关键词:CFG桩复合地基处理;软基处理;扩建项目
1工程概况
M高速公路路线全长19.905km。根据有关部门为推进武港口物流产业园建设、增加该产业园与外界联系的通道,决定在M高速公路穿越港口物流产业园段部分路基扩建,在原有老路基础上进行老路基拓宽,并且增加互通,加强产业园与外界的联系。项目区属中副亚热带过渡的湿热季风型气候,雨热同季的气候特征。地质条件为上覆淤泥质亚粘土、粘土,下覆泥质粉砂岩,风化严重,基本承载力约800kPa。
2软基处治技术选择
M高速某段地处山间洼地和河流谷地位置存在软土,地质条件为软塑状粉质粘土及淤泥质土等,厚度薄,局部钻孔有淤泥揭露,零星分布。由于施工周期紧、场地狭窄,同时还要兼顾交通正常运行,结合工程地质勘查结果和老路基软土路基处理方法的评价,最终选择CFG桩进行软土地基加固。CFG桩复合地基处理示意如图1所示。
3CFG桩地基处理分析
为了分析拓宽路基CFG桩复合地基处理沉降变化,现场选取试验段进行沉降监测,监测断面路堤高4m,双侧拓宽,一侧CFG桩复合地基处理,另一侧没有进行复合地基处理。
由于CFG桩复合地基处理法具有施工方便、能有效的控制地基变形及地表隆起等特点,被广泛的应用于高速公路扩建工程软基处理当中。通过沉降监测对双侧拓宽路基两侧是否采用CFG桩复合地基处理法对新老路基差异沉降和地表水平位移变化进行对比,拓宽路基填筑完成至最终的监测时间为7个月,监测后期沉降和水平位移均趋于稳定。对监测数据进行整理和分析,沉降和水平位移的曲线拟合如图2所示。
由图2可知,扩建工程采用CFG桩复合地基处理明显比没有进行复合地基处理时对新老路基差异变形和地表水平位移幅度的影响小。当监测时间t为210d时,随着填土高度逐渐增加至稳定S1的最终差异沉降为6.53cm,S1的水平位移为1.17cm,S2的最终差异沉降为15.1cm,S2的水平位移为1.64cm,S1比S2的沉降小56.75%,S2比S1的水平位移大40.17%。这是因为拓宽路基没有进行复合地基处理法,拓宽部分对原有路基产生附加应力较大,附加沉降也随之变大,导致新路基与老路基的差异沉降较大,地表隆起也较大,往往容易引起路面的拉裂,产生纵向裂缝和影响边坡的失稳;扩建路基采用CFG桩复合地基处理法,通过调整桩长、桩身刚度及桩间距控制沉降的变化,能将加宽路基沉降控制在较小的范围,从而减小新老路基差异变形,对地表水平移动幅度变化较小。因此,扩建工程采用CFG桩复合地基处理方法,可以有效的控制新路基沉降、新老路基之间的差异沉降和边坡的稳定性。
4施工技术分析
(1)对于加宽路基填方土压实度的要求:原有路堤加宽和原有路基边坡边沟的回填土压实度应与老路基土的压实度相当;新填土的压实度可以根据机械耗工或者加筋处理等方法适当提高1%~2%,避免加宽路基和边坡边沟回填部位出现不均匀沉陷。(2)涉及新旧路基衔接部位施工时应尽量利用原状土结构强度,不得扰动下卧层。要及时清除老路肩边坡上腐植土、草皮及树根等杂物,为台阶开挖提前做好准备。如遇填土含水率较高时要及时进行翻晒或掺灰,路基土要重新、多次来回碾压,以达到质量规范要求。(3)结合部试验段的修建,选择80cm×120cm台阶尺寸进行开挖,施工步骤按照设计路基台阶开挖方案进行且符合相关规范。开挖台阶应首先从硬路基开始逐步向下开挖,以消除老路基边坡压实度不足带来的质量隐患,增加新老路基结合接触面和结合程度,减少新老路基结合位置产生的不均匀沉降变形。(4)扩建时对老路堤加高,要充分利用机械作业如用铲运机清除老路基边坡表层的杂物,去掉老路基边坡内与土的物理特性不相符的材料如砾石、砂、碎石等。拓宽路堤高度要分层填筑碾压以达到设计规定的高度和宽度。(5)拓宽工程的软基处理要根据实际工程地质地貌等情况,选择如CFG桩复合地基处理方法,以控制拓宽路基的沉降及整体路基的稳定性。老路槽恢复完成后必须进行整体修改,分层填筑,以达到设计要求的不小于4%的双向横坡。
参考文献
[1]杨永泰.前陆盆地沉降机理和地层模型[J].岩石学报,2011,27(2):531-544.
[2]马晓晖,李立寒.道路拓宽中路面拼接台阶尺寸的分析[J].公路交通科技,2010,27(5):52-55.
1.化学法[2](1)化学絮凝处理。利用化学药剂去除水体污染物以达到改善水质,但易对生态系统造成二次污染,一般作为临时应急措施使用。(2)化学灭藻处理。开营养盐的积累会使水中的藻类大量繁殖,致使许多水下的植物无法进行光合作用,释放氧气,使水变成黑臭,投加化学灭藻剂杀死藻类。但长期使用藻类易产生抗药性,易对环境造成二次污染。
2.微生物法利用微生物降解水体中的有机物,吸收和转化污染物质成为无污染或微污染的物质,起到水质净化的作用。但微生物的繁殖快,每一次繁殖都可能一些变异品种,导致微生物净化作用下降,而且很难控制其净化效果,同时微生物的分解物可能带来二次污染。
3.水生态修复法主要是恢复动植物等生物的多样性,利用其生命活动,对水体中污染物进行吸收、转化及降解,从而净化水体,重建并恢复水体中的生态系统。由于该技术效果好、成本相对较低、运行维护方便等优点。同时不易形成二次污染,还可以与景观改善相结合,因此已成为湖泊环境的主要发展方向。运用物理法、化学法以及微生物法来改善湖泊水体,在技术方法都有其局限性,或存在不可持续性,易造成二次污染,或成本高等问题,不能从根本上解决水体富营养化带来的一系列环境问题。因此,水生态修复法是湖泊环境治理领域最有价值和最具生命力的技术。
二、基于生态修复的湖泊环境治理技术
在调研分析湖泊生态系统退化、结构不合理等原因的基础上,通过实施包括基础条件建设工程(水位调控、湖盆物理形状改造和底质改善)、高等水生植被构建工程、食物网构建工程与清水态生态系统优化与稳定工程等水生态修复工程措施,调整和优化生态系统结构,修复水生态系统,有效提升水质,构建“清水态”生态系统。
1.水位调控为了改善底质,需排干湖水。生态修复初期,若降雨不能满足工程需要,需启用自来水作为备用水源,按生态修复初期平均水深控制在0.6~0.8m,后根据植物的生长状况和降雨量控制湖泊的水位在适宜的范围内。
2.湖盆物理形状改造通过实施湖盆物理形状改造,将现有平坦的湖盆表面改造为若干个直径不一、深浅不同的锅底状表面,同时布设多条纵横交错深浅不一的沟道,构造与自然沉积环境相似的湖盆形状,以满足不同生态位的水生动植物生长需要,通过构造多种生境,为高等植物群落组成多样性乃至生态系统生物多样性的恢复打下基础。
3.底质改善运用“高效抑氮磷复合基质配比技术”,将湖泊重污染底泥进行质地改良,经机械处理使底泥具有良好的通气保水性能;然后投加微生物降解底质中过量的有机物成分,同时配以适量的铁、铝、钙盐,既能使底质具有较高的养分有效性,以保证植物生长,又能通过上述几种金属盐固定底泥中的营养物质,抑制底泥中营养过量释放造成水体富营养化;并结合现场环境状况制作成几种人工基质,并在上面种上植物,筛选出适合本地使用的高效抑氮磷释放的复合基质配比方案,为湖泊大型水生植物生态系统的构建提供良好的底质保证。
4.高等水生植被构建以沉水植被恢复为主,沉水植物生长在水面以下,对抑制湖泊沉积物再悬浮、降低水体营养盐浓度、提高水体透明度、改善湖泊水质和景观效果意义重大,是维持湖泊清水态的主要调控因素。
5.食物链构建工程食物链构建是决定水生态修复成功与否的关键,不合理的食物链结构可能导致水生态系统不稳定,水环境重新变得恶劣。清水态食物链结构构建主要包括鱼类、浮游动物、浮游植物、细菌等构件的重建与优化。在湖泊生态修复初期,通过放养鳜鱼、乌鳢和大口鲶等肉食性鱼类,通过捕食其它鱼类调节湖泊生态系统中鱼类多样性和种群密度,降低草食性、杂食性和掘食性鱼类对沉水植被恢复的影响。底栖动物主要放养蚌和螺等,蚌等放养在水较深、底质软的区域,螺接近岸带浅水处。
6.清水态生态系统优化与稳定对水生态系统进行持续监测,据此在优化水生高等植物种类、食物链结构的同时,建立鱼类平衡、鱼类-沉水植物平衡、鱼类-底栖生物平衡、滤食功能群-浮游植物平衡等,最终建立稳定的良性湖泊生态系统。
三、案例分析
1.工程概况内沙湖(东经114°18′30″-114°18′39″,北纬30°33′51″-30°34′01″)位于武汉市中心城区,因粤汉铁路(今武昌到黄石线路)的修建由沙湖分割而成,面积约5.67万m2,最大水深近3m。目前实现截污,水源靠降雨补给,湖泊水环境恶化程度严重,常年水质为Ⅴ类,间或Ⅳ类,呈黄浊态,透明度不到30cm,远远不能满足该湖功能区划的要求。对内沙湖开展了生态调查。调查结果表明,内沙湖主要生态问题是外来污染对生态系统破坏严重,是典型的恶性生态系统:缺乏沉水植物、底栖动物群落退化严重,大型浮游动物密度低、食物链短,生态系统结构简单,营养盐循环速率高,沉积物-水耦合作用剧烈,整个水生态系统自净能力低[3]。
Abstract:ThroughthestudyofthereinforcementandmaintenanceschemeforsmallbridgeandculvertofXinjianghighway,thisarticlesummarizesthatdifferentmaintenancemeasuresshouldbetakenaccordingtodifferenttechnicalconditionsinordertomeetthehighwayreformationconstructionrequirementsandrecoverthefunctionofbridgeandculvert.
