市政道橋工程過渡段不均勻沉降的影響及處置

市政道橋工程過渡段不均勻沉降的影響及處置

Summary：筆者在此從我國(guó)現(xiàn)階段市政工程實(shí)際情況出發(fā)，將道路和橋梁過渡段沉降問題作為研究對(duì)象，對(duì)這一道路病害的機(jī)理和對(duì)交通運(yùn)輸可能產(chǎn)生的危害進(jìn)行充分闡述，深入分析有效處理市政道路橋梁工作過渡段沉降問題的可行性路徑，在此基礎(chǔ)上提出了具有針對(duì)性的建議和意見，以期作為同類研究和市政道路橋梁工程施工實(shí)踐的參考和借鑒，旨在避免道橋過渡段沉降問題，進(jìn)而為市政交通運(yùn)輸?shù)挠行蜻M(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。Keys：市政道橋工程；過渡段；不均勻沉降；影響；處置引言：過去十幾年間，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)都得到了進(jìn)一步發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)了市政工程領(lǐng)域的發(fā)展。然而，在現(xiàn)階段，我國(guó)市政工程中依然存在著較多問題。對(duì)于市政道路橋梁工程施工而言，較為普遍的問題之一則是橋梁和道路過渡段的沉降。而導(dǎo)致這一問題的主要原因則是橋梁和道路有著不同的高度，繼而導(dǎo)致“錯(cuò)臺(tái)”問題。1.道路沉降機(jī)理分析1.1橋涵地基變形在通常情況下，存在著來自不同層面的影響因素會(huì)導(dǎo)致地基變形問題，且不僅僅包括地基強(qiáng)度或者土壤孔隙比，同時(shí)也包括土壤含水量等等。這種問題在溝壑或者低洼地段的發(fā)生概率則更為普遍，對(duì)道路橋梁運(yùn)行帶來了負(fù)面影響。進(jìn)行道路橋梁工程施工時(shí)，施工人員通常需要填高路堤，并且使其高出路基5厘米至10厘米。在這種情況下，路基所受到的壓應(yīng)力則會(huì)大幅度增加，繼而導(dǎo)致沉降等問題。1.2橋頭搭板設(shè)置不合理眾所周知，橋臺(tái)位置靠近路基土。如果施工人員沒有在橋頭合理布設(shè)搭板，則很可能導(dǎo)致路基土體承載搭板彈性支撐力。如此，路基則會(huì)在不均衡受力下出現(xiàn)沉降等問題。除此之外，當(dāng)車輛駛過道路時(shí)，路面必然會(huì)承載縱向的應(yīng)力，而應(yīng)力則會(huì)作用于不同位置上，其一為車輛形成荷載力位置，其二即為用于支撐搭板的路基端。在車輛駛過搭板末端時(shí)，該應(yīng)力則會(huì)達(dá)到峰值，繼而導(dǎo)致路基沉降等問題。1.3臺(tái)背地基變形因素分析現(xiàn)階段，橋臺(tái)回填施工方法被普遍應(yīng)用于我國(guó)橋梁通道及涵洞施工過程中。這就要求施工人員有效管控各項(xiàng)施工設(shè)施與施工原料，并且確保填筑材料密實(shí)度符合質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。如果密實(shí)度過低，則很可能會(huì)導(dǎo)致道橋過渡段沉降等問題。對(duì)于橋涵項(xiàng)目施工而言，考慮到溝壑地段地基不具備較強(qiáng)強(qiáng)度，而且通常有著較多空隙和水含量，因此存在過大壓縮性等問題。這使得地基在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，很可能出現(xiàn)變形等問題。進(jìn)行實(shí)際工程施工時(shí)，橋涵結(jié)構(gòu)的填筑高度控制往往會(huì)高于前期設(shè)計(jì)的高度，且維持在5厘米至10厘米范圍內(nèi)。在這種情況下，地基則會(huì)承受高出部分的壓力，繼而導(dǎo)致地基沉降等問題。在填土容重相同時(shí)，沉降的發(fā)生概率與填筑高度呈現(xiàn)出正相關(guān)。2.沉降的危害性道路不平整是沉降的主要危害之一。導(dǎo)致這一路面危害的主要原因主要包括以下幾項(xiàng)：（1）當(dāng)?shù)缆窐蛄哼^渡段出現(xiàn)沉降時(shí)，路面會(huì)出現(xiàn)折角，繼而導(dǎo)致路面不平整。（2）考慮到道路和橋梁往往有著不同的剛度，因此也有著相異的抗變形性能。在受到交通運(yùn)輸?shù)膲毫χ?，則很可能導(dǎo)致過渡段的沉降問題。車輛在經(jīng)過存在沉降問題的道路橋梁過渡段時(shí)，道路會(huì)受到附加應(yīng)力，繼而導(dǎo)致沉降問題加劇，使得道路橋梁工程運(yùn)行時(shí)間大幅度下降。而沉降問題很可能會(huì)導(dǎo)致路基積水等問題。