道路桥梁过渡段路基路面常见病害及防治措施研究

(整期优先)网络出版时间:2023-07-27
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道路桥梁过渡段路基路面常见病害及防治措施研究

陈浩

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摘要:道路桥梁过渡段是指路基与桥梁衔接时需要进行特殊处理的段落,是整个道路路基沉降控制关键所在。如果在施工中未能引起重视,任由差异沉降发展,极易发生桥头跳车,影响行车舒适性,并对桥台和路基路面造成破坏,缩短结构物的使用寿命。本文在明确道路桥梁过渡段病害的基础上,探讨有效的防治措施,以从根本上预防或消除过渡段病害。

关键词:道路桥梁;过渡段;路基路面;常见病害;防治措施

1渡段病害

道路桥梁过渡段路面常见病害主要包括裂缝、车辙、剥落与松散。这些病害主要由差异沉降引起。差异沉降是指道路桥梁过渡段不同位置的路面沉降程度不一致。根据现有数据,当差异沉降达到一定数值时,会导致严重的跳车现象和路面裂缝。差异沉降超过容许值时,车辆行驶过过渡段会产生颠簸和冲击,影响行车舒适性,同时也增加了车辆的磨损和维修工作量。因此,对于道路桥梁过渡段的差异沉降问题需要及时修复和维护,以确保道路的安全和舒适性。

2道路桥梁过渡段路基路面病害的防治措施

2.1轻质回填控制

这种方法可以用于处理含水量较高的淤泥质土,并将其转化为含水量较低的回填土。首先,使用快速泥水分离的方法将淤泥质土中的水分与固体分离,得到含水量相对较低的土壤。然后,将这种土壤作为原料土与稻壳灰和纤维充分混合,确保混合均匀性。稻壳灰可以提供一定的结构性和保持土壤稳定性的作用,纤维则可以增加土壤的抗拉强度。最后,添加适量的固化剂,主要以熟石灰为主,来提高回填土的强度和稳定性。在特殊情况下,也可以使用其他类型的固化材料来满足特殊要求。这种方法可以有效地处理含水量较高的淤泥质土,并将其转化为可用于回填的土壤,以实现土壤的再利用和资源的节约。

2.1.1废弃物再生

废弃物再生主要包括泥水快速分离制取淤泥、废纤维切割制取纤维和稻壳灰研磨,其具体方法为:(1)快速泥水分离:在现场规划建设材料堆放场地,并设置相互连通的临时排水体系;对疏浚时产生的淤泥实施泥水分离,促使堆场范围内的淤泥实际含水量从最初的3.0~4.0倍液限减小至1.0~1.5倍液限;通过必要的后期处理,促使淤泥的实际含水量不超过50%。(2)废纤维切割:在当地垃圾处理厂集中收集塑料废弃物,然后采用切割机对其进行切割,形成长度在20~30mm范围内、宽度在2.0~2.5mm范围内的纤维;对标准尺寸塑料袋片实施拉伸强度试验检测,确定塑料纤维强度能否达到要求,一般要求平均拉伸强度达到63kN/m以上,当发生破坏时,要求平均应变不低于15.3%。(3)稻壳灰研磨:为了使稻壳灰细度达到可接受的长度,可采用磨耗机对稻壳灰进行充分研磨。在研磨机当中应放入一定直径的钢球(一般为10mm与15mm),连续研磨3h的时间,以此得到标准规格的稻壳灰。制得稻壳灰后,将其放到密封袋中于常温条件下保存,注意避免受潮。

2.1.2材料拌和

为了使配料达到均匀,使实际含水量保持在最佳含水量水平,材料添加拌和需分成两步完成:第一步为混合淤泥土和外加剂,其中,外加剂实际上就是石灰和稻壳灰,同时添加一半所需含水量;第二步为将定量的纤维分为三个等份依次加入以上混合物当中,在添加的同时均匀搅拌,确保纤维在混合物当中达到均匀分布,同时加入剩余水量。考虑到纤维材料很容易发生黏聚,因此在整个拌和期间都要安排专人进行监督。此外,为避免混合料中的水分大量流失,还应做到随拌随用。

