着学者们对该问题的越发关注,未来的路桥建设将会有更多、更好的处理方法。
参考文献
[1] 冯忠居,方贻立.龚坚城等高等级公路桥头跳车的危害及其机理的分析[J].西安公路交通大学学报,1999,19(4):33~35.[2] 王崇涛.路桥过渡段差异沉降与动力响应研究(博士学位论文)[D].西安:长安大学,2010,1~148.[3] 张丽芳,艾军.桥头引道沉降对简支梁冲击效应的影响分析[J].振动与冲
击,2009,28(10):4~7.[4] 刘小洪.客车五自由度振动系统数学模型的建立[J].客车技术与研究,1998,20(3):15~17.