第一篇:路橋過渡段路基路面病害防治研究論文
1路橋過渡段路基路面病害防治分析
1.1施工技術相關要點
1.1.1搭板設置和后臺填筑在路橋過渡段路基路面施工中搭板的設置常用的方式有兩種,第一種為搭板設置于搭板長度范圍內,基于車輛荷載的不斷作用下,路面彎沉發生變化,從以往實踐情況來看,該方法易加大施工難度;另外一種為預留反向坡度,搭板和橋臺連接位置標高相同,和路面連接段比設計標高要高,以此形成為一個反向坡,其中坡度大小可參照路橋間沉降差明確,該方法的關鍵就在于基于路線縱斷面平順的綜合考慮,明確沉降差以及反向坡度。據調查資料顯示,橋梁兩端路堤出現沉降的主要原因為地基、路面以及路基發生壓縮變形所致,地基壓縮變形多因車輛荷載以及路基路面恒載共同作用造成,此外,如填料存在壓縮、固結現象也很容易使路基路面結構層由于行車作用而發生壓縮。就面層來講,如果搭板E與橋面上面層結構以及厚度一致,一般不會出現沉降差,對此,在施工中搭板與橋面所用厚度以及面層結構應一致。臺背填筑自地基開始最好實施加固,可用碎石土、砂性土或者砂礫進行填筑,若有必要可用水泥或者石灰予以穩定處理,此外也可使用半剛性材料進行填筑,從而避免路基施工過后沉降問題的發生,同時還應相應地提升壓實度需求。對臺背路基沉降和跳車產生影響的因素之一就是臺背回填壓實質量,由于臺背回填所處位置比較特殊,屬于碾壓薄弱區域,在用壓路機進行碾壓時比較困難,同時如果機械振動壓力過大,還會對臺墻產生不利影響。針對這種情況,在施工過程中,對臺背回填位置進行壓實工作時應選擇小型機具,采取分層壓實的方式,注意壓實厚度不可過厚,通常保持在10~15cm區間。
1.1.2地基處理和臺背排水預防橋頭跳車的一個重要措施就是對橋背軟弱地基進行合理且有效地處理。目前國內用于軟基處理的方法有振動碎石樁、超載預壓法、排水固結法、深層攪拌法、換土法、降低附加應力法、高壓噴射注漿法等,在選用時可結合施工具體情況合理選擇,以提高地基施工質量,改善其性能,增強其承載力,減小路堤和橋臺之間沉降差,預防沉降問題和錯臺問題的發生。當修建軟土地基上橋臺時,一般使用樁基礎。若軟土層比較厚需進行高路堤的修建,容易使軟土由于回填材料質量問題給基樁施加相應的壓力,造成橋臺發生轉動或者水平位移,影響支架,出現伸縮縫,嚴重時會使橋面以及橋臺受到影響和損壞。對此,為防止不正常位移的發生,應增強地基土或適當減少回填材料,又或者使用基樁達到抵抗側向流動所具強度。若路橋過渡段排水未進行合理處理,容易使水沿著橋臺地基連接位置開始下滲,以此削弱路面結構層、地基以及路基的穩定性,引起跳車或者錯臺。對此,為避免上述問題的發生,在施工中所用排水方法必須要合理,應結合施工區域降雨情況、滲水情況以及臺背填料所用類型等明確,確保后臺填料水分得以滲干。在臺背路基進行填筑之前,應于原地基土拱上設盲溝或者泄水管,鋪上隔水材料。地溝內周圍鋪設硬塑料管,該管應具備小孔,其直徑通常不低于10cm,塑料管上小孔的孔徑一般為5mm。注意塑料泄水管出口需伸出橋頭錐坡外或者路基外,應用粒徑比較大且具有良好透水性砂石材料進行硬塑料管周圍的填筑,接著再采取分層填筑的方式進行臺后的填筑。應用土工布將盲溝出口位置包裹,并予以相應的處理。在實際工程項目建設中可于后臺填方位置設相應的排水墊層。此外,橋臺背面需設防水涂層防止滲水,以免使結構物受到影響。回填表面需夯實且設排水設施或者截水設施,若有必要可封閉其表面,防止地面水出現下滲。
1.2有關注意事項
1.2.1填料和厚度所用填料必須潔凈,其中間沒有泥塊和有機質,具有良好級配,同時其含水量必須要在最佳含水量范圍內。在施工過程中對于每次運送至施工現場的這些填料均應實施取樣試驗,若其含水量比較大,可適當添加含水量較小的填料進行均勻拌合,也可采取翻松晾曬的方式降低其含水量。按照填筑尺寸以及松鋪厚度進行所需填料車數的計算,均勻倒土,將其粗平以后應用水平測量儀或者挖深坑對填筑厚度進行檢查,對于局部低洼位置可采取人工的方式進行找平,防止碾壓以后薄層找平,將寧刮勿補作為原則予以施工處理。
1.2.2施工控制在路橋過渡段的路基路面施工期間要注意填筑尺寸,防止其他填料混入至過渡段,且確保各相接位置壓實度達標。拌制以及運輸填料時避免出現自由落體和離析現象,若運送到施工現場的填料發生離析,需在現場重新進行拌和,在拌和時應控制好其深度,底部不可留夾層以及未拌填料,拌合需均勻,無花面、灰團或者灰條等現象。
2結束語
綜上所述,在路橋工程項目建設中,路橋過渡段路基、路面作為重要環節,其建設質量直接影響著整個工作項目建設質量和使用效果。本文經路橋過渡段路基、路面常見病害以及引起病害原因的分析,提出了在施工中相關技術要點以及注意事項,望通過本文內容介紹,可為今后路橋過渡段建設提供相應的參考資料,減少病害的發生,提高路橋項目建設質量,繼而進一步推動其快速發展。
第二篇:水泥混凝土路面病害防治與研究