关键词:桥涵;加固;维修;上部结构;下部结构;技术状况评定
Keywords:bridgeandculvert;reinforcement;maintenance;upperstructure;substructure;technicalconditionevaluation
中图分类号:U445.7+2文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)25-0108-02
0引言
在新疆公路改造项目过程中,桥涵在公路构造物中所占比例较大,其使用性能直接影响公路的通行能力和服务水平,通过开展针对新疆国省干线公路小桥涵加固、维修设计方案开展研究,总结出根据小桥涵工程技术状况的不同,提出相对应的养护对策,满足公路改造工程建设要求,以恢复桥涵使用功能,提高承载力,增强安全性和耐久性。
1公路桥涵外业勘测内容
1.1需收集的资料、检查(测)如下资料:原桥涵竣工图纸;历年来桥涵改造资料;历年来桥涵养护及评价资料;项目区域路网调查资料;交通组成及交通量调查资料;桥梁(涵洞)区域地形、地貌、气象、地震、工程地质和水文地质资料。
1.2主要调查、检查的内容及要求如下:按桥梁上部结构、下部结构和桥面系分别检查、评定。
①结构混凝土或钢筋混凝土构件,对其强度、裂缝、蜂窝(麻面)、剥落、混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀、空洞、梁板铰缝、结构变位、桥头跳车等详细检查、记录并拍照;同时,应针对水分、冰冻、污染物和盐等对结构的腐蚀及影响提出调查意见。②对桥梁支座技术状况包括缺陷、变质、开裂、串动、脱空检查、记录。③对桥面铺装层技术状况包括破损、变形、裂缝、坑洞、错台、铺装层强度和厚度等进行详细检查;同时,应针对水分、冰冻、污染物和盐等对铺装层的腐蚀及影响提出调查意见。④对桥梁伸缩缝技术状况包括平整、破损、松动、失效等应逐一检查、记录。⑤对桥梁基础及河底铺砌的缺损情况进行详细检查,包括基础冲刷、掏空,沉降、滑移和倾斜、裂缝、剥落、露筋等,必要时需检测埋置深度、地基土质及承载力。⑥对桥下河床及调治构造物的缺损情况进行详细检查,包括河床堵塞、变迁、冲刷和调治构造物损坏、冲刷、变形;对铺砌及进出水口冲刷、剥落、冲蚀、沉降、位移等逐一检查。
根据桥梁病害调查和初步拟定的方案,进行相关测量,包括桥位平面、纵断面(路线纵坡)、桥面高程(横坡),板厚、桥长、桥跨、结构尺寸、河床高程、进出口及导流防护位置、高程等;若需设置便道,则需进行便道布设和平纵横勘测。及筑路材料调查,包括材料料场位置、运距、品质、储量、价格等并进行相关检验。
2桥涵技术状况评定分析
2.1桥涵技术状况评定桥梁实际承载能力和抗洪能力的调(检)查、评定依据《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011)、对涵洞的技术状况评定依据《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)等。对不同技术状况类别的桥梁,分别采取不同的养护措施:一类桥梁进行正常保养,二类桥梁需进行小修,三类桥梁需进行中修,酌情进行交通管制;四类桥梁需进行大修或改造,及时进行交通管制;五类桥梁应及时进行改建或重建,关闭交通。涵洞的技术状况评定分为五级(好、较好、较差、差、危险),据此提出加固维修、改建等建议。
2.2公路桥涵加固、维修设计原则和依据公路桥涵加固、维修设计按照“安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、保护环境”原则,依据外业勘测资料和技术标准、规范和规程《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)、《公路养
护技术规范》(JTGH10-2009)、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)等对公路桥涵加固、维修设计。
3桥涵加固维修养护对策
3.1桥涵上部结构加固维修方案
3.1.1桥及盖板明涵上部结构加固维修方案①对上部结构梁及盖板技术评定:承载能力、挠度检测和结构验算,对于达不到现行规范要求及梁板底面结构性裂缝多、缝宽超过规范限值的,其部件的技术状况评定为四类、五类者,应采取拆除换板方案。②对于上部结构梁使用状况不满足规范要求、其部件技术状况评定为三类及以上者(涵洞三级及以上者)通过加固可达到要求的,可采取以下加固维修方案。1)对于单板受力(承载力尚满足荷载要求者)可采取加强铰缝处理、加强铺装层设计等措施。2)小桥涵板面混凝土铺装层破损等,板自身承载能力可以满足要求的,视板底铰缝处是否存在碱蚀、渗水等情况,及病害的严重程度确定是否凿除重做铰缝混凝土,重新设计并浇筑铰缝及铺装层钢筋混凝土。梁板底面裂缝尚不影响结构使用安全,处治方法如下:裂缝宽度值在允许范围内时,宽度
3.1.2盖板暗涵上部结构加固维修方案①盖板承载能力经检测及验算不符合规范要求、其部件技术状况评定为四级及以下时,应拆除全部盖板,更换符合现行设计规范的盖板。②盖板使用状况不满足规范要求、其部件技术状况评定为三类及以上者(涵洞三级及以上者),通过加固可达到要求的,可参考小桥及明盖板涵处理措施。
3.2桥涵下部结构加固维修方案
3.2.1基础①对于基础不均匀沉降、开裂严重已影响或将影响结构安全者,应拆除重建。②对于基础外露及基底局部掏空、尚未造成基础严重沉陷变形者,需分析产生的主要原因,视具体情况采取加大基础埋深(护坦)、加大基础断面、设置桥涵底铺砌防护等方案。③对于桥(涵)底防护不足的,可采取以下措施:1)局部基础被掏空时,应将掏空部分清理后,支模浇筑流动性混凝土并振捣密实,必要时植筋,设置桥涵底铺砌防护及淤坝等。2)基础埋置较浅、冲刷较深时,视工程地质和水文地质条件,可采用设置淤坝、跌水、消力坎(池)和设置桥涵底铺砌防护等措施。
3.2.2台身①台身产生不均匀沉降、倾斜或开裂者,应视其严重程度和产生的原因处理。1)对于病害已严重危及结构安全者,应拆除重建。2)因基础不均匀沉降引起的墩台自下而上的裂缝时,若可加固处理,应先加固基础,再加固台身;加固维修时,可采用植筋、加大墩台断面、灌缝、设钢筋混凝土带、黏贴钢板箍等方法加固。②台身表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝等病害时,建议采用聚合物混凝土(砂浆)等修补。
3.2.3桥涵进出口及铺砌①八字墙(一字墙、直墙、L墙)倾斜变形及裂缝:应区分病害产生的原因和病害的程度;对于结构性损坏应拆除重建;加固维修时,可参照台身方案处理。②导流坝、锥形护坡破损:应分析原导流防护工程设置的合理性,若不合适应重新设置;若导流防护位置合适、但破损严重,应恢复或重建。③进出水口铺砌掏蚀、破损:垂裙埋深不够时需加深、加大垂裙埋深及断面尺寸;垂裙埋深满足要求时,需视冲刷作用,采取铅丝(钢筋)石笼、抛填片(卵石)或淤坝等防冲刷措施。
4结束语
公路桥涵加固、维修项目及内容应明确对交通组织管理的影响和要求,需调查项目区路网现状、交通组成和交通量,提出施工期社会车辆交通组织方案;如施工中是否需中断交通或分幅或间歇中断交通以及中断交通的季节和时间等。交通组织应满足加固维修设计和施工要求,保证社会车辆安全顺畅通行和施工人员、设备等安全,并减少其社会影响。
参考文献:
[1]JTG/TH21-2011,公路桥梁技术状况评定标准[S].