而這也是導(dǎo)致道路塌陷的主要原因之一。車輛駛過橋臺(tái)時(shí)，存在沉降問題的過渡段路基則會(huì)承受較大壓力，繼而導(dǎo)致路基沉降問題加劇。而車輛在駛過橋臺(tái)方向時(shí)，道路橋梁則會(huì)承受車輛的沖擊力，繼而損壞伸縮縫及橋臺(tái)部分。除此之外，也會(huì)損壞車輛的輪軌與不同機(jī)件，大幅度增加了車輛養(yǎng)護(hù)的成本。圖1：路橋過渡段3.市政道橋工程過渡段不均勻沉降的處置3.1做好施工前期準(zhǔn)備施工人員應(yīng)該將質(zhì)量控制貫穿于工程項(xiàng)目施工的全部流程之中，全面探究與工程質(zhì)量相關(guān)的不同影響要素，基于此編制具有針對(duì)性的質(zhì)量控制方案，進(jìn)而為后期工程項(xiàng)目施工提供保障。在此過程中，還應(yīng)該對(duì)以下幾方面內(nèi)容予以高度關(guān)注。(1)建立健全組織機(jī)構(gòu)。進(jìn)行實(shí)際工程施工之前，工作人員應(yīng)該從工程施工需要出發(fā)，編制質(zhì)量控制計(jì)劃。對(duì)于施工單位而言，還應(yīng)該對(duì)項(xiàng)目施工人員責(zé)任予以明確，基于此構(gòu)建組織結(jié)構(gòu)。質(zhì)量控制工作則由工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān)。(2)制定質(zhì)量管控計(jì)劃。工作人員依據(jù)工程項(xiàng)目施工要求，完成質(zhì)量控制方案編制工作，并且保障方案編制具備科學(xué)性。同時(shí)，對(duì)不同部門人員權(quán)責(zé)予以明確，要求不同崗位施工人員承擔(dān)施工與質(zhì)量控制責(zé)任。除此之外，也應(yīng)該針對(duì)過渡段沉降現(xiàn)象設(shè)計(jì)處理方案，對(duì)施工技術(shù)予以優(yōu)化。最后，還應(yīng)該借助于BIM技術(shù)完成建模工作，并且對(duì)工程項(xiàng)目施工質(zhì)檢流程予以明確，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高效益的質(zhì)量控制工作[1]。(3)組織做好圖紙會(huì)審。施工單位指派工程項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人審核工程圖紙，并且分析工程項(xiàng)目施工重點(diǎn)。同時(shí)，針對(duì)工程圖紙中存在的問題進(jìn)行出發(fā)研究，以此保障后期工程項(xiàng)目施工能夠有序進(jìn)行。(4)嚴(yán)控施工資源質(zhì)量。工程項(xiàng)目施工資源不僅僅包括施工原料及施工設(shè)備，同時(shí)也包括人力資源。施工單位應(yīng)該缺乏施工人員具備從業(yè)資質(zhì)，并且具備豐富的施工經(jīng)驗(yàn)與較強(qiáng)的專業(yè)能力。同時(shí)，也應(yīng)該全面檢查施工原料，確保其質(zhì)量符合實(shí)際工程項(xiàng)目施工的具體要求。除此之外，還應(yīng)該全面檢驗(yàn)各項(xiàng)施工設(shè)施，保障其能夠穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)運(yùn)行故障或者生態(tài)破壞等問題。(5)做好前期試驗(yàn)段試鋪。進(jìn)行實(shí)際工程項(xiàng)目施工前期，工作人員應(yīng)該教學(xué)試鋪?zhàn)鳂I(yè)，以此對(duì)工程項(xiàng)目施工方案進(jìn)行檢驗(yàn)，并且對(duì)施工中不同參數(shù)予以明確。在此基礎(chǔ)上，及時(shí)完善工程項(xiàng)目施工方案，避免沉降等問題的產(chǎn)生[2]。(6)提升技術(shù)交底質(zhì)量。通過有效的技術(shù)交底，一方面能夠?qū)κ┕し桨讣?xì)節(jié)予以明確，另一方面，也能夠?qū)κ┕べ|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與施工重點(diǎn)予以明確，進(jìn)而有效防止由于人為失誤所導(dǎo)致的沉降等問題。3.2針對(duì)路橋過渡段做整體規(guī)劃設(shè)計(jì)在市政道路橋梁工程施工中，過渡段工程占據(jù)著至關(guān)重要的地位。工作人員應(yīng)該依據(jù)站在宏觀角度，合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目施工計(jì)劃，以此為后期工程項(xiàng)目施工提供保障。