水泥混凝土路面病害防治與研究
摘要:水泥混凝土路面因具有強度高,耐久性優良。水泥來源廣等特點而在全國范圍內得到迅速發展,路面里程不斷 增長,但在現代交通以及自然作用下,路面早期病害不斷出現。本文主要分析水泥混凝土路面常見病害的產生原因并提出處理措施。
關鍵詞:水泥混凝土路面;病害;處治 ;維修 ;
前言
隨著國家對高速公路建設投資力度的加大.我國的公路工程建設十分迅速對國民經濟和社會發展起著至關重要的作用。水泥混凝土路面損壞可分為:斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等;豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、唧泥、錯臺和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補損壞等,對路面病害進行了分類,并分析了各種病害的產生機理。從設計,施工和養護等環節。提出水泥混凝土路面病害的防治措施,以及對水泥混凝土裂縫、局部、破碎板塊等進行補修的防治措施。病害產生的成因
目前產生的病害,原因有以下五種;一是水的防治不夠,路基土質差及路基地下水位高;二是路基不均勻沉降;三是路面基層,面層強度不足;四是超重荷載的作用;五是設計和施工缺陷。
1.1水的防治不及時,是產生病害的主要原因
水泥路面的橫向縫都是采用瀝青灌塞,縱縫為施工縫不灌瀝青。路肩盲溝排水設置基本沒有。經過多年的行車作用,路面板塊間相互擠壓,原路面橫縫的填縫料失效,地表水通過裂縫滲入基層,而又無法從路肩排出,造成基層軟化。在車輛載荷的重復作用下,產生唧泥現象將基層細料沖走,導致板邊緣的基礎部分失去支撐能力,端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿,最后開裂斷板破碎。1.2路基不均勻沉降造成板斷裂和破碎
這種病害大部分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面與橋涵等構造物交接路段。因為路基的不均勻沉降造成路面的沉陷,在車輛高速沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導致斷裂和破碎板。
1.3路面基層和面層強度不足特別是強度不均勻也是造成破碎板的原因
作為混凝土路面基層,首先要求強度高,整體性和水穩性好。從現場觀察到的二灰基層來看,其強度本身不是很好,加上基層施工拌和不均勻,壓實不夠等原因造成基層不板結,局部地方還有松散現象,基層強度難以滿足設計要求。在行車荷載作用下,混凝土板底的拉應力增大,甚至車輛超載超限,致使混凝土板可能產生過大的荷載應力而造成強度破壞。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達不到設計要求,在荷載強作用下,混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力,從而導致路面斷板、破碎板。
1.4超重荷載的作用也是造成混凝土路面斷板、碎板的主要原因
隨著經濟的發展,車流量不斷增加,加上絕大部分車輛進行改裝,加高車廂,加厚大梁等,超載現象屢禁不止,造成混凝土板塊疲勞,形成斷裂和破碎。防治措施
2.1裂縫修補
水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時要根據具體情況采用相應的技術措施。縫寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫口較寬時,采取擴縫灌漿法;對貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。2.2接縫修補
接縫施工時,為保證清縫質量,對雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機切割,其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理,然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料,按規定進行熔化,使其具有較好的流動性,加熱溫度不宜過高、過低,時間不宜過長,以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止(不宜過高或過低),灌縫深度至少應大于1.5cm。灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據填縫料性質,做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開放交通(一般需30min),以免其被行車粘掉。堅持周期性養護,根據填料有效使用壽命,對全部構造縫進行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進行補灌,保證構造縫全部密封。2.3局部修補