关键词:沥青公路施工工艺平整度养护
沥青是由天然出产或各种有机物经热加工后得到的产品,它是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成,因此沥青混凝土路面由于其具有的强度高、稳定性好、耐水耐磨且耐高温等优点,成为了公路路面施工的首选[1]。沥青公路性能的随着社会的发展逐步提高,因此对沥青公路的施工质量的要求也必须更加严格,为了提高沥青公路的总体质量,本文拟从沥青公路的施工过程、平整度、路面的破坏形成及原因分析、养护等这四个方面方面进行阐述。
1.施工过程
沥青公路在施工过程中要结合以往的实践经验,并针对不同的实际情况采用合理的解决方案和措施对其施工质量进行控制,使其满足规范的质量要求。沥青公路的施工工艺流程为:原材料及设备准备测量放线沥青混合料的拌合出场温度检测摊铺初压复压终压温度检测平整度检测钻芯取样检查厚度[2]。其中主要的工艺为原材料及设备准备,摊铺,碾压这三个过程,本文着重从以上三个方面进行论述。
1.1原材料及设备准备
首先需要进行的是沥青混合料的配合比设计,因为不同种类的公路对其沥青混合料的配合比要求不同,应根据具体的公路种类选取材料并按照相应的配合比进行设计。在运输阶段需要选择特定的运输车辆,选择的标准是车厢要有紧实、光滑的金属板面。另外在装载沥青混合料时,要尽量缩短出料口至车厢的下料距离。
1.2沥青混合料的摊铺
在沥青混凝土的摊铺中采用摊铺机施工,配有店子自动调节摊铺厚度的装备,装有可调整振幅与频率的熨平板,确保摊铺规定的松铺厚度和平整度;摊铺采用一台摊铺机全幅摊铺;每次摊铺钱,均检测并调整熨平板,确保平直,开始摊铺混合料板,其厚度与松铺一致;摊铺时采用有效的标高控制。整个摊铺过程连续、均速,不能随意改变速度;沥青混合土摊铺机螺旋喂料器调整至最佳状态,随时检测摊铺质量,发现离析和其他不正常现象应及时分析原因予以处理,运料车在摊铺区散落的料应及时清除[3]。
1.3碾压
碾压时驱动轮在前,从动轮在后,可以避免热料被挤压隆起,后退时沿前进碾压的轮迹行驶。由外侧向内侧,由低处向高处碾压,先静压后振动碾压。碾压过程中起步,换向、倒退等方法不当都会引起路面出现推移、拥包、凹坑、轮迹。因此,碾压过程中尽量不要打方向、制动,碾压必须梯形重叠,防止超压或漏压,在用振动压路机复压或终压时,倒车应先停止振动,向前压时,先起步再开振动,以避免拥包或出现凹槽,压路机不得在未碾压成型并冷却的路面上转向、调头或停车等候。振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。当天碾压成型但尚未冷却的沥青混凝土路面上不应停放任何施工或其他设备及材料,以防产生变形。完全冷却后方能开放交通。
2.平整度
沥青路面的平整度是以几何平面为基准,表现为路面纵向和横向的凹凸程度即实际路面和设计平面的偏离程度,主要表现为凸起、波浪、接缝台阶、碾压车痕等。影响沥青混凝土路面平整度的因素有很多,每一个环节的微小失误都会造成平整度指标降低。实践表明,桥梁伸缩缝、摊铺工艺、碾压工艺以及横接缝处理等方面都会对平整度产生影响。
2.1桥梁伸缩缝对平整度的影响
主要是在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小伸缩缝,雨水深入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。或者由于桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象而产生的。针对这一问题需要强化施工质量,提高桥涵端部而路堤施工场地窄小、压实区域形状不规则而工期又紧迫的特点,应使用专用的小型压实机械[5]。
2.2摊铺工艺对平整度的影响
摊铺机结构参数不稳定、行摊铺速度不均匀、摊铺不连续,摊铺速度不均匀、熨平板工作不正常、运料车倒车时撞击摊铺机、散落在下层的沥青混合料散料未及时清除等,都会造成路面不平整甚至波浪。针对这个问题,需要根据路面等级,选择性能优良,结构参数稳定,找平装置自动化程度高,与拌合机能力匹配的摊铺机。同时摊铺应保持连续。必须配租与摊铺能力相匹配的混合料,尽量做到摊铺过程中不停机。最后摊铺速度要保持缓慢均匀,一般摊铺速度应控制在每秒2~4米(根据供料情况,保持不停机为原则),摊铺机瞬时速度变化,会导致摊铺层初始密度不均匀,从而引起碾压后局部厚度的变化而影响平整度。所以,摊铺机速度一经选择,应保持均衡,不得经常变化[6]。
2.3碾压工艺对平整度的影响
在初压时宜采用双钢轮压路机,光轮碾压2遍,使摊铺层得到初步稳定,不宜使用轮胎压路机,由于其重量较大,形成的纵向车辙难以清除,影响平整度。复压宜采用重型轮胎压路机(轮胎新旧程度要一致,使结构层更密实,是结构层主要成型阶段。终压宜采用双钢轮压路机,压2遍以消除轮迹为主,并最终将结构层压实。为提高路面平整度,压实时宜采用大吨位压路机,碾压过程中(特别是初压、终压阶段)最好不要用振动,应用静压,做到“紧跟、慢速、高频、低幅、少洒水”。碾压过程要有专人指挥。初压、复压、终压3个阶段,要避免出现过压和漏压路段。碾压时压路机起步速度要慢,折返时自行停止,严禁制动、急停、避免对混合料产生推移。对碾压温度的控制是碾压过程中的一个重要环节,混和料温度越高、越容易压实,也利于提高平整度。在确保混合料不粘轮的情况下,应尽早开始碾压,要做到随铺随压,否则由于温度偏低导致混合料内摩擦阻力家大,产生不均匀压实,降低了平整度指标,而且压实时易形成局部松散、开裂,影响路面质量。
3.沥青路面的破坏形成及原因分析
3.1沥青路面裂缝
沥青公路在使用过程中会随着使用时间的延长会出现各种问题,如在使用期间会出现不同程度的各种裂缝,并且会因为日常雨水或雪水的侵入,进而导致裂缝附近土基含水量加大,在车碾的反复作用下,路面承载力下降,使路面出现结构性破坏。
沥青的针入度、低温延度、粘度、含蜡量和老化性能等都是影响开裂的重要指标,其中影响更大的是沥青的温度敏感性,温度敏感性大的沥青容易开裂。一般情况下沥青含蜡量越高,其拉伸应变越小,脆性就越大,温度敏感性也就越大,温度稍有变化,就容易产生裂缝。因此应重视沥青混合料的级配设计,提高沥青混合料的拉裂缝性能。在有条件的情况下,沥青面层,采用吸水性小的骨料和密级配混合料;采用含蜡量低的优质沥青[7]。
3.2车辙
车辙一般是在温度较高的季节产生,是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度1.5cm以上。车辙产生的原因主要是因为路面的强度不足造成轮道下线或是路基强度稳定性不够,在车辆载荷反复作用下,材料产生侧向变形,或是沥青混凝土上面层材料稳定性及压实不足,车辆在和反复作用下产生垂直及侧向变形而形成的。
针对车辙出现的原因,只需加强对施工过程中对路基填料的选用和施工工艺的控制就可以基本避免,同时在设计时对路面强度要结合实际进行认真计算。在选择沥青面层材料时,要从高温稳定性着手,一是要选用适合的沥青材料标号,大量的实验和经验表明,热塑性橡胶类SBS改性沥青无论在炎热地区、温暖地区,还是寒冷地区都是使用的,而其高温稳定性、弹性恢复力、粘韧性,耐老化性等方面的效果也是最优的。二是使用轧制破碎寂寥,粗集料应具有棱角,近似立方体,表面粗糙;集料级配中必须含有足够的矿粉;沥青结合料应具有足够的粘度[8]。
3.3沉陷
沥青公路在使用中出现沉陷一般是由基层局部成性不足,强度不够,在形成荷载和自然因素下形成的。形成沉陷主要原因是由于零填途中自由水分充分,压实荷载的大部分由空隙中自由水承受,土粒有效应力减小,土基不能充分碾压,使其强度不能达到标准,进而使路基结构被破坏引起沉陷。通常情况下,局部小面积沉陷是由基层局部填料不良或压实不足、强度不够,水渗入裂缝后基层软化形成的;大面积沉陷则是由路基不均匀沉降或局部滑移引起。
因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷,若土基和基层已经密实稳定,不在继续下沉,可只修补面层。若路面略有下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,可以在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青,再用沥青混合料将沉陷部分填补,并压实凭证;若因路基沉陷导致路面破损严重,矿料已松动、脱落形成坑槽的,应按照修补坑槽的方法予以处置[9]。
4.沥青公路的养护
由于近年来交通量迅速增长,且车辆大
型化、超载现象严重,对于公路造成的压力越来越大,很多公路都因交通方面的巨大压力出现了一定程度的破坏,因此沥青路面的养护工作也变得越来越重要。沥青公路的养护大体上分为预防性养护和修复性养护两种。
4.1预防性养护
预防性养护包含了预防性养护和角整形养护两个层面的内容,包括了道路设施中的路基、路面、桥涵及附属设施的全部内容。按照目前的养护技术规范中划分的养护类别,是除大修工程以外的维修日常保养、中修工程,从预防的角度来看,小修是对小病害进行及时性修复,来防治大病还的发生。总之,预防性养护概念是全方位多层次的,是一个系统工程。
表面封层是预防性养护常采用的技术,它是在整个路表面采用连续的方式铺设一层养护层。主要解决的问题要复原或延缓表面沥青材料的氧化或老化;重新建立路面抗滑阻力;蜜蜂表面的微笑裂缝,防止水从表面深入路面结构层;防止集料从表面脱落、蹦散。目前常采用的表面封层技术有雾状封层、还原剂封层、石屑封层、稀浆封层(微表封层)等。
4.2修复性养护
修复性养护技术主要是指坑洞修补工艺,在路面出现肯东的情况下,可以采用应急性修补这项技术,这样可以防止坑洞进一步扩大,可以在此技术采用相应的技术对道路进行修补。通常是将修补材料直接填入到经过清理的坑洞中。但应急性修补是在紧急情况下进行的修补,想要对道路进行全面的、完整的、系统的修补延长其使用寿命,通常采用按照严格步骤进行的热补工艺,即永久性修补,一般情况下经过永久性修补的道路,其修补寿命可达两年以上。
参考文献:
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关键词:公路;桥梁;连接;施工
Abstract:Atpresent,thesocialeconomyofourcountryisintherapiddevelopmentstage,thisputforwardhigherandhigherrequirementsforthebridgeonhighwaytrafficquality,thetrafficvolumeincreasingalsobringsnewchallengestothehighwayandBridgejunction.Thispapertakethebumpingphenomenonasanexample,toillustratethestrengtheningofhighwayandbridgeconnectionproblems,andputforwardthehighwayandbridgeconnectionconstructiontechnologyandconcretemethodsandthefocusquestionwhichneedtopayattention.
