路桥过渡段差异沉降处治技术研究.docx

路桥过渡段差异沉降处治技术研究摘要：社会、经济的发展，带来了路桥建设的迅速发展，各省份、城市建设路桥的规模越来越大，工程项目也越来越多。然而，路桥在促进经济发展、为生活提供便利的同时，也存在着一些问题，如路桥过渡段的差异沉降问题，就是路桥建设的主要阻碍因素，成为建设者的困扰。本文将对此问题提出一些处治技术，希望对路桥建设者有所帮助。关键词：路桥建设；差异沉降；处治技术经济的飞速发展推动了路桥事业的发展。如今，各个地区的路桥建设项目不断增多，与此同时，路桥的问题也开始暴露出来。例如，桥台构筑物后填土衔接处的差异沉降问题，就使路面发生变化，不但给行车带来困难、影响道路通行，也存在着一定的安全隐患。因此，本文将分析路桥过渡段发生差异沉降的原因，并提出可行的处治技术。1. 路桥过渡段差异沉降的危害差异沉降是路桥过渡段的一种较为常见、且影响较大的危害。路桥过渡段存在这一问题时，桥头跳车的情况就不可避免，同时会产生较大的冲击荷载。通过运用结构动力学，国内的一些专家、学者对桥头跳车的现象进行了分析，发现动载效应通常是静载效应的数倍，对伸缩缝、桥梁墩台的损害同样加剧数倍，并且导致车辆的破损。简言之，道路、车辆的安全风险大幅度地增加了。除了对安全性有所影响，路桥过渡段的差异沉降也会影响到舒适度。车辆在通过路桥过路段时，由于差异沉降导致的路面变化会使得车辆发生颠簸、跳车冲击等情况，司机和乘客则会感到不适，车辆行驶的舒适性也就因此大为降低。与此同时，路桥过渡段的差异沉降还会影响经济性。由于桥头跳车，车辆会更容易受到磨损，而且跳车会引起车辆的动能损失，使车辆的耗油量、尾气排放大大增加，既不利于环境保护，也加大对车辆维护的投入。此外，如果路桥过渡段的问题不能得到及时解决或及时养护维修，路面、路基、伸缩缝等会受到车辆更为严重的冲击破坏，削弱桥梁和路面的耐久性能。为此，有关部门不得不提前养护道路桥梁，造成建设资金的大量浪费 袁腾文.路桥过渡段不均匀沉降控制技术研究J.北方交通,2015,11:42-44+47.。2. 路桥过渡段差异沉降的原因分析2.1 结构问题作为一项刚性工程，路面结构的台背部分必然会经历与其他材料一同搅拌的过程，以便进行加固。然而，由于强度、回弹模量等存在的差异，会引起沉降问题，一般而言，台背后面的素土不会进行处理，这就会使桥台与台背产生一定程度的沉降和压缩。桥台和台背虽然处于同一地质层，但它们的结构并不完全相同，桥台作用地基的压力要大于桥背，在摩擦力足够的情况下，它的结构才能保持稳定。但是，台背后面的段落存在着弹性、塑形、半刚性和刚性的差异，行车来往不断，相应地，就会导致沉降现象。2.2 设计问题有关人员在设计路桥过渡段的时候，没有充分了解从桥台结构到一般路基这一过渡过程中的材料差异。钢筋混凝土呈现出较大的刚性，石灰土以及级配沙砾、一般素土则分别表现出很大的半刚性和弹性。这些土壤相互之间存在着较大的差别，其本身又具有一定的独立性，只有了解它们的结构特点，相应的沉降问题才有可能避免。2.3 施工质量问题引起差异沉降的原因之一就是施工的质量问题。在台背和U型桥台施工中，由于工作面狭小，往往会出现重型压路机无法施工的问题，同时还要考虑机械对混凝土结构的影响，因此接近桥台边缘的部分，往往有紧实度不够的问题。如此，在后面填方的时候，容易出现相应的竖向固结变形，即施工的质量问题会导致沉降问题，使路基和台背中间出现台阶，同时伴有沉降现象。2.4 台后填料渗水台后填料渗水会导致侵蚀和变形现象。在桥台与台后的填方之间，由于自然降水，容易形成渗水现象，导致侵蚀和软化，进而引起沉降变形。2.5 台背调料的原因填筑台背时，通常是中部用沙砾、两侧用包边土，然而这种结构在便于水的下渗的同时，却不利于水的排除。由于下渗作用，台背结构就会损坏，时间久了，会造成相应的差异沉降现象 祝松.路桥过渡段路面结构开裂与差异沉降分析J.科技传播,2013,03:81+89.。3. 处治技术研究3.1 桥头搭板为防止桥头跳车，可以设置桥头搭板，对差异沉降在桥台和路堤衔接处引起的路面纵坡突变进行必要的缓和，尽量把纵坡变化控制在合理范围。搭板是钢筋混凝土结构，两端分别置于桥台和路堤之上，保证搭板与桥面板的宽度一致。设置时，要认真计算搭板的内力、配筋设计并总结搭板的构造设计、类型、埋置方式等。3.2 土工格网加筋为了减缓桥头跳车，可以为土工格网加筋。土工网的长度按照1:1的坡率从下至上增加，填土的压实度尽量在85%90%，且土工网的抗拉刚度需符合设计要求。利用锚固加筋的张拉作用，分层阻止填料顺台背的沉降。土颗粒和接触网之间的摩擦力会由于土工格网的影响而增大，最终土体的抗变和承载能力就会提高。3.3 软弱地基处理和台背换填一般来说，处理软弱地基会采取排水固结法与复合地基法。前者预压期较长、工后沉降大，但造价低；后者能减少总沉降量，但造价高、且不易保证施工质量。因此，选择处理方法时，必须结合实际情况。换填时，要选择模量大、排水性较好、易被压实的级配碎石等材料，通过压实材料，可以使路基的压缩变形得到有效的减少。但是要注意，地基产生的沉降不能被台背换填法消化，必须结合其他技术。3.4 土工格室柔性搭板首先是优化设计。先选取3种简化地基沉降模式来研究，通过科学对比，选出适宜的柔性搭板型式。路基的填料、刚度增大，压缩变形减小可以提高路基的填料强度，使消化地基沉降变形的能力得以提高。柔性搭板的间距、厚度也会影响到消化沉降，需要分散布置，层数依据地基情况而定，较差时层数应更多。增加搭板的厚度可以改善其刚度和弯拉强度，第一层厚度越大，沉降值则越小。设置路基顶面的基层时，应尽量增加长度，使行车荷载的作用力得以有效地分散。其次则是优化施工的技术。施工前要准备完善填筑路基的各项设备，以确保台背填料的夯实度，台后和路基的填料要保持一致。填料含水量较低时，要注意撒水，水量则依据设计要求均匀撒水，并依照规定时间进行间歇，然后填充格室、压实，同时挑拣出不满足要求的填料和材料中的树根、杂草等，验收土工格室材料，并让实验室检验测试报告、合格证等。铺设前，先整平和振压台背地基，确保压实度符合设计的要求。桥台附近的路基填土需要高于设计的标高，并对固定件实行精确定位，并在安装完成后检查质量。此外，还需合理配置不同规格尺寸的土工格室，之后根据合页式插销连接土工格室和固定件、在固定填料、填充、压