對出現錯臺的板塊,先采用壓漿調整,恢復平順,調整后仍有高差,且錯臺量小于10mm,可用建筑磨平機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。錯臺量大于10mm的,在低的一側用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平,襯補長度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路面清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應大于2.5cm,罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對露骨嚴重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。2.4破碎板塊修補
采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴重破碎板,即挖除整塊破碎板,然后澆筑水泥混凝土,板厚與原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否則可采用鋼筋混凝土進行修復。板角斷裂等破損采用局部修補方式,即對板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形,在原板壁上加裝傳力桿后,在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為:板塊破碎、鑿除→基底清理→補設拉桿、傳力桿→混凝土拌和及運輸→鋼筋網制作→混凝土澆筑→接縫設置→養生。2.5脫空板塊處治技術
路面使用期間出現的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關。即使一些當時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。在路面修復中,若脫空板不處理,即使加鋪層達到20cm以上,也無法防止反射裂縫的出現。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理,此法是借鑒后張法預應力構件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙,流質材料凝固后產生一定的強度,對面板產生均勻承托的作用,進而達到穩固板塊的目的。2.6加鋪瀝青層
加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補強措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服務水平,目前在城市道路水泥混凝土路面維修工程中逐漸推廣應用。
舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環節為:處理破碎板:將原路面嚴重破碎板、嚴重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現破碎的也應一并處理。穩定原路面板:對唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩定狀態。對使用時間較長,原路面基層為石灰土等水穩定性不良結構的路段,為保險起見,可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。提高原路面防水能力:對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5~2.5cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應灑布粘層油,以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結合能力。加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應分為二層,下面層較厚(厚4~8cm),采用熱穩定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土,上面層較薄(厚2~4cm),采用防水性能較好的密級配細粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時,通過瀝青面層調整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時,選擇壓實機具噸位應考慮瀝青層的厚度,防止過振引起瀝青混合料二次細粒化。為防止瀝青層滲水導致混凝土路面加鋪后再次唧泥問題,可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。