Keywords:highwayconstruction;bridge;connection;
中图分类号:U415文献标识码:A
随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快,公路建设的里程也越来越长,所承载的交通量也越来越大,再加之人们生活水平不断提高对公路交通的安全性与舒适性也提出了更高的要求,因此,加强公路与桥梁连接处的质量管理显得非常必要。桥头跳车现象是我国省级以下公路常见问题之一,其产生的原因主要是由于公路路基沉降与桥梁地基沉降系数不同所造成。针对这样的问题,我国公路桥梁建设施工单位及研究人员不断对公路桥梁连接处的设计与施工进行研究,找出了桥头跳车现象的解决办法。为了更好的分析公路与跳梁连接处的设计与施工,首先要对桥头跳车现象产生的原因进行深入分析,找出解决办法。
1.公路与桥梁连接处最常出现的问题
目前,即使公路建设技术和水平得到充分的发展,但公路与桥梁连接处仍存在不少问题,除了处理连接处明显的破损病害外,最为常见问题就是桥头跳车现象的出现。桥头跳车是指车辆正常行驶到桥头的位置时车的前头会向上“跳跃”,人们把这一现象称之为桥头跳车。造成桥头跳车的原因是多种多样的,概括起来主要表现在以下三个方面:
1.1公路与桥梁的下沉量不同引发桥头跳车现象。通常情况下,公路设计师和施工单位在公路与桥梁连接处的设计和建设过程中,都会考虑到公路和桥梁的沉降因素,为此,在公路建设初期会对公路和桥梁天然地基和填土进行加固处理,以减缓桥头跳车现象。但是由于公路与桥梁的受力不同,随着时间的推移和使用量的加大,二者的地基和填土也会出现或大或小的差异,最终导致一定的距离差,这个距离差正是造成公路与桥梁结构相脱离并使路面不平整的主要原因,这样车辆在行使至此处时,由于来不及减速,容易出现桥头跳车的现象。
1.2由于公路排水不及时或填土流失造成桥头跳车现象。一般情况下,公路在建设过程中都安装了排水设施,但也不能排除下雨天该设施会运行不灵,这样将会对公路、桥梁以及公路与桥梁的连接处造成很大的影响。在这种状况下,雨水会通过公路与桥梁连接处的缝隙往下渗透,使连接处的填土软化,再加之路面本身的负重以及车辆行使带来的负重,公路与桥梁连接处的路基将会错位,这样便容易产生桥头跳车现象。
1.3不合理施工造成的桥头跳车现象。在施工过程中,施工单位由于赶工期等原因没有严格按照施工工艺的要求进行施工,或对桥头路基下沉因素缺乏充分的考虑,不能保证路基的密实度,在这样的施工条件下,很难保证公路与桥梁连接处的施工质量,尤其是桥头路基的质量,所以出现桥头跳车现象的几率就升高了。
2.公路与桥梁连接处“跳车”现象的原因分析
找出公路与桥梁连接处跳车现象的原因是解决跳车现象的关键。产生公路跳梁连接处跳车最主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能等几个方面。其中以不均匀沉降为最主要原因,我国公路路况调查显示,产生公路与桥梁连接处跳车的最为主要的原因是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降,产生错台所致。找出原因,然后根据这一原因进行相关的调整,调整设计方案,施工方案等,才能最终解决这一影响公路行驶安全性的跳车现象。
3.公路与桥梁连接处的施工技术和具体方法
施工环节是制约公路与桥梁连接处质量的关键环节。施工单位在施工过程中要注意四个方面问题:第一,科学合理的设置桥涵构造物。在设置挢涵构造物时,要充分考虑填方的高度、路堤的长度、填料的来源以及路堤沉降等各项路基地质情况,选择合适的桥涵位置、跨径以及桥台后部的防护工程,要尽可能地避开不合理的桥涵;第二,对台背填筑前的软地基做加固处理,这是避免桥头跳车现象发生的有效途径。目前,国内有很多处理软地基的策略和相关资料,比如排水固结法、换土法以及振动碎石桩法等,要根据具体的施工情况,选择合适的策略和施工方法,从这些方法的使用结果来看,都取得了良好的效果。第三,严格控制填料的质量。桥台后部最好填筑一些摩擦角比较大、透水性比较好的材料,这样可以保证填料的压实质量,减少路基的沉降;与此同时,选用摩擦角比较大的填料能够将台背缝隙中的雨水及时排出路基,较少了路基的变形和下沉。
体外预应力是一种有效的桥梁加固方法。简单易行,不影响行车。受力途径明确,能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改进结构的应力状态。为了满足加固后旧桥的承载力的需要,体外索一般采用折线形,同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时,可按偏心构件来验算梁的承载力;按无粘结部分预应力混凝土结构,认为截面受弯破坏时,梁内的非预应力钢筋达到屈服,而预应力钢筋达不到极限强度,验算使用阶段的应力及结构变形;按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。
体外预应力加固法,加固后能达到荷载标准,加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能。裂缝宽度变窄,挠度明显减小,增加了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中,具有加固、卸载及减小结构内力的作用,值得推广应用。
4.关于已经产生桥头跳车现象连接处的修复设计与施工重点
加强路基控制是解决桥头跳车主要控制措施之一,在进行施工前要对施工方式方法进行有效的设计,以减少路基沉降、、提高路基刚度,减少桥头跳车现象。通过对台背回填处理施工方式、台背回填压实方式、回填材料的选择与设计等方法,减少公路与桥梁连接处跳车现象。对于已经产生跳车现象的桥梁连接处,可以采用新的修复方法进行修复,但是在进行修复前还要对连接处的修复进行一定的施工设计,以保障修复效果。利用现代修复技术可以有效的修复“桥头跳车”,“混凝土注浆加固台背填土快速修复技术”是修复技术中比较成熟的一种修复方式。“混凝土注浆加固台背填土快速修复技术”是采用高分子聚合物加拌水泥而成的浆液,在跳车的桥头50米至70米处即开始打上间距为1.5米至2米的梅花桩式孔,每个孔直径约7.5厘米,深度从十几米至二十几米不等,再向孔里灌注这种新材料浆液,以增加土质强度,增强地基的承载力。针对路面沉降情况的不同,梅花桩式孔的深度、距离、孔径都不相同,要根据勘察结果进行设计,计算各阶段的应力,最终确定修复方案。
5.结束语
总之,桥梁与道路连接处产生跳车台阶的主要是发生不均等沉降或遭到损坏引起的。因此,只要按照上述方法和要求,从基础的设计选型、安装施工、养护原则等几方面,以预防为主,采取有效的防治措施,确保桥梁和道路基础的各项质量,伸缩缝处的跳车台阶大部分是可以减少和避免的,桥梁的服务质量也可得到大大提高。
参考文献:
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关键词:高速公路;软土路基;特点;处理方法
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A文章编号:
1.软土路基特点随着经济的发展,目前已建成和正在修建大量高速公路,黄河、珠海等地区是河网发育的地区,软土深厚,分布极广,在高速公路建设中遇到的棘手问题就是如何处理这些复杂的软土路基。通常,软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面:(1)强度及稳定问题:当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。(2)沉降变形问题:当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷、沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等等。2.软土路基处理方法在软土地基上修建高速公路,往往需要对天然地基进行地基处理,以保证路堤路基的稳定性,控制工后沉降和工后沉降差以满足设计要求。常用的处理方法可以分为:2.1减轻路堤荷载减轻路堤荷载可有效减小作用在地基上的荷载密度。作用在地基上的荷载小,地基稳定性就容易满足,也可有效减少软土地基的沉降量。减轻路堤荷载,一是尽可能降低路堤设计标高,二是利用轻质材料填筑路堤。前者受使用和设计标准要求的限制,这里主要指利用轻质材料填筑路堤。如采用粉煤灰填料路堤、EPS超轻质填料路堤等。2.2地基处理在公路工程软土地基处理中应用的地基处理方法很多,有预压法、振密挤密法、置换法、灌入固化物和加筋法。公路常用方法又可分为土质改良和复合地基两大类。土质改良是指对地基土体性质进行全面改良。如通过采用排水固结法、强夯法等进行地基处理,使地基土体抗剪强度提高,压缩性减小,从而达到提高地基承载力、减小沉降的目的;复合地基法是指在地基中采用置换、插筋、部分土体改良等方法设置增强体形成复合地基以提高地基承载力、减小沉降。如采用水泥土桩复合地基,低强度桩复合地基,土工布加筋垫层等。2.3桩基础通过在地基中设置桩基础,架设桥梁跨越软土地基地段,如桥梁跨越。或通过采用桩基础承担路堤路面荷载等,如桩承堤等。2.4工后修补在满足地基稳定性的前提下,允许建成的道路产生较大的工后沉降和不均匀沉降。通过预留高和工后对路基路面进行修补,调整产生的不均匀沉降差,以满足设计要求,这也是一种处理对策。工后修补对维持交通、对交通影响不大的条件下应是一种很好的方法。2.5综合处理综合处理是指综合应用上述各类方法进行处理。如对路堤地基进行地基处理和减轻路堤荷载相结合;对路堤地基进行初步地基处理与计划工后修补相结合;以及多种地基处理技术的综合应用,如真空预压与堆载预压相结合等,应用综合处理方法往往可带来较好的经济效益和社会效益。
3.软土路基加固处理措施在高速公路施工建设过程中,针对不同软土地质的实际情况,即:软土分布范围、厚度、路堤高度、以及施工场地及工期等多方面的因素,具体施工过程中应采取有针对性的加固处理措施,有效提高高速公路软土堤基稳定性,确保工程高效、优质、快速的建设发展。