具體應(yīng)該從以下幾方面內(nèi)容著手：（1）應(yīng)該確保工程項(xiàng)目施工計(jì)劃具備可行性，（2）應(yīng)該針對(duì)施工計(jì)劃內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)交底，（3）應(yīng)該對(duì)各項(xiàng)施工原料與施工設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)工作，同時(shí)確保施工人員具備專業(yè)技能，（4）應(yīng)該有效控制各項(xiàng)施工技術(shù)，使其能夠體現(xiàn)出預(yù)期的應(yīng)用價(jià)值。除此之外，工作人員應(yīng)該針對(duì)沉降問題，設(shè)計(jì)針對(duì)性的施工方案，以此將道路與橋梁高度差異控制在最小限度內(nèi)。3.3鞏固軟地基軟地基如果長(zhǎng)時(shí)間承受載荷力，則很可能最終導(dǎo)致路基和橋臺(tái)錯(cuò)位等問題。如果工作人員在實(shí)際施工前期沒有探明軟土層，則可能增加地基沉降隱患。同時(shí)，如果工作人員沒有壓實(shí)地基，也很可能會(huì)導(dǎo)致路基沉降等問題。為了有效避免上述問題，工作人員則必須對(duì)以下幾方面內(nèi)容予以高度關(guān)注：（1）進(jìn)行實(shí)際施工之前，全面勘測(cè)施工區(qū)域地質(zhì)情況，尤其關(guān)注軟土層。（2）對(duì)路基填充材料質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)工作。（3）對(duì)路基進(jìn)行有效壓實(shí)。除此之外，進(jìn)行軟地基施工過程中，工作人員應(yīng)該確保施工材料壓實(shí)之后充分沉降，確保其達(dá)到施工當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]。3.4選擇科學(xué)的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)于道路和橋梁重要支撐部分的橋臺(tái)而言，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與過渡段是否出現(xiàn)沉降問題息息相關(guān)。這就要求工作人員確保橋臺(tái)結(jié)構(gòu)合理，以此避免沉降現(xiàn)象。在橋臺(tái)具備一定柔性的情況下，則能夠消除其剛度，給予過渡段緩沖，控制路堤與橋臺(tái)的沉降問題，進(jìn)而達(dá)到上述施工目標(biāo)。然而，考慮到柔性橋臺(tái)有著較大施工成本，而且也有著更高的技術(shù)門檻，因此在現(xiàn)階段的應(yīng)用范圍依然較小?，F(xiàn)階段，得到了普遍應(yīng)用的則為樁接臺(tái)帽技術(shù)。通過填筑路堤等辦法，削弱橋臺(tái)剛性，基于此防止路基松動(dòng)等問題。目前，我國(guó)部分施工單位通過綜合應(yīng)用上述兩種施工技術(shù)，有效減少了過渡段的沉降等問題。3.5處理好臺(tái)背回填在路面、地基以及路基彼此積壓的情況下，則可能產(chǎn)生變形問題，繼而導(dǎo)致橋梁兩端的路堤沉降問題。較長(zhǎng)時(shí)間的車輛通行很可能會(huì)導(dǎo)致底層地基出現(xiàn)變形情況，而車輛對(duì)填充材料的壓力則很可能導(dǎo)致路基變形。至于橋面搭板和路面搭板，考慮到其結(jié)構(gòu)相似，因此通常不會(huì)出現(xiàn)擠壓所引起的沉降問題。工作人員則必須布置寬度與結(jié)構(gòu)相同的搭板，以此控制車輛載荷的影響。除此之外，還應(yīng)該通過分層施工等方式，將路基所受到的交通壓力維持在可控范圍內(nèi)。3.6臺(tái)后填筑作業(yè)的方法及措施(1）針對(duì)橋臺(tái)后部5.5米至10.5米內(nèi)的施工，工作人員應(yīng)該確保填充物具備較強(qiáng)的力學(xué)性能。究其原因，主要包括以下幾方面內(nèi)容：①橋臺(tái)具備一定剛性。②后臺(tái)夯實(shí)難度相對(duì)較大。工作人員應(yīng)該從施工場(chǎng)地實(shí)際情況出發(fā)，確保施工原料具備良好的透水性，進(jìn)而將水流隱患控制在最小限度內(nèi)。(2)基于臺(tái)背施工需要設(shè)計(jì)頂部規(guī)劃要求，進(jìn)行后臺(tái)填充施工。進(jìn)行涵洞施工時(shí)，則應(yīng)該對(duì)回填環(huán)節(jié)給予高度重視。