3結語
公路建設是一項基礎建設,是我國經濟發展的標志之一,從近幾年全國建成通車的高速公路來看,“質量”這個概念已被人們所接受,并逐步認識到了它的重要性。一條高質量、高標準公路的修建,不僅離不開一支具有高素質的施工隊伍,同樣必須有一支高水平、責任心強的監理隊伍和具有科學頭腦的管理隊伍。
參考文獻
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第三篇:探析路橋過渡段施工技術防治措施
探析路橋過渡段施工技術防治措施
摘要:在路橋建設工程中,過渡段的施工技術是工程質量的重要保障之一。本文就路橋過渡段的施工技術作以淺析。關鍵詞:淺析;路橋過渡段;施工技術 1 路橋過渡段施工技術的具體措施
隨著我國經濟的快速發展和大中城市的迅速崛起,城市路橋建設工程也隨之進入快速發展的新階段。路橋過渡段的施工具有工藝復雜、材料品種繁多、工作人員較多、機械設備多樣等特點。路橋過渡段施工技術準備主要包括:專業技術管理人員、現場技術監理人員、施工人員集體技術培訓、施工技術流程規范等具體工作。近年來,國內路橋過渡段的施工技術有了很大的提高。路橋過渡段施工技術的具體措施,主要應用于以下幾個方面
1.1 為保證路橋過渡段的沉降控制在有效范圍內,填充材料的選擇是至關重要。對軟弱地基,除對地基進行加固外,為減小填料本身的壓縮性,減弱對地基的豎向加載作用及對橋臺的水平壓力,可選擇輕型填料。對一般地基土,應填筑強度高、變形小的級配粗粒料。由于該材料性質可靠,易控制,只要分層厚度適度,在較高的壓實標準下容易密實,可減小路基本身的壓縮性,可以有效保證路橋過渡段剛度和變形的均勻過渡,且工后不產生大的沉降。1.2 路橋過渡段內要做好縱向和橫向排水,以防止施工中雨水的流入,對已有的積水應挖溝或用水泵進行排水。在過渡段填筑前,應在原地基土拱上設置泄水孔。還要對基底做必要的處理,在土拱
上挖一條成雙向坡的地溝,然后在臺背全寬范圍內滿鋪一層隔水材料,在地溝內四周鋪設有小的硬塑料管,塑料泄水管的出口應伸出路基外,然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料,再分層填筑過渡段透水材料,直至基床表層底面。
1.3 路橋過渡段處線路的豎向剛度經常會由于外界環境的影響而發生變化,進而影響車輛的安全、高速運行,甚至會引發交通事故的發生。因此,路橋過渡段在地基土的施工環節中,應對地基土的剛度提出較嚴格的要求,以現代施工技術保障地基土的剛度。同時,路橋過渡段基底處理應與橋臺,以及相鄰路基的地基同時進行,并且當其驗收合格后才能填筑施工。2路橋過渡段路面的搭板設置
路橋工程的等級越高,其所設置的結構物也就越多,因此在路橋過渡段會形成許多高低不一的橋頭臺階。橋頭臺階往往導致車輛必須減速行駛,使得車輛不可能在高等級公路的全線以較高速度行進,進而影響路橋過渡段路面的使用性能。高等級路橋過渡段的施工對于線形標準的技術要求較高,由于橋頭引道路堤高,極易產生沉陷和變形的現象,甚至會出現橋臺與引道錯臺、橋臺路基下沉、路面裂縫、不平等道路損壞的情況,甚至引發積水等路橋過渡段通病。這些都極易引起快速行駛的車輛顛簸、振動、跳車、產生噪聲等,為解決這一問題,應從設計與施工兩方面著手解決路橋過渡段的施工問題。從國內高等級公路的修筑經驗來看,設置搭板是防止或減少橋頭跳車的有效措施之一,因此,在路橋過渡階段均應設置
搭板。
路橋過渡段搭板的設置方法有幾種:
過渡段路面的彎沉變化來設置路橋過渡階段搭板,但這種方法給實際施工困難極大。
一、對路橋過渡階段采取分段設置搭板的方式,達到逐漸過渡的效果。它的特點是既克服了施工中的技術難題,又有效地解決了剛柔過渡的問題。
二、采用預留反向坡度,即搭板與橋臺連接處標高一致,而與路面連接端則高于設計標高,形成一個預留的反向坡,坡度大小根據路橋之間的沉降差而定。此法的關鍵在于考慮路權過渡段縱斷面平順的前提下,確定沉降差和預留反向坡度。
目前,國內許多高等級公路都在大中橋頭處均設置搭板,但若搭板一旦破壞,不僅嚴重影響車輛的正常通行,而且施工難度大、維修費用高,對于施工技術的要求是需要長期積累和總結的。如果在路橋過渡段不設置搭板,則應對臺后境筑作周密設計和認真施工,對填料和壓實應有更為嚴格的標準與要求,或采用專門的施工技術,如鋪土工格網,填筑聚乙烯塊等。3路橋過渡段的施工研究