3.1砂垫层软基加固法铺筑砂垫层是高速公路软土地基最常用的浅层加固处理方法,是在路堤底部松软过湿地面上铺设一层砂层,,形成填土的底层排水面,在上层不断填土过程中,随荷载进一步增加,促使软土地基排水固结,提高地基强度,补偿地基土中抗剪强度不足问题。为了确保砂垫层具有较强通畅排水能力,应尽量采用渗水性能较为优越的材料。砂垫层法主要用于软土层较薄,工后沉降量不大的施工地段。砂垫层宜优选中粗砂,且砂中含泥量(小于0.074mm砂粒)应小于15%,砂垫层通常设置厚度为0.6~1.0m。为了保证砂垫层具有良好渗水性能,在砂垫层上应该填筑一层黏性土以达到封住水不让其返上路基的目的。同时,要在高速公路软土路基两侧修建完好的排水沟,从砂垫层渗出的水直接通过排水沟排出公路路基意外,以确保路基具有较高稳定性。3.2加筋土软基加固法加筋土是由土和筋体共同组成的复合土体,其在软土堤基处理方面具有非常独特的优点和性能。在高速公路软土堤基处理过程中,将加筋土结构与其他软土堤基加固方法恰当地搭配起来,会取得非常好的软土堤基加固效果。从大量工程实践经验可知,采用加筋土是一种有效避免深基础的软土处理方法,不仅可以节约大量的施工建设费用,同时还可以路堤和结构物间沉降具有较强连续性。
3.3塑料排水板软基加固法在高速公路软基土层内插入塑料排水板,是一种人为在软土土层内增加渗水通道的软基加固法。通过插入塑料排水板,增加软土路基施工的排水途径,缩短排水距离,即在路基填土过程中利用土体自重作用,加快软土路基土体排水固结,从而有效提高软土路基的地基强度及承载力。由于塑料排水板需要插入到路基硬壳层中进行固定,这样势必会破坏路基原有硬壳层、增加软土沉降量,同时路基土体在排水板插入过程中受到扰动其原状结构遭受破坏,会影响到路基的稳定性。为了提高软基加固性能,加速软基排水固结,减少后期沉降量,塑料排水板通常应配合堆载预压或超压等进行综合施工,使地基土的有效应力得到增大,抗剪强度、承载力、以及稳定性能,均得到很大提高,确保高速公路软基处理具有较高质量水平。3.4粉喷桩软基加固法粉喷桩软基加固,就是采用专门施工机械设备,借助外界压缩空气压力,将水泥喷射进深层软土土体中,并随搅拌不断吸收周围水分,从而借助一系列物理化学反应,形成具有一定强度的水泥桩体,它与柱间同作用形成一个复合地基。复合地基由于其特殊的内部结构,比天然软土地基容许承载力大约要提高1.0~1.5倍,同时其抗侧向变形能力也有很大高。粉喷桩施工过程中,其试桩应不少于5根,同时抽取其中2根做28d钻芯取样试验,要求整个芯样应具备连续、完整、强度合格等功能特性。
3.5土工织物铺垫加固法对于老路拼接、沿河塘路段软土地基加固处理施工时,若软基沉降不能满足相关技术规范或设计要求时,可以在路基底部、河塘范围与原路面交接部位铺设土工格栅,起到增加横向拉力、减小差异沉降的加固目的。土工格栅的层数要严格根据稳定技术要求进行验算确定,通常不超过两层,土工格栅可以采用单向,抗拉强度≥50KN/m,多数推荐与砂垫层相配合使用。4.结语
纵观多年来对高等级公路软基处理的施工,围绕解决路基沉降及路桥连接处跳车现象,已先后尝试运用了多种方法,从采用单一地基处理技术走向因地制宜,各种方法综合使用。但地基处理不可能完全消除工后沉降,路堤高度是影响工后沉降的重要因素,地基条件是影响地基处理效果的主要因素。因此还需要我们在以后的路基处理施工实践中继续总结经验,以探求更好、更先进的软基处理方法。
参考文献:
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关键词:桩基础;竖向沉降;计算;理论分析
在桩基础设计中,竖向沉降及承载力设计是重要的内容。长期以来,为了对桩基础沉降精确的进行计算和预测,人们也进行了大量的研究,也取得了较好的研究效果,提出了一些计算沉降的方法。但是由于地基土的非均匀性及桩基础的复杂性因素的影响,对桩基础的沉降理论研究还需要进一步的深入。
1、桩基沉降计算方法
1.1群桩沉降计算
在实际工程中,受桩基沉降研究水平的制约,在沉降计算方法上常用等效墩基法这一近似的方法进行计算,该方法将桩基看做是实体基础,不考虑变形,再根据浅基础计算方法对桩基的沉降进行计算,对沉降值采用单向压缩分层总和法进行计算,最后通过相关系统对沉降量进行修正。该方式在桩距小于6倍桩径的群桩基础中比较适用,计算方法也比较简单,但是主要的不足是高估墩基底面的应力,导致压缩层的深度加大,尽管可以用沉降修正系数进行修正,但是计算的值还是比实际要大一些。
对于群桩基础而言,沉降涉及因素较多,还没有一种计算模式既能反应沉降过程桩与土的作用,又能反应土的非线性及流变性质。目前对群桩基础沉降进行讨论的方法主要有:建筑桩基技术规范法和建筑地基基础设计规范法。
(1)建筑桩基技术规范法是在明德林位移公式基础上出现的,是通过均质土中的群桩沉降明德林解与均匀荷载下矩形基础沉降的布西涅斯克解的比值,对实体基础的基底应力进行修正,再通过分层总和法对桩端下土体的沉降进行计算。这种方法在桩距小于6倍桩径的群桩基础中比较适合。其特点是:如果实体基础底面位于桩端平面时,只对位于桩端下方的地基土的压缩变形进行计算,对桩间土的沉降不考虑,在对桩端以下地基土的附加应力进行计算时,采用布西涅斯克解,承台作用与桩端平面,并且作用的在实体基础的底面的附加应力也是承台的附加应力。对墩基侧向摩擦力的扩散作用进行考虑,沿着/4角度扩散。
与地基规范不同的是,桩基技术规范引入了等效沉降系数对附加应力进行修正,该系数反应了布桩方式、桩长径比、距径比及桩数等因素对地基中的附加应力的影响作用。建筑桩基技术规范方法的计算公式为:
(1)
式中,桩基计算沉降量为;桩基按实体基础分层总和法计算沉降量为;沉降计算经验系数为;等效陈建个系数为;角点发计算点对应的矩形荷载分块数为,第块矩形地面荷载附加应力为;沉降深度计算范围内的土层数为;等效作用面下第层土的压缩模量为。桩端平面第块荷载在第层、第-1层土地面的距离为和,附加应力系数分别为和。
(2)地基基础设计规范法是基于传统的桩基理论出现,在对沉降进行计算时,假设实体深基础地面位于桩端平面,只对桩端下地基土的压缩变形进行计算,对桩间土的沉降不进行考虑。最终沉降量采用单向压缩分层总和法进行计算。该方法的特点是:对桩端以下地基土中的附加应力进行计算时,与浅基础相同,但这种计算结果与实际情况有所出入。由于布西涅斯克解是竖向的荷载作用下的理论解,在桩端下土体附加应力计算中使用有些勉强,需要沉降经验系数进行修正。对墩基侧向摩擦力的扩散作用进行考虑,沿着/4角度扩散。
地基规范沉降计算公式为:
式中,桩基计算沉降量为S;桩端下压缩层土层总数为m;桩基沉降计算经验系数为;桩端平面下第j层第i分层土自重应力下的压缩模量为;桩端下第j层土计算分层数为;桩端下第j层第i分层土的厚度为;桩端下第j层第i分层土的竖向附加应力为。
1.2单桩沉降计算
对于承台地基土中没有荷载负担的地基采用建筑桩基技术规范法,桩基在桩端下引起的附加应力,根据明德林解考虑桩径影响因素进行计算。对沉降计算点平面范围内的每一个单桩所对应的附加应力进行叠加,然后利用单相压缩分层总和法对土层的沉降量进行计算即可。而对于承台下需要分担荷载的地基,按照布西涅斯克解对承台底的压力所对应的单桩产生的附加压力进行计算,最后将个单桩的附加压力进行叠加,最后用单向压缩分层总和法对土层的沉降量进行计算即可。
2、相关桩基沉降理论分析
随着科技的发展,建筑的高度越来越高,基础所受到的荷载也不断增加,对建筑的沉降进行正确的计算也越来越重要。桩基础作为一种重要的基础形式,具有沉降小、荷载大等特点,在民用建筑、商业建筑、交通、港口及海洋工程等多个领域都有所涉及。桩基沉降计算方法是一个重要的问题,对竖向桩基沉降的理论分析方法主要有:(1)数值分析法。包含有限元法、有限条分法及边界元法。(2)荷载传递法。这是应用最为广泛的方法,是将桩划分为多个弹性单元,对每一单元进行非线性弹簧联系,对桩和土建的荷载传递关系进行模拟。(3)剪切变形传递法。是假设存在荷载的桩身周围的土层以剪切变形为主,桩与土之间没有位移,受剪应力影响,导致周围土体的沉降。(4)弹性理论法。该方法出现于上世纪60年代初,依靠Mindlin解,建立变形协调方程,最后对桩的侧阻、端阻、轴力以及沉降计算求得。
3、结束语
本文主要针对桩基沉降计算的几种方法进行对比总结,也对近些年的桩基沉降相关的理论分析方法进行分析。尽管桩基沉降计算的方法有很多,但是由于引起桩基沉降的原因有很多,所以,还没有一种方法适合所有的沉降计算。因此,在以后的理论研究和实践中,还需要不段的对桩基沉降计算方法进行补充与完善。
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关键词公路;路堑;施工技术
中图分类号U415文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)092-0129-01
在对路堑进行开挖前,首要的工作就是合理的设置临时排水沟,路堑挖方采用横向台阶分层开挖,深挖路堑采用“横向分层、纵向分段,阶梯掘进”的方式施工;合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运土、排水、挖掘、防护互不干扰,以确保开挖顺利进行。
1一般土质路堑开挖
对于开挖一般的土质路堑所选用的合适的机械是挖掘机配合推土机进行装车,选用自卸汽车对土进行运送。在对路堑进行开挖前,首先对路堑顶部的天沟进行合理的布置,开挖的顺序必须是由上到下,开挖作业的方式选用分段流水。在开挖路堑的施工过程中,为了不出现积现象避免边坡失稳,排水设施必须布置
到位。
经过测设确定边桩的位置后选用机械对其进行开挖,为了便于人工对边坡进行修整在开挖时需要保留0.2m~0.3m的保护层,在路堑施工的过程中,边坡的控制是逐层进行的,每间隔10m的距离需要插杆挂线,然后人工对其进行修刷。如果有坑穴在边坡上时,需要对其进行处理,先挖台阶,然后再用浆砌片石进行
嵌补。
路堑开挖至路肩设计高程以下0.6m时,需要在其表面做成排水坡,坡度一般控制在4%左右,为确保不扰动表面下面的地层,需要留10cm~20cm厚的土层不对其进行开挖,等到对基床施工时,再将先前预留的土层挖除。