2.1.3填筑施工

某高速立交施工结束后发现部分路段的沉降速率达到5mm/月以上,若不进行任何处理必定引起严重工后沉降。针对该路段实际情况,设计采用以上轻质土进行处理,用于减小路基自身荷载。轻质土的填筑主要按照楔形进行,上、下部长度分别为18.95m和12.00m,总厚3.48m,顶、底部宽度相同,均为8.5m。在路堤设置1∶2的坡度,并在桥头后增设临时和永久排水系统,为进一步预防开裂,还铺设一层钢筋网。

2.2横向引孔处治

(1)路基横向引孔。①以轻质土的实际置换量为依据,编制横向引孔施工方案,绘制相应的施工图,于路基边坡通过开挖形成适当的施工平面。②以设计确定的引孔横向与纵向间隔距离为依据,利用专门的成孔设备在路堤的横向实施引孔,在成孔过程中要保持适当倾斜度,确保混合料能够顺利灌入。在现场进行钻孔施工时,水平与垂直方向上的最大偏差均不能超过±10mm,而倾斜度的偏差不能超过±1°。实际钻孔深度需要比路基横断面设计宽度大0.5~1.0m,实际的开孔孔径一般按照120~150mm范围控制,所用钻头的直径不能比设计要求的孔径小。③引孔完成后,利用直径比设计要求的孔径略小的PVC管进行成孔质量检验,在此过程中要注意PVC管不能发生抖动或造成冲击,应保持平顺推进;在退回管的过程中应保持顺畅,确保检测长度与设计要求的深度完全相符;最后用高压气体吹验,当没有明显飞溅尘埃时视为合格。④按照跳孔的原则来引孔,以适当增加成孔之间的距离,进而防止对邻近的引孔造成不利影响。(2)注浆挤密置换。①钻孔检验完成并确认合格后,开始对混合轻质土进行分批浇筑,使横向引孔置换达到预期质量目标。②混合轻质土的搅拌需使用强制式搅拌机进行,搅拌完成后利用泥浆泵浇筑,浇筑压力一般按照0.3~0.6MPa的范围严格控制。③对引孔中的胶管与注浆管进行对接,根据返浆法基本原理,启动注浆机开始浇筑混合轻质土,使整个钻孔完全注满,保证注浆质量和效果。④在注浆的同时向上缓慢取出注浆管,在此过程中应确保注浆管的管口一直处在浆液表面下部,在孔口开始返浆后,对水泥口袋进行封堵,将注浆管完全拔出。(3)后续施工。封闭引孔并进行必要的养护,并对边坡进行浇筑和覆盖绿化。

2.3施工注意事项

采用以上方法进行施工时,应注意以下几方面要点:(1)混合土所用纤维材料的长度应控制在20~30mm范围内,以氧化钙为主要成分的熟石灰,其含量按照12%严格控制,稻壳灰的含量与熟石灰相同,而纤维材料的含量需要以工程实际情况为依据控制在0.4%~0.8%范围内。(2)采用纤维和稻壳灰均匀混合而成的轻质混合土处理过渡段路堤,能有效减小过渡段路堤的差异沉降,效果十分显著,进而还能预防因路堤差异沉降造成的路面病害。(3)当采用横向引孔的方式处理过渡段路堤时,在引孔过程中要按照跳孔的原则实施,将引孔之间的距离控制在0.3m左右。按照适当的倾角浇筑由淤泥与粉煤灰混合而成的轻质土,同时在路堤中心预留一定区域,将其作为封孔区域,从而有效避免引孔贯穿。(4)在横向引孔基础上采用由淤泥和粉煤灰混合而成的轻质土进行路堤处置能大幅减小过渡段路堤差异沉降,可以在将差异沉降减小至容许范围内的同时省去封闭路段交通的环节,将对正常交通运行造成的干扰和影响降至最低,具有推广应用价值。

3结语

综上所述,道路沿线范围内往往存在很多道路桥梁过渡段,道路桥梁过渡段最常见的问题是差异沉降,一旦差异沉降超出容许范围,不仅会造成不同程度的桥头跳车,而且还会导致路面产生各类病害,缩短道路桥梁过渡段路基路面的使用寿命。对此,本文对道路桥梁过渡段路基路面主要病害及其防治措施进行了分析与总结,为实际道路桥梁过渡段施工及处理提供技术参考。

参考文献

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[2]罗涛,吕梦菲,吴亚平,等.基于热稳定性的冻土区铁路路基过渡段结构改进研究[J].冰川冻土,2019(2):374-383.