3.1加強路橋過渡段的施工組織設計
高等級公路路橋過渡段的施工組織設計應該有利于減少路橋間的工后沉降差。在橋臺結構完成后,盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工。并使用具有同等壓實度能量的壓實機械將過渡段路堤
與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度
進行填筑碾壓。在路堤與橋臺連接部位,路堤與錐坡預壓填土應同步填筑與碾壓,使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動壓實機械進行充分壓實。此外,對一些路基工后沉降可能大的工點,如深層的軟土地基和橋頭高路堤,除了采用一切必要的地基處治措施外,必須優先安排施工,進行靜置預壓直至符合規范要求為止。3.2選擇有利于減少路橋過渡段工后沉降的橋臺結構
在型式多樣的橋臺結構中,樁接臺帽的橋臺結構施工過程是:填筑路堤,鉆孔樁基施工,臺帽和耳背墻施工。從其施工步驟可知,其過渡段路堤在橋臺結構施工前填筑,不受施工作業面的限制,有利于大型機械碾壓,不遺留施工死角,壓實均勻,壓實度易達到設計要求。同時,橋臺結構施工時,又為過渡段軟土地基和路堤填土留有一定的沉降期,有助于減少過渡段路堤工后沉降。因此,在橋梁設計時,宜首先
選用樁接臺帽式橋臺結構。3.3加強路橋過渡段路堤填料的選擇
實施路橋過渡段路堤填筑之前,要有目的地選擇施工路段的填料,采用各種土壤作對比試驗。其試驗項目包括:①土壤的液限和塑限聯合測定,實施篩分和擊實試驗;②各種土壤在相同壓實機具下達到同等壓實度時的壓實遍數與松鋪厚度的
關系。從實驗結果中,比較各種土壤的技術指標,從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。
從經濟角度考慮,以就地取材為主。就地取材不僅經濟,而且取材方便不誤工。填料的選擇原則應選用干容重較大的砂類土或滲水性較好的材料。這樣的材料具有良好的級配水穩定性和
壓實特性。當采用非滲水性土時,應在土中增加外摻劑,如石灰、水泥等。嚴禁使用淤泥、沼澤土以及含草皮、樹根、生活垃圾、雜物和含水量過大的土作為填料。4路橋過渡段施工技術的可持續發展
現代社會對于一切事物的發展都著重強調可持續發展的理念,在科學技術高速發展的今天,可持續發展理念是一切事物發展的動力與源泉,并須引起所有行業和從業人員的高度重視。我國路橋過渡段的施工技術發展與應用有著悠久的歷史,并且在逐步發展和完善過程中,已經形成了一套完整、科學、系統的施工技術理論體系。但是隨著時代的發展和科學技術的進步,無論多么先進的技術、理論,都必將被時代所淘汰。因此,路橋過渡段的施工技術也一定要堅持可持續發展的戰略,在吸收傳統施工技術的同時,還要積極尋求新的施工技術方法與措施。路橋過渡段施工技術的可持續發展,可以從以下幾方面入手:
4.1 與時俱進,創新發展路橋過渡段施工技術的發展,必須堅持與時俱進的精神。路橋過渡段施工技術要在不斷摸索、研究的過程中,以創新的形式向前大步發展。路橋過渡段的施工技術作為現代城市道路建設工程技術應用的一個重要學科和門類,它在很多方面與其他建筑行業的施工技術是相通與互補的,但是同時它也有著自
己的顯著特點。路橋過渡段的施工技術的發展涉及到建筑技術、施工技術、安全管理等諸多方面的技術問題,所以其創新發展決不能是片面的創新,而是要全方位、立體化、多角度的創新發展,這樣才能符合國內路橋過渡段的施工要求。
4.2提高路橋建設工程從業人員的整體技術水平目前,我國路橋建設工程從業人員的整體素質相對較低,普遍缺乏專業知識和高新技術的儲備,這是難以滿足現代路橋過渡段的施工技術可持續發展要求的。如果想保證和堅持路橋過渡段的施工技術的可持續發展要求,就必須加強對路橋建設工程從業人員的崗位培訓和專業知識的教育,以提高路橋建設工程從業人員的整體專業技術水平,增強其責任心和工作熱情。同時,路橋建設工程從業人員還要嚴格按照預定的施工組織計劃、施工方案和技術措施,進行精心的管理和操作,要全面保證路橋過渡段施工的進度和質量。總結:
路橋建設工程從業人員的整體技術水平重點體現在專業知識、高新技術、技術創新等多方面,路橋建設工程從業人員的整體技術水平高低直接關系到路橋過渡段施工的質量和進度要求。因此,提高路橋建設工程從業人員的整體技術水平是推動路橋建設工程行業可持續發展重要手段之一。
第四篇:路橋過渡段施工技術論文:淺談路橋過渡段的施工技術
鄭州華信學院
題目:路橋過渡段施工技術論文
姓名:王博院(系):建筑工程學院專業班級:09級土木工程3班 學號:090311033
4路橋過渡段施工技術論文:淺談路橋過
渡段的施工技術