2石质路堑开挖
在对最上层的路堑施工前,首先对顶部的排水系统进行施工,以免地表水的集聚,同时对排水系统进行及时的检查,施工时选用人力配合推土机,爆破石方时,为确保边坡的稳定性,必须选择合理的爆破方法,同时一定要确保坡度满足施工设计的要求。如果路堑较长,分段对其施工。如果路堑较短且比较平缓可以选用全断面进行开挖施工。常用的机械设备有推土机、反铲挖掘机、自卸汽车。
3半填半挖路基及不同岩土组合路基施工
对于半填半挖的路基施工时,需要挖除一定厚度的土层进行换填,主要是使路基的横向的刚度满足要求,以免出现沉降。换填所选用的材料一定要满足基床条件的要求,同时需要在底部排水坡,排水坡的坡度控制在4%左右。
对于路堑的岩石路基与土质路基的纵向连接时,需要合理的设置过渡段,过渡段的设置由土质路基的换填底面向硬质岩石换填底面顺坡设置。过渡段的长度不得小于10m。同时确保过渡段所选用的材料满足质量要求。
在对半填半挖路段进行施工时,需要在填方的边坡上开挖宽度2m左右的台阶,同时确保其高度与自然层的厚度相等。台阶的开挖应保持与填筑的进度一致,不能出现开挖后久置不填的现象,同时在台阶填筑前,需要用小型的设备对其进行碾压,确保其压实度满足要求。
4深路堑、顺层路堑的施工
深路堑在施工过程中存在的主要问题是确保边坡的稳定性。如果施工地段是风化岩石或土层,边坡的暴露面尽量减少,暴露的时间尽量缩短,对坡面进行及时的防护。为确保边坡的稳定性,做好挡护工程的施工也是十分必要的。在对深路堑进行施工时,最好把工程安排在旱季,尽量不在雨季进行施工。
线路走向与岩层走向夹角
5过渡段施工
严格按设计要求施工过渡段,确保线下工程刚度的均匀、合理过渡,将工后沉降和不均匀沉降控制在规定要求以内,确保线路运营安全。过渡段采用级配碎石分层填筑,填筑压实满足压实度标准。
过渡段填筑与路基本体同步,其拌和、运输、压实与基床表层施工基本相同,其区别主要在于:涵洞两侧须对称摊铺碾压,过渡段施工放样应注意留出外包土层的位置;过渡段施工因施工区域狭小采用平地机配合人工摊铺、挂线精平,其与桥涵接壤处部位采用振动冲击夯压实;涵路过渡段碾压应采用两台压路机同时在涵洞两侧进行等。
6路基沉降变形监测
路基施工前,对路基沉降进行推算。在现场路基填筑过程中,由实测沉降数据分析寻求适宜于各段路基的沉降计算方法,并推算施工不同时期的剩余沉降。及时整理、汇总分析沉降观测资料,提供给设计单位修正完善设计。
路基施工过程中,按设计要求埋设各类监测元器件,构筑纵横上下的立体监测网络,按规定频度和监测标准(水准测量精度要达到二级标准)进行路基填筑施工期、自然沉落、铺设轨道施工期、铺设轨道后及试运营期的监测。
路基施工全过程采用信息化动态施工,即通过观测数据分析不断修正施工设计方案,完善现场施工。信息化施工流程为:沉降变形监测数据整理稳定性、工后沉降分析调整施工方案或修改设计。
6.1路基沉降变形观测
1)监测测试项目与内容。
加筋(土工格栅)应力应变监测
选择代表性工点试验:
路堤基底铺土工格栅加筋时,分别于路堤基底地面的线路中心,左右轨中心至坡脚中间点附近的桩间土或桩顶处分别设置智能数码柔性沉降计,对土工格栅的应力应变进行监测,3点/监测断面。
2)监测元器件的选取及元器件的精度要求应满足规范要求。
本线路施工重要观测点采用传统的数字直观的沉降板作辅助元件,对路基面观测桩的测量精度达到二级水准测量标准。
3)测量频度:相关内容见控制路基工后沉降及不均匀沉降采取的技术措施。
4)沉降的预测方法:见控制路基工后沉降及不均匀沉降采取的技术措施。
6.2沉降观测的控制标准、观测资料整理分析、沉降分析
1)沉降观测的控制标准
沉降观测采用二等几何水准测量,观测精度1mm。
边桩水平位移
2)观测资料整理、分析
沉降观测资料及时整理、汇总分析,以便修正完善设计。在路基填筑过程中,根据观测结果整理绘制“填土高-时间-沉降量”关系曲线图,分析土体的发展趋势,判断地基的稳定性。同时结合预测总沉降推算工后沉降,确定路基以上结构的施工。
7结束语
在施工前,一定要对工程进行认真的分析,根据工程的实际情况综合考虑选择最佳的施工方法。同时在施工时,施工的管理人员一定要做好协调与安排,对施工工艺进行严格的把控,施工人员做好质量控制及关键工序的验收工作,确保工程的质量。
参考文献
[1]杨晓东.高速公路路堑开挖施工技术探索[J].黑龙江交通科技,2012,04.
[关键词]公路软基、应用、复合地基技术
中图分类号:U416.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)47-0161-01
0、引言
在公路的软基处理之中,应用复合地基技术,实现对软基的人工化处理,增强软基组成部分间的相互作用,共同承载软基作用力,并在受力的过程中不断调整软基路面,形成了一个有机整体。以下对此做具体介绍。
1、公路软基处理案例
该公路全线为双向4车道一级公路,该公路路段位于我国的北部,属大陆性干旱以及半干旱性气候,该公路路段表现为冬季寒冷、夏季酷热。该公路软基处理中,应该可以确保行车速度为100km/h,公路软基宽度为1×0.75m,公路软基的总长度为28.625km。
2、当前公路软基处理弊端
公路施工中,软基路面施工处理方面,比较容易出现不均匀沉降的问题,公路软基中不均匀沉降的发生,不仅会降低公路驾车舒适度,还会使车辆在通过公路软基时产生颠簸、跳动,引起跳车现象,影响公路软基的使用寿命【1】。公路软处理工中,因为施工用料、机械、顺序、经验等多因素影响填土压实度,从而而造成软基压实度不达标。同时在公路软基处理中,施工设计阶段地质钻探布孔过少,不能准确确定公路软基范围和深度,可能会导致公路软基处理中出现遗漏、缺失等不当问题,降低公路软基处理质量。
3、复合地基技术在公路软基处理中的措施
在公路软基处理中,应用复合地基技术,根据公路软基的特性,选用合理的技术,应用成本较低的粉体系列,实现深层搅拌桩以及应用碎石桩来处理公路软基。
3.1应用复合地基技术需满足的条件
公路软基应用复合地基技术中,在桩长与平面布置方面,应该满足经济合理、确保公路沉降量、承载力,并可以结合工程地质条件,在公路软土不太厚时,可以应用粉喷桩、碎石桩复合地基技术。在针对不同结构的公路软基处理中,复合地基设计中应注意主次分明,实现对软基的均匀过渡;确定基底平均压应力,用较大桩间距的混凝土结构,满足公路软基设计刚度与整体的稳定。
3.2砼芯砂桩复合地基技术
在公路软基处理中,应用砼芯-砂桩复合地基,对公路软基的加固效果显著,也可以提高预制混凝土桩的强度。其具体应用中,主要采用振动沉管以及长螺旋方式成孔,可以在孔中心内设立预制直径为20cm的钢筋混凝土桩,也就是复合地基技术中的复合桩体芯,并且其四周进行灌砂形成桩壳【2】。砼芯桩起承受荷载的功能,砂壳起加大芯桩侧壁摩阻力与竖向排水的作用,同时为防止上部荷载作用中砼桩被破坏,公路软基处理中,可以控制成桩体低于地面20~30cm左右,并进行人工修整,确保桩头上部形成圆锥形凹槽,可以对其灌入级配碎石进行压实,并铺设厚约50cm的砂石垫层与土工格栅,构成对公路软基处理中的复合地基。
3.3实现粉体喷射深层搅拌桩加固
在公路软基处理之中,针对公路软基处理应该符合经济合理原则,采用基于水泥系粉体喷射搅拌桩的复合地基技术,在分析公路软土性质以及水泥土配合比的前提之下,优化设计复合地基施工方案。可以将桩径为50cm的桩,在路肩10m以及路肩外侧边坡5m的位置之上,按等边三角形的排列顺序,公路软基处理时可以确保桩间距达到1.7m,水泥的喷入量也应该控制好,根据复合地基设计要求在成桩后,确保桩身水泥土可以容许的承载强度为600kPa;之后,可以用DPP-5型深层喷射搅拌水泥与土混合,对于桩身上部的4m位置可以分2次进行搅拌,在距地表0.5m处的软基处理中,可以停止喷粉。
3.3提高公路软基抗沉降水平
采用冲碾补压方式,可以提高公路软基处理中的密实度与均匀性,减少公路软基工后沉降与差异沉降,提高公路软基整体稳定性及强度。应用复合路基技术节约筑路材料,有利于保证工程质量,很好地解决公路变形、沉降问题,确保公路软基的压实标准,保证工程质量。在公路软基项目施工中,应该做好对公路软基地质勘测检查工作,针对公路软基的地形、地貌以及水文地质进行考察,认知公路软基的承载力,严格把关,优化公路软基排水系统【3】;做好公路软基的地面与地下排水。对于公路软基施工中,工后沉降标准为桥头路段软基不大于10cm,涵洞以及通道的基础沉降不大于20cm;在地基承载力方面,应该确保复合地基承载力满足公路设计要求;同时,确保复合地基的稳定性满足路基稳定性需求,在设计填土荷载以及路面荷载作用下,提升公路软基稳定性。在公路软基施工中,应用复合路基技术,加强对路基填料进行质量控制工作,应该严格复合路基中填料,依据当地的土壤习性,进行筛选,以确保填料符合公路软基施工标准。路用材料必须要有监理工程师批准后才可以进场使用,并且对于水泥品牌,应该选用质量稳定性、生产数量高的水泥,基层设计中,软基厚度一般应该保持在15~22cm,采用合理的办法处理路面弊端,确保复合地基技术中混合材料能够控制在最佳含水范围内。同时做好公路软基施工处理的监测工作,加强对关键工序的质量管理工作,建立质量监督体系,加强对复合地基施工中的质量检验,拒绝不符合设计规范的产品进入施工场地,应该将对公路软基进行变形操控,降低施工中的安全事故风险。
3.4应用效果分析
在公路软基处理之中,应用复合地基技术,促进桩土间的变形协调,通过对公路软基处理现场取土试验,分析砼芯砂桩承载性状影响,发现桩间土的沉降非常明显。检验公路加固效果,表明桩身水泥土强度以及承载力均可以满足设计要求,在公路软基施工期,其路基中心点的实际沉降量为4.5cm,路况良好。
结论
综上所述,在公路软基处理之中,应用复合地基技术,有效控制软基沉降,确保公路软基处理质量;在应用复合地基技术的公路软基设计中,可以对公路软基进行排水加固,朝“综合作用”方向发展,提高公路软基处理的经济幅度,具有实用应用价值。
参考文献
[1]孙英哲,杨伟成.高速公路软基加宽扩建问题研究[J].甘肃科技,2012,07(18):41-42.