當(dāng)發(fā)生滲透水的情況下，則必須及時(shí)進(jìn)行分析與解決，以此避免水流阻礙后期工程項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)。(3)工作人員應(yīng)該有效夯實(shí)臺(tái)背回填物。如果此環(huán)節(jié)存在施工問題，則很可能導(dǎo)致沉降等問題，降低交通運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)。在施工結(jié)束之后，工作人員則必須嚴(yán)格檢驗(yàn)項(xiàng)目施工質(zhì)量，避免存在安全風(fēng)險(xiǎn)。3.7材料選擇的要點(diǎn)進(jìn)行路基施工前期，工作人員應(yīng)該全面檢測(cè)各項(xiàng)施工原料，尤其應(yīng)該對(duì)填筑材料檢驗(yàn)工作給予高度重視，從而確保其能夠符合實(shí)際施工的需要。檢驗(yàn)不應(yīng)該僅僅局限于液限與土壤塑限檢測(cè)層面，同時(shí)也應(yīng)該涉及到各項(xiàng)土質(zhì)壓實(shí)指標(biāo)檢驗(yàn)等層面。在通常情況下，填充材料的強(qiáng)度應(yīng)該大于路基的強(qiáng)度，小于橋臺(tái)的強(qiáng)度。為了進(jìn)一步避免路面沉降現(xiàn)象，工作人員則應(yīng)該盡可能選擇輕質(zhì)填充材料，而為了有效避免臺(tái)背變形情況，則應(yīng)該對(duì)填充材料進(jìn)行充分壓實(shí)。除此之外，針對(duì)廢渣或者砂礫等填充材料，工作人員則應(yīng)該嚴(yán)格檢測(cè)其透水性，如果填充材料透水性不佳，則應(yīng)該在其中添加水泥與石灰等材料，而不應(yīng)該添加其中存在草根或者雜質(zhì)的淤泥。唯有如此，才能夠使其透水性得到強(qiáng)化。最后需要注意的是，工作人員也必須對(duì)材料市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)給予高度關(guān)注，并且在道路橋梁工程項(xiàng)目施工中積極應(yīng)用新型施工原料，以此提升工程施工質(zhì)量。3.8對(duì)沉降路面進(jìn)行改建針對(duì)存在沉降現(xiàn)象的道路，工作人員應(yīng)該改建道路軟土，以此控制道路橋梁的沉降問題。應(yīng)該從實(shí)際沉降情況出發(fā)，并且結(jié)合土質(zhì)信息，設(shè)計(jì)針對(duì)性的施工計(jì)劃，并且確保所使用的混凝土能夠符合實(shí)際施工的需要。同時(shí)，也應(yīng)該保障地基具備必要的承載力，并且在最大程度上貫徹和執(zhí)行施工計(jì)劃，避免人為失誤。3.9橋頭搭板施工技術(shù)要點(diǎn)完成臺(tái)背回填施工之后，工作人員則應(yīng)該測(cè)量放樣，基于此針對(duì)搭板基底實(shí)施平整處理，清除基底表面的雜質(zhì)。同時(shí)，應(yīng)該依據(jù)工程圖紙內(nèi)容進(jìn)行搭板鋼筋的制作工作，應(yīng)用中20鋼筋制作鋼筋骨架，立桿鋼筋則應(yīng)用骨架和中12的鋼筋進(jìn)行焊接。進(jìn)行綁扎施工前期，必須首先完成混凝土墊塊的布設(shè)工作，將其厚度控制在5厘米左右，并且以梅花形進(jìn)行布設(shè)，此外，還必須將墊塊間距控制在0.6米范圍內(nèi)。進(jìn)行焊接施工過程中，必須保障焊縫長(zhǎng)度超過10d，而搭接長(zhǎng)度則必須超過35d。進(jìn)行模板安裝過程中，控制邊線必須布設(shè)于邊線控制點(diǎn)外10厘米位置，并且保障模板垂直于地面。應(yīng)用雙面膠填補(bǔ)模板的接縫，應(yīng)用砂漿填補(bǔ)底部外側(cè)縫隙，防止后期混凝土施工中發(fā)生漏漿等問題。加固施工過程中，則必須應(yīng)用鋼絲繩張拉辦法，確保模板支設(shè)穩(wěn)定性。進(jìn)行混凝土灌注過程中，工作人員必須將2厘米油毛氈布設(shè)于橋臺(tái)背墻和搭板位置，而填充物則必須則瀝青馬蹄脂。需要特別注意的是，工作人員必須合理配置混凝土原料。除此之外，完成振搗環(huán)節(jié)之后，工作人員還必須應(yīng)用3米直尺刮平混凝土表面，并且進(jìn)行人工抹面。最后，應(yīng)該進(jìn)行大于7日的混凝土保養(yǎng)工作。4.結(jié)語通過上述分析可知，現(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，促進(jìn)了城鎮(zhèn)化發(fā)展，對(duì)市政道路橋梁工程施工提出了更高的要求。然而，在過去幾年間，我國(guó)道路橋梁卻頻現(xiàn)病害問題，其中較為典型的即為過渡段的沉降。因此，市政工程施工人員必須對(duì)此