摘要:隨隨著我國經濟建設步伐的不斷加快,對路橋設施的建設數量和規模的要求也在不斷擴大,對路橋設施的施工要求也在不斷提高,尤其是路橋項目的質量的要求也不斷增高,在路橋設施的使用中一些問題也逐漸暴露出來,作者針對路橋設施的過渡段施工和維護中經常出現問題,提出了解決辦法和相應的施工技術要點。
關鍵詞:路橋 過渡段 施工技術 要點
前言:隨著社會經濟的快速發展,人民生活質量的的不斷提高,對相應的基礎設施建設提出了更高更新的要求,對建筑工程質量和的要求也不斷提高。路橋工程項目作為社會公用基礎設施建設的重要內容,嚴重影響了我國的經濟發展,路橋設施的工程質量,直接關系到了國家和人民的生民財產安全。路橋設施的過渡段作為較為容易出現問題的功能部件,一直受到相關施工技術人員的重視,作者根據自己實際工作經驗,對過渡段的路基路面容易出現的問題進行了總結,對相關的施工技術進行了詳細的闡述。
1、路橋過渡段的定義和一般規定
路橋過渡段作為剛性橋臺與柔性路堤的結合部位,在結構上是塑性變形和剛度的突變體。
橋臺和橫向結構物基坑的回填工作必須在隱蔽工程驗收合格后才能進行。過渡段范圍的原地面處理應符合地基處理的有關規定。過渡段A組填料與其他填料層應與相鄰的路堤及錐體同時施工,并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑并均勻壓實。在填筑壓實過程中,應保證橋臺、橫向結構物穩定、無損傷。
2、路橋工程過渡段中的常見的質量問題
路橋的過渡段主要包括橋涵等構造物與兩端路堤聯接的路段,總的來說,主要是由于不均勻沉降現象的發生,造成了過渡段的路基以及橋涵常因出現臺階,在車輛荷載的作用下,臺階為中間突出的情況。一旦達到相應的程度,就會造成行車時出現明顯的顛簸跳動,影響車輛的行駛速度。如果想有效地解決這個問題,應從設計與施工兩方面進行改善。因此,必須從過渡段的地基條件、軟基處理方法、填料選擇、壓實標準、質量檢測上采取措施,以減少兩者之間的塑性變形差,實現平穩過渡。由于兩種結構物剛度不同,會引起軌道豎向剛度的突變。因此,必須在路基和橋梁之間設置一定長度的過渡段,使軌道的剛度逐漸變化,并最大限度地減少路橋間的沉降差。
3、過渡段的相關施工技術要點
3.1搭板的利用
一般來說,可以在以下情況下采用搭板:
首先,按橋臺連接處標高設置搭板,搭板與路面連接端高于設計標高,形成預留的反向坡,采用這種方法,應預先考慮縱斷面平順的情況下,確定沉降差和預留坡度。一般來講,搭板的錨固有橫縱兩種方法:橫向的錨固符合在車輛荷載作用下搭板自由端發生豎向位移的受力狀態,并有利于橋臺受力。
其次,就是完全根據理論,在搭板長度范圍內,將搭板角度進行調整,使之符合在車輛荷載作用下的路面彎沉變化,這樣,即可符合力學性能,又能節省施工材料,但在實際施工中,由于施工難度和測量計算等問題的巨大影響,基本上不予采用。
最后,就是不進行搭板設置,這也就要求對臺后填筑作設計的周密性和施工的嚴格性,也對結構填料有著更高的要求,必要的時候應采用相關結構措施。
3.2路橋過渡段的排水
3.2.1路橋過渡段排水要求
過渡段施工前,應根據場地情況,采取相應的防排水措施。過渡段臺背回填料表面應按設計要求采取措施防止地表水滲入。過渡段臺背與回填料之間應按設計要求設置防排水層。過渡段A組填料與其他填料與相鄰路堤填料之間的反濾層應按設計要求進行施工。過渡段坡腳兩側、路堤底部的縱橫向排水措施應符合設計要求。過渡段路堤兩側防護砌體的施工應在地基和路堤變形穩定后進行。宜與相鄰路堤的防護砌體施工相互協調。
3.2.2路橋過渡段的后背排水
在路橋過渡段的施工中,應對排水進行有效的施工保證,避免橋臺路基連接處有水下滲的情況發生,導致路面結構層穩定性的降低,影響路基和地基的穩定性,加劇錯臺和跳車的強光發生。在排水方式的選擇上,主要應考慮實際的臺背填料類型,施工地點的天氣情況及水文情況,確保臺后填料水分能夠及時疏干。
具體的施工措施:在路基填筑之前,應在原地基土拱上設置泄水管;在基底施工前上,應預先進行必要的處理,然后填筑橫坡,構成粘土土拱,之后完成雙向坡地溝的構造。同時,應在地溝內有序的鋪設帶有排水孔的硬塑料管,在塑料管四周,應選填透水性好、粒徑較大的砂石材料;在臺背的整個范圍內進行隔水材料的鋪設,避免結構死角。最后,應確保結構泄水管出口伸出路基或橋頭錐坡,再分層填筑臺后透水性材料,直到路基頂面。采用滲透系數較大的透水性材料填筑地溝,對盲溝出口作必要處理,用土工布進行包裹或在臺后填方中設排水墊層。
3.3路橋過渡段路基中的臺后填筑
首先,應選用小型壓實機具對臺背回填處進行壓實,作為影響臺背路基沉降與跳車的重要因素,臺背回填的壓實質量至關重要,由于臺背的位置較為特殊,在碾壓中是一個較為薄弱的部位,因此,在臺背回填中,壓路機難以碾壓,而且一旦機械處理不當,就會對臺墻造成很大影響。