关键词:卫津河生态治理底泥控制生态修复技术
中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0128-02
卫津河是天津市的一条主要的二级景观河道。卫津河北起天津市海光寺泵站,向南流经和平区、南开区,后转向东南方流经河西区、西青区,至津南区南洋乡赵北庄注入海河,全长22.6km。随着社会的快速发展,大量的企业废水、城市生活污水不断排入河中,造成水体污染严重。其中卫津河在师北里小区至八里台立交桥段约2km的河道污染最为严重。该河段位于南开区卫津路旁,毗邻著名学府南开大学与天津大学,处于经济发达、人口稠密地带。该河段每年夏季气温升高时有浓烈的恶臭味,水深偏黑,环境恶劣,亟待整治。
1卫津河(师北里小区至八里台立交桥)段现状
卫津河污染严重河段长1.8km,该河段宽度为15~20m,水深1~2m,河水基本处于静止状态。污染严重河段的黑臭现象是由于河水是非循环流动的水,属于河水的盲肠段,加之河底淤泥的影响,水体很容易发臭。卫津河从八里台流到海光寺附近没有出口,导致换水不久又发臭。
2污染原因
2.1河道水体缺乏循环条件,雨水补给不足
卫津河为天津市内二级景观河道,日常河道水体流动性小,除雨天排沥,基本都是处于静止状态,属于封闭水体,水体极易形成缺氧或厌氧环境,导致河道水质恶化,自净能力下降,正常的水生态系统遭到严重破坏。另外,天津位于中纬度欧亚大陆东岸,主要受季风环流的支配,是东亚季风盛行的地区,属于大陆性气候。年平均降水量为520~660mm,河流很少补给雨水,使水体污染物得以浓缩,加重污染。
2.2河道生态组成失衡,无法构建健康水生态
卫津河出于护堤、景观等的需要,两岸均采用水泥护岸,破坏了河岸生物与水生生物的生活环境,固化的水泥护堤隔断了河道与河畔的水气交换和循环,切断了水生态系统与土地处理系统和生物处理系统的联系,不仅使很多水生植物丧失了生存空间,也使许多微生物和水生动物失去了栖息地,水体自净能力几乎丧失。
2.3河道底泥对水体污染严重
底泥是水体的一个重要污染源,其中沉积着大量氮、磷营养盐以及一些有毒有害物质的污染物。在水体呈弱碱性或碱性、水体底部处于缺氧或厌氧状态的情况下,这些沉积在底泥中的污染物会从中释放出来,重新进入水体造成二次污染。
2.4汛期污水入河,导致河道水体污染
目前市区排水系统存在雨污串接、雨污混接现象,每逢降雨雨污水同时排入河道,造成河水污染。
3治理措施分析
3.1人工增氧技术
人工增氧技术是在促进水体流动的同时,增加水体中的溶解氧,为微生物活动提供充足氧源,强化微生物对水体的净化效果。
3.1.1河道曝气技术
该技术是针对河道形成的缺氧环境,采用人工向水体中充入空气(或氧气),强化水体复氧,以提高水体的溶解氧含量,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物得以降解,从而改善河道水质。主要方式有自然跌水曝气和人工机械曝气。
3.1.2提水曝气技术
该技术是通过提水装置将水体抛向空中,使水体与空气直接接触,快速复氧。同时,落水对水面的冲击的造浪作用也可以增加复氧的速度,并具有很好的景观效果。
3.2水体原位生态修复技术
此技术是采用人工措施利用植物、微生物的生命活动,对水中污染物进行降解或转化成无害物质的水体净化技术。
3.2.1生物浮床技术
该技术是通过植物根系的吸附和吸收作用,富集水中的氮、磷等元素,降解、富集其他有害无毒污染物,并以收获植物体的形式将其转移出水体,从而达到治理水体的目的。
3.2.2人工沉床技术
该技术是利用人工的模块化沉水载体和基质栽植大型水生植物,对污染水体和破损生态进行原位修复的一种生物-生态水体修复技术。
3.2.3湿地生态工程或人工湿地
该技术是一种浮水、沉水、挺水植物的不同种类的结合,用人工建造、控制模拟自然湿地的人工生态系统。他利用生态系统中物理、化学和生物的协同作用来实现对污水的净化,具有净化效果好、可持续性强、氮磷去除率高、运营成本低、生物安全性和生态环境效益显著等特点。
3.2.4人工水草治理技术
该技术是用具有耐污、耐腐蚀、弹性、韧性和柔性很强的材料仿照河流生态系统中的水草设计而成的仿生水草填料,以河道中原有的天然生物菌群作为种源,在其表面经过生物的自然富集形成生物膜,通过微生物的生命活动从而降解水中有机污染物和去除氮磷等营养物质,对水中悬浮物也有很好的去除效果。
3.3底泥污染控制技术
湖泊底泥污染底泥控制技术主要有原位处理技术和异地处理技术两类。原位处理技术是将污染底泥留在原处,采取措施阻止底泥污染物进入水体,即切断内污染源的污染途径;异位处理技术是将污染底泥挖掘出来运输到其他地方后再进行处理,即将水体的内污染源转移走,以防止污染水体。其中,原位处理技术主要包括物理、化学以及生物等处理方法。异地处理技术主要是污染底泥疏浚技术。
3.3.1底泥易位处理方法
底泥易位处理法即环保疏浚的方法,该方法是目前底泥处理的最主要方法,该技术的核心内容是利用专用疏挖设备有效清除湖泊水库的污染底泥,并通过管道将污染底泥输送至堆场进行安全处置。目前随着国内城市的快速发展,城市河道的清淤治理工作普遍展开。如天津的大沽排污河、北塘排污河均采用了大规模疏浚的方式处理底泥。
底泥易位处理方法能够比较彻底的清除底泥,并且增加库容,彻底清除内源污染并进行异地处置,效果好,技术较为成熟。但是在进行异地处理底泥的过程中,容易出现环境污染问题,主要表现在底泥异地堆放与处置,需长期监测;较难清除细颗粒带来的二次污染;随污染底泥带走底栖生物;疏浚过程中排放臭气,对周围环境有不利影响。因此,在河湖治理过程中,是否需要对底泥进行疏浚,如何疏浚,以及大量重污染的疏浚底泥如何处理处置等都是河湖治理的重要问题。为了避免易位处理方法带来的弊端,可以采用底泥原位处理方法。
3.3.2底泥原位物理处理方法
底泥原位物理处理方法主要是底泥遮蔽技术,是在污染的底泥上放置一层或多层覆盖物,使污染底泥与水体隔离,防止底泥污染物向水体迁移。采用的覆盖物主要有未污染的底泥、沙、砾石或一些复杂的人造地基材料等。实践证明,底泥遮蔽技术能够有效地阻止底泥中的有害物质进入水体二次污染,对水体有明显的改善作用。但是底泥遮蔽技术存在工程量大,适用性差,施工技术难度高,施工不当容易造成水质污染。另外,采用这种技术处理底泥,底泥并没有离开河道或进行化学变化,采取遮蔽后,库容不但不能增大,反而会造成库容的减小,且隔离效果的持久性与遮蔽物的持久性密切相关。该技术在浅水水体尤其是浅水湖泊中不太适宜使用。
3.3.3底泥原位化学处理方法
原位化学处理通常是向受污染沉积物中投加媒制剂或化学药剂等,以启动或强化微生物对污染物的生物降解作用。在该过程中,微生物作用和化学作用对污染物的去除过程很难区分开来,两者往往同时发生。一般情况下,投加的化学药剂会与污染物发生化学反应,改变原有污染物的性状,为后续的微生物降解作用提供有利条件。根据投加药剂作用的不同,可将原位处理技术分为原位氧化处理技术和原位还原处理技术。
3.3.4底泥原位生物处理方法
生物修复技术即利用生物(植物、微生物或原生动物)的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使被污染的环境能够部分或者完全恢复到原始状态的过程。主要有植物修复技术和微生物修复技术两种方法植物修复技术是一种广泛应用于环境污染领域的治理方法,主要利用植物或植物根系区微生物的吸收、代谢以降低或消除污染物毒性。植物主要通过三种机理去除环境中的有机污染物:植物直接吸收有机污染物;植物根系释放分泌物和酶;植物和根系区微生物的联合作用。
微生物修复技术是利用天然的或经驯化的微生物通过氧化、还原、水解作用等将有机污染物降解成CO2和H2,或转化成其他无害物质。采用人工驯化、固定化微生物和转基因工程菌能够成功降解底泥中的有机污染物。
4结语
城市景观河道污染问题是影响城市环境、居民生活质量的大问题,因此必须予以高度重视。本文以卫津河污染河道生态治理工作为背景,详细描述了河道污染的主要原因,本根据这些原因,有针对性的介绍了人工增氧技术、水体原位生态修复技术以及底泥污染控制技术等多项措施,能对不同情况下的污染物质起到针对性较强的治理作用,同时也为其他城市污染河道治理工作提供了可行方案,具有一定的推广作用。
参考文献
[1]胡小贞,金相灿,卢少勇,等.湖泊底泥污染控制技术及其适用性探讨[J].中国工程科学,2009,11(9):28-33.
[2]毕磊,邱凌峰.污染底泥修复治理技术[J].中国环保产业,2010(11):32-35.