其次,在分層壓實時,應采取較薄的厚度;在材料選擇上,應選用易于壓實的材料。根據實際施工效果,在同一壓實標準下,采用粘性土進行壓實比采用砂礫料或灰碎石的壓實效果好。但如果要采用粘性土進行填充壓實,使用小型壓實機具是相當困難的。在路橋過渡段的橋頭搭板位置,如果出現路基壓實度不達標而造成路基下沉,就造成搭板下的地基的沉降甚
至脫空,也就會造成搭板的懸空受力,對整個路橋設施造成極大的影響,因此,臺背的填筑必須緊密的配合搭板的設置,對路基的壓實必須進行有效的控制。
最后,在壓實過程中,在接近路基頂面時,應改用振動式壓路機或其它小型壓實機具,并應滾局壓路機械的振壓作用深度,決定填筑的厚度視,應采用分層填筑、分層碾壓、分層檢測的方法進行施工。同時,為保證壓實作用盡量靠近構造物,可將路基縱向填筑成帶有一定角度的斜坡,以便壓路機碾輪盡量接近,在角度的調整上,應保證與構造物成鈍角,并且不宜過大,以保證碾壓機械能夠穩定安全的作業。
3.4路橋過渡段的軟基處理
路橋過渡段的路基處理中,如何處理橋背軟弱地基對控制橋頭跳車有著十分重要的影響。目前,常用的軟基處理方法有換土法、超載預壓法、減少附加應力法等,可以根據不同的土層結構,不同的路橋使用狀況甚至氣候狀況進行有區分的應用,道道改善地基性能,提高承載力,縮小橋臺與路堤的沉降差,避免錯臺的目的。一般來講,在軟土地基上,進行有關的橋臺施工時,通常采用樁基礎。如果修筑高路堤時,地基的軟土層較厚,根據回填材料質量不同,軟土會發生側向擠動并對基樁造成很大的側向壓力,從而導致橋臺產生水平位置的偏移或轉動。這樣,不僅會對橋梁支座以及伸縮縫造成一定的破壞,甚至可能出現損壞橋面和橋臺的情況。由此,為避免基樁出現非正常位移,可以采用以下兩種方式:增強地基土或用基樁;減輕回填材料質量,以此幫助基樁抵抗填料側向流動,同時,可在在橋頭采用樁板法、連接箱式橋臺等施工方法,有效減少路基的沉降。
3.5橋頭換填施工技術控制
在以往的橋頭回填施工中,因換填石灰土多處于素土包圍之中,施工場地狹窄只能用小型機具進行處理,而且由于與素土接頭處施工不便,往往出現問題,所以在公路施工中,應當把臺背處的路基全部挖開,統一填筑石灰土,不再保留周圍的素土。這樣重型壓路機就可以開進臺背處進行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價,但這樣既保證了臺背回填質量,又減少了人工與小型機具費用,同時有利于縮短工期,平衡全線路基施工,總體看來,利大于弊。在臺背回填施工中我們統一規定臺背高于2m的,從原地面填起;不足2m的,從原地面下挖至距臺背頂2m處開始施工,保證臺背換填石灰土的高度。同時嚴格規定臺背回填的施工程序,首先按每層20cm計算出臺背回填的用土量,用灰量,現場撒灰、攪拌,至少要倒翻3次(有條件的進行場拌)石灰土拌和必須均勻,顏色一致,現場鋪平,壓路機跟蹤碾壓至密實。對于壓路機未能壓到的靠近結構物翼墻及側墻的邊角處,用氣錘、電夯等小型機具壓實。
結語
相關的路橋施工的技術人員,應將實際工程施工所遇到的問題進行科學的分析,詳細分析路橋過渡段使用中經常出現問題的成因,通過對路橋過渡段的相關施工技術要點進行科學的研究總結,提出行之有效的施工技術措施,對重點的技術難點進行了詳細的闡述,為路橋基礎設施過渡段的有效施工做出應有的貢獻。參考文獻:
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[2].崔濤.路橋過渡段施工方法改進措施[J].科技創新導報,2008(02)
第五篇:動荷載下的路橋過渡段差異沉降研究綜述
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動荷載下的路橋過渡段差異沉降研究綜述 作者:林永康
來源:《科技創新導報》2012年第11期
摘 要:差異沉降一直是路橋建設中的關鍵技術難題之一,而動荷載下的路橋過渡段差異性沉降則更加復雜。隨著科技和經濟的發展,人們對“安全性、可靠性、舒適性”的需求日益強烈,差異性沉降越發引起了路橋設計和施工人員的高度重視。基于此,本文對路橋過渡段差異沉降方面的研究成果進行了綜合評述,旨在探究過渡段差異沉降量在工程建設中的重要意義。關鍵詞:路橋 過渡段 差異沉降 動荷載
中圖分類號:U44 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0128-01
改革開發以來,我國經濟的高速發展伴隨了大量路橋等基礎設施的建設。隨著科技的進步,人們對道路運營的安全、可靠、舒適等要求日益重視,這迫切要求道路的建設過程中更關注穩定和平順。現實中,在路基與橋梁的連接處常因路基與橋臺差異沉降而產生路橋過渡段的橋頭跳車現象,這既降低了道路的行車速度又影響行車的舒適性和安全性。盡管跳車現象在路橋過渡段差異沉降量很小時不太明顯,但差異沉降現象不可避免并成為了影響道路正常運營的關鍵技術難題之一。隨著研究的深入,差異沉降量達到一定程度后產生的跳車現象對舒適性和安全性的影響日益引發了人們的關注,而相應的路橋過渡段差異沉降則成為了學術界的研究焦點。因此,本文對路橋過渡段差異沉降問題的研究成果進行了綜合評述,旨在探究過渡段差異沉降量在工程建設中的重要意義。常見差異沉降量化指標