关键词:道路桥梁工程;常见病害;施工处理技术
引言:质量可靠的道路桥梁工程施工建设是确保过往车辆与人流通行安全的基础与关键所在。但从大部分道桥工程的实际作业情况来看,依然存在较多的病害问题,对整体项目的施工效果产生严重的负面影响。与此同时,在天气与环境等外部因素的干扰下,道路桥梁很容易出现裂缝或沉陷等现象,掌握有效的施工处理技术对工程建设的顺利发展具有重要意义。
1道路桥梁工程的常见病害
1.1路面铺装层出现裂缝
在施工现场的环境温度出现明显变化或大幅落差时,道路桥梁的内部结构与材料会受到一定影响,从而产生大小不一、形状各异的裂缝。半刚性结构是现阶段我国大部分桥面铺装层的主要建造形式,有利于增强桥梁整体的承载性能,并使其保持持续的稳定状态。但温度等外部因素会对结构的实际应用效果带来干扰。以北方地区的道路桥梁工程为例,大幅度的气温变化显著增加了路面结构出现裂缝的几率。除此以外,在通行车辆逐渐增多的情况下,也会影响或损害道路桥梁质量,导致其出现裂缝[1]。
1.2路桥地基不均匀沉降
路桥地基不均匀沉降的问题在道路桥梁工程项目施工过程中较为常见,主要是由于路面各部分的实际荷载或受力不均匀,受到外力作用,从而产生一定程度的沉降现象。除此以外,在铺设道路路面前,没有全面地勘察施工地质情况、未能合理地处理软土地基也是使得路基容易发生沉降的主要因素,技术工艺操作不规范、整平处理不到位均会为工程的建设埋下安全隐患,引发后续一系列的质量问题。不平整的道路路面不仅会大幅削弱车辆的行车舒适度,还可能发生桥头跳车等事故,严重时破坏路面与桥梁的连接部位,损害桥梁主体的内部结构。
1.3桥头破损
在道路桥梁工程作业过程中,桥梁梁端发生形变是桥头破损的主要形式,属于常见的质量问题之一。破损的桥头使得桥梁梁端的应力结构发生改变,稳定性遭到破坏,不仅会对过往车辆的通行安全产生危害,还有可能威胁到行人的人身安全。使用质量不达标的施工材料、作业技术不规范是导致桥头出现破损的主要因素。在工程施工方案的设计阶段,选用符合质量标准的建设材料是首要前提,以提升桥头的抗冲击能力与承载性能。若材料质量存在缺陷,必然会使得桥梁结构的支撑性能被大幅削弱,从而引发桥身的破损与断裂[2]。
2道路桥梁工程病害问题的施工处理技术
2.1混凝土裂缝修补技术
在修补道路桥梁上的裂缝时,施工人员需首先考察裂缝的实际深度、宽度与影响面积,结合具体的作业环境与技术设备条件,选用适宜的处理方法。以低压注泵修补法为例,其一般用于处理路面铺装层的裂缝问题,利用混凝土或其他施工材料充分填补裂缝,修复破损路面。实际上,路面裂缝的程度不同,处理方法也存在一定差异。若裂缝宽度不超过2cm,只需暂时封闭相应的路面,采取针对性的技术手段修复裂缝即可。若裂缝宽度超过2cm,则可以采用灌注环氧树脂胶的作业方式,有效处理路面铺装层的开裂问题,逐步缩小裂缝的开裂程度与影响范围。
2.2路基沉降处理技术
桥梁加固增强技术的合理运用能够有效处理路基沉降不均匀等质量问题,例如,将高强度的粘黏材料等覆盖在路基上,充分粘合路基结构的内部材料与外部材料。或者将路基的钢筋配比与横截面积等适当增加,使得桥梁基础更加趋于稳定。还可以优化道路桥梁的结构体系,使得混凝土路基的抗拉性更强,针对性地调整整体结构的应力状态。处理道路桥梁的沉降路基还需结合其实际的下沉程度,若路面属于高度沉降情况,尽量选择灌注或置换的处理方法,将水泥砂浆等材料填筑在路基基础内,将地下软土与混凝土材料充分融合并加固,最后进行压实作业,确保道路路基的稳定性有效增强。或者利用级配碎石与矿石等置换原有路基内的软质土体,此类材料具有更好的力学性能,能够切实强化道路基础的承载能力。在进行碾压作业时,需借助压路机等专业设备,针对重点的施工区域予以反复碾压。若道路桥梁的路基沉降程度较浅,在处理时只需采取普通的修补技术方法即可[3]。
2.3喷锚施工技术
喷锚技术是处理桥梁工程桥头破损病害问题的常用方法,相比与一般的加固技术,喷锚技术的实际应用效果更好。其主要采用模板加固的技术模式,借助喷射机等专业的喷锚设备,将适量的硅胶材料喷射到裂缝与桥头破损的部位,发挥材料的粘接作用,不仅能够在短时间内形成较高的粘黏强度,还可以有效提升内部结构的稳定性。硅胶材料在处理破损或裂缝问题上具有一定的优势特点,其柔韧性能更好、形成的强度与硬度较为适中,在粘接桥体时更简单易行。
结束语:城市现代化的发展进程不断加快,在一定程度上增加了道路桥梁等基础交通设施的使用负担。道路桥梁工程的建设质量和施工成效与人们的日常生活与出行安全紧密相关,为了有效地处理道路桥梁常见的病害问题,应全面分析并探究产生原因与潜在的影响因素,选用适宜的处理技术方法解决质量问题,提高道路桥梁工程项目建设的安全性。
[关键词]路桥施工软土路基
[中图分类号]TU7[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-9-247-1
1工程特性
软土工程的特性主要有以下几点:①不稳定性。当软土受到扰动时会变成稀释流动状态。②高压缩及不均匀沉降。由于软土的压缩系数很大,当垂直压力达到一定值时,软土会发生压缩变形,导致建筑沉降量较大及沉降不均匀③低渗漏性。软土渗透系数小,固结所需时间较长④沉降速度快。
软土地基上的建筑通常沉降量较大且沉降稳定需要的时间较长,所以处理是否合理,将关系到工程质量、进度。因此,科学、合理、有效地选择合适的地基处理方法对工程建设具有重要的意义。
2路基处理的原则及软土路基处理的常规方法
软土具有含水量高、力学性质差、容易受到扰动等特点。由于软土的力学性能差,在软土上面建造的公路或桥梁容易出现形变,故稳定性差,软土路基容易发生沉降。在修建路桥时,应该尽量避免修建在软土区域。在对路桥修建项目进行规划的过程中,应该综合考虑修建的成本和修建的安全因素。由于在软土区域修建路桥,在处理地基的过程中会消耗较大的人力物力。并且由于软土的不稳定性,会给在软土上修建的路桥的使用寿命造成较大的影响。所以在综合考虑各种因素以后,能够避免在软土上修建路桥时,应该尽量的避免。
2.1使用堆载预压的方法对软土路基进行处理。
这种方法就是事先在软土路基上堆叠上适当的力学性能较好的材料,对软土路基进行层压。将路基中松软的部分进行压实处理。这种方法比较直接且简单易行,在很多地方都有很好的运用。其缺点是层压所花费的时间较长,如果压的不够并不能充分的将软土压实。并且该方法对层压的技术也有一定的要求,如果层压的方法不对,会对软土本身的结构造成不可逆转的破坏。
2.2用水泥深层搅拌桩对软土路基进行处理。
采用水泥深层搅拌桩进行软土地基处理,具有技术简单可行、施工工期短、经济合理的特点,能有效地加固软弱地基,减少软土层沉降和整体工程的工后沉降,提高软土层的承载力。
2.2.1搅拌桩的施工参数
施工方法:四喷四搅;灰浆泵输浆量:6m3/h;泵浆工作压力:0.5Mpa;搅拌提升速度:≤0.8m/min。输浆时间:≤60s;单桩水泥用量:550Kg(按10米桩长计算);单桩石膏掺量:11Kg;单桩木质素磺酸钙用量:1.1Kg
2.2.2施工方法
水泥搅拌桩施工工艺流程如图。
制备水泥浆是水泥搅拌桩成功的重要保证。水泥浆配合比按设计要求,325#普通硅酸盐水泥是水泥浆的主要材料,0.45-0.5的水灰比,为增加其硬度,另外加水泥量2%的石膏粉,水泥量2‰的木质素黄酸钙,水灰等比例根据成桩试验适时调整。水泥浆需在预搅下沉前配制好。
2.3使用粉喷桩法对软土路基进行处理。
所谓粉喷桩法就是事先用深层搅拌机对软土路基进行深层搅拌,同时用高压法将粉料打入软土内。在深层搅拌的同时注入适量的水。在深层搅拌机的搅拌下,高压打入的粉料和软土路基中的软土进行充分的混合,进一步发生物理化学反应形成坚硬的力学性能好的土料。如此一来原本松软的路基经过一系列的物理化学反应后变为坚硬的具有较高力学性能的符合要求的路基。如此一来,地基对压力的承受能力有了大幅度的提高。在面对较大的压力和较长时间的使用情况下,复合地基相对于软土而言,其抗压力和防水性能有了很大的提高。原本软土在面对多雨的气候时容易出现高的含税量的情况,使用这种方法也能得到很好的解决。可以使路基不受季节的影响,其稳定性和耐候性得到了提高。在作业时,值得注意的是:如果软土孔洞的间距过小,填入的水泥浆在还没有固化前容易从另一个空洞中流出,所以使用这个方法要求对软土中的空洞事先进行处理,以防止水泥的流出。如果在操作的过程中发现有水泥流出应该及时的堵住空洞防止因水泥的流动造成的软土多孔现象。这种方法的优点是操作简便适用面广,对深层的软土路基也同样适用。相对于堆载预压法和软土换填法来说,这种方法具有很好的可控性和可操作性。其操作简单,耗费的工时较少。公路桥梁的稳定性高,对周围的居民来说产生的噪音损害较小。目前这种方法在我国得到了广泛的运用。
2.4使用排水法对软土路基进行处理。
针对这种水分极多的软土,也有一个较有针对性的方法,即排水法。也就是将软土中原本留在空隙中的水分抽出,再对路基进行反复的加压,将路基逐步加固压实。如此一来路基对压力的承受力得到了大幅度的提升。这种方法针对水分较多的软土路基,具有很好的效果。值得注意的是,使用这种方法以后必须对路基逐步增加压力来填补原本水分的空隙。即先用较小的压力来压路基,将较大的空隙进行压实,然后再逐步的将压力加大,逐步的将软土中较小的空隙进行压实。针对软土的地质状况有针对性的加压,切不可一次性使用较大的压力。否则软土的稳定性会遭到破坏,造成软土的流变性改变,形成不可逆性的破坏。这种方法的缺点是对实施者的技术经验具有较高的要求;对于水分较多的软土路基可以发挥较大的作用但是对于水分较少的路基则作用不明显。
2.5使用水泥碎石煤粉等对软土进行置换。
这种方法是将水泥碎石或者煤粉等材料通过高压打入软土层内,再对其进行充分的搅拌使之均匀的混合,使之和软土层内的软土形成一系列的交联反应,从而形成复合地基。这种复合地基具有较高的抗压能力。这种方法和粉喷桩法比较相似。他们的不同点在于粉喷桩法对于面积较大的软土区域作用较好,而水泥碎石煤粉等置换法主要作用于面积较小的软土区域。
3结语
软土路基对道路交通具有很高的危害性。稍不留意就会给我国的道路交通留下安全隐患。所以软土路基的处理在道路交通中显得尤为重要。在软土路基的改造实施的过程中最好结合每个地方的路基情况选择合理的方案进行路基的处理。最大限度的使在软土路基上修建的道路桥梁的沉降现象得到遏制。
参考文献