基于“安全、可靠、舒適”的要求,路橋過渡段差異沉降量必須控制在容許范圍內,這才能保證駕駛員或乘客在車輛行駛過程中的舒適、安全。前人研究中,路橋過渡差異沉降量的容許量主要如下:
(1)容許工后沉降,它是指路基的總沉降與鋪設路面前已發生的沉降之差,用于控制填土路堤的剩余沉降。研究表明,高等級公路在路堤上鋪筑路面20年內容許工后沉降為30~50cm且于路橋過渡段的路堤容許工后沉降值宜定為10~20cm[2],進一步研究則表明路橋過渡段容許沉降差為10cm。
(2)容許縱坡坡差,它是指路橋過渡段發生工后沉降前后的坡度變化值,又稱容許縱坡相對差。研究表明,車速為90~l00km/h的舒適性搭板容許縱坡變化值在0.4%~0.6%且0.4%最為適宜[9],進一步研究則認為橋頭引道沉降為“馬鞍型”且車速為80~140km/h時路橋過渡段容許縱坡變化值為11.5%~0.4%。
(3)容許臺階高度,它是指橋面與引道相接處的容許臺階高度作為差異沉降控制指標。研究表明,基準期為三年時橋堤銜接部位臺階控制在2cm,桑塔納轎車、東風140載重車等研究表明:在臺階高度小于1.5cm時對車輛行駛無明顯影響,臺階高度在1.5~3.5cm時車輛產生較明顯顛簸,臺階高度為3.5~5.0cm時車輛產生明顯顛簸,當臺階高度大于5.0cm時顛簸現象明顯且車速超過80km/h時會影響行車安全。
針對上述指標,學者們提出了大量多控制指標及標準[2],但它們往往缺乏系統分析路橋過渡段結構參數與車輛參數等因素,并因為采取的研究方法差異而存在差異。動荷載作用與路面關系
在現有車輛動力學的研究中,車輛動力學分析方法是將整個車輛系統作為現行系統,路面不平度作為系統的輸入且各個測點的振動作為系統的輸出。在當前研究中,車輛系統的線性模型主要包括平面模型和空間模型,不同的車型和路面參數的分析指示動荷載的大小與車輛和路面特性兩方面緊密相關,符合頻響函數的推導可得出車輛在各種路面不平度功率譜作用下的振動特性,進一步研究則從動能量守恒原理出發得出了路橋過渡段橋頭跳車沖擊時動荷載系數的統一表達式。上述研究中的路面模型大多是以普通路面為對象,然而路橋過渡段橋頭跳車屬于典型的動荷載作用問題,該問題的研究主要涉及兩方面:一是路面結構由于橋臺和路面之間的差異沉降所導致的車輛動荷載作用下的振動問題,該方面問題主要涉及行車安全性、乘坐舒適性及路面動荷載設計參數的確定;另一方面是路面結構在動荷載作用下的動力響應問題,該方面問題主要涉及對路面的結構設計、無損檢測、動參數的研究及揭示路面結構損傷機理。3 動荷載下的沉降
我國公路修建里程飛速增長,公路通車總里程截至2009年底已經長達383萬km(高速公路
6.5萬km),里程不斷增加的進程中還伴隨了道路等級的不斷提高,橋梁、涵洞、通道等公路構造物所占的比重也越來越大。實踐表明,高等級公路的營運中表現出諸多不盡人意的地方,尤其是在這些構造物臺背回填處普遍存在橋頭跳車的現象,即:橋梁、通道、涵洞等構造物本身及臺背回填處由于行車荷載和自重的作用而繼續沉降且沉降量的差異致使臺背與構造物連接處的路面出現臺階并導致了高速行駛的車輛產生顛簸跳躍的現象。圍繞此問題,學者們在早期設計方法的基礎上考慮了移動荷載作用在彈性半空間表面問題的積分解,并進一步分析了彈性半空間表面作用移動的線荷載和有限長度的線荷載問題、應力和頻率對材料特性依賴性及基于粘彈性層狀體系的移動圓形荷載作用的動力響應。進一步研究中,學者們測試了移動車輛荷載作用下柔性路面結構的應力、應變和位移并發現瀝青層的拉應變與車速有關并提出了與錯臺高度相關的橋頭銜接狀況五個等級劃分標準。在有限元模擬軟件的基礎上,彈性多層地基上剛性路面板的有限元得到了分析,并有學者進一步提出了基于行車舒適性和安全性提出路橋過渡段差異沉降的控制標準。在上述研究中,有限元法研究還存在許多尚待解決的問題,因而而動荷載作用下路橋過渡段的差異沉降問題仍舊未能攻克。盡管如此,但研究成果們無疑是向著人類的需求在逐漸逼近。結語
在我國公路修建里程飛速增長的過程中,路橋過渡段的差異沉降越發成為了人們關注的焦點。在動荷載的作用下,路橋過渡段差異沉降的規模往往越發顯著,這對理論研究和施工實踐都是巨大挑戰。盡管學者們引入了動能量守恒原理和有限元模擬等方法,但始終未能徹底攻克該方面的問題。相信,隨著學者們對該問題的越發關注,未來的路橋建設將會有更多、更好的處理方法。
參考文獻
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