桥梁设计论文：公路桥梁的施工及处理透析

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本文作者：潘志宏工作单位：云南昆明东川交通运输局

公路桥梁过渡段的架构方案

1.在桥头引道没有软土地基的情况下，若5cm的路桥过渡段的不均匀沉降差异是沉降控制标准，以0.4%来控制沉降坡差，则强度渐变段的长度至少不得低于13m。2.路桥过渡段的路基条件与地基条件在桥头引道路基填筑压实的作业过程中，采用的土工合成材料加筋路堤的做法，并不能起到有效阻止地基下沉的结果，也不能提高路基地基的承载力。而只有在地基有足够大的承载力的情况下，在行驶车辆荷载与路堤填土的自重荷载的共同作用下，没有造成结构破坏，而引起较大沉降的情况下，土工合成材料加筋路堤的效果才会显得明显。因此，公路路桥过渡段的地基条件要满足设计、施工规范的要求:要达到路基的工后沉降值保持在10cm以下，沉降差小于5cm，沉降坡差在0.4%的控制标准以内。3.公路桥梁过渡段的结构形式桥台台背路堤填铺土工格栅。在设计路桥过渡段路基施工时，要采取土工格栅工艺。当土体与土工格栅相结合，共同承受土体自身荷载以及行驶车辆荷载的同时，土工格栅能使土体充分发挥抗剪强度，并且能够使土体的侧向变形被约束，同时，路基填土的侧向位移现象也能被有效控制，因此，路基的整体稳定性大幅提升，也从而使路基的变形模量增大。在路基填土和土工木栅的摩擦作用下，上部荷载在路基中被重新分配，使桥台台背局部范围土中的垂直应力得到降低，从而提高了路基土体的承载力，也使路基的沉降量降低。因为水平填铺的土工木栅是有一定弹性的，即使有重大型荷载的车辆反复施压，而路基也几乎不会产生变形。由于路桥在过渡段施工途中，铺设的土工格栅起到了明显的效果。所以在路桥过渡段高填方路堤的施工中，可采用的是桥台台背回填加铺土工格栅的作业模式。

桥头软基施工

1.某高速公路工程桥头路基段，地表硬壳层薄，厚度在0.5～0.8m之间。下伏软土层深厚，达26.3～27.8m，流塑状，地基浅部断续分布0.5～2m厚的泥炭土，其下为淤泥质粘土，软土含水量高，孔隙比大，固结缓慢，对路基沉降和稳定性极为不利。填方高度3～6m，原设计采用粉喷桩处理，处理深度13m。通过分析搭板的受力状态，采取简支梁或者弹性地基的计算方法计算搭板的长度。根据规范要求计算，搭板的长度应在20m～30m范围内。可以结合工程的具体设计及施工情况，参考此计算方法，合理计算出搭板的长度。2.路桥过渡阶段施工结构桥台结构完工的时候，尽量调整一般填土路堤与过渡阶段路堤的施工，及采用具备同样压实能量的压实机械将两个路堤阶段的路面高度进行填压，如果采用大型机械不方便时，可以采用小型振动压实机械进行全部压实。除此之外，对路基沉降大的工点，比如桥头高路堤和软土路堤，除了需要采用必要的地基整治措施外，首先要对施工进行安排，直到静置预压符合要求为止。从路桥工程施工来看。如果充分了解工程地质条件，设计恰当结构，做好路桥过渡段地基整治，强化过渡段结构施工环节的控制，在其引道处，柔性路堤和刚性桥台之间强度改变逐渐发生不匀称沉降，会发生桥头跳车状态，是公路工程建筑中一个突出和重要的问题。3.减轻荷载和平衡荷载来防止桥头移位现桥梁设计人员考虑较多并行之有效的减轻荷载和平衡荷载方法来防止桥台移位,如增加桥长,降低桥台标高,即降低台后填土从而减小土压力;采用整板、筏板基础等,加大底面,分散受力,使基底压应力小于软基容许承压力;减轻台背荷载,台后用轻质材料或中间设空箱减少台后路基重量;平衡压重填土,即先在台前填土压重,然后再进行台背填土;支撑填土荷载,即在台后填土前设置桩及承台,使填土荷载大部分直接传到前置桩基上,使台本身受到的力大为减少,从而减少桥台位移;当河床不宽时,为减少桥长、节省造价,可采用桩基薄壁墩台,墩台顺桥向设支撑梁联系,整个桥梁结构构成框架结构体系,并借助两端台后的土压力来保持稳定。淤泥质软土层极为软弱,加上桥头填土较高,软土下卧层难以承受如此土压力,轻则使桥台出现沉陷和水平位移,重则发展为软土下卧层剪切滑动,使桥台和路堤一起坍塌。台后可采用增设小跨径的方法,适当增加桥长,减轻地基荷载及台后土压力,防止软土滑动,并制止桥台移动和沉陷的发展。另外,在软基中不可盲目压缩河道、减少桥长,这样将增加桥台滑动变形的可能性,造成更大的浪费;根据实际验算情况,适当增加桥长,另外增加抗滑系数,也是较好的选择。

桥头软基处理方法

1.填至设计高程后,一般还须3～4个月时间才能达到20mm/月沉降速率标准,这时可以台背反开挖施工桩基。所以该种方法往往需要的工期较长,特别是淤泥深,力学指标差,沉降大的路段,需要的时间更长。2.粉喷桩复合地基法该种处理方法很大程度上改善了土体的承载能力,其受力模式是桩间土与桩体共同受力,能有效地减少地基沉降,加快填土速度,相对排水固结一般可缩短一半的时间。但由于桩体本身及桩间土的压缩,台背填筑时仍存在沉降,特别是对淤泥较深,力学指标较差地段,沉降仍然较大。例如,工程实例中粉喷桩处理后填筑4～5m填土,沉降仍0.6～0.7m。土体压缩致使淤泥孔隙水压力上升,而且该种方法孔隙水压力不易消散。若是桥梁比台背填筑先施工,孔隙水压会给桥梁桩基础一个长期水平推力作用,随着台背的逐渐加载,孔隙水压力不断上升,桥梁所受的水平推力不断增加,致使位移开裂。这是工程实例中提到的桥梁位移开裂的真正原因。当然上面所讲的是对于粉喷桩复合地基处理后的超软地段,其沉降仍较大,要求桥梁桥台桩基是在台背填筑至设计高程稳定后,才反开挖施工,这样既可加快填土速率,同时尽快消散孔隙水压力,但费用相对提高。五、结束语综上所述，我们了解到桥梁过渡段软基路基施工的注意事项和对桥头软基处理方法。如何控制好软基路基施工质量，需要精细的管理施工，对于不同的工程，其工程地质条件、软基处理方法等存在差异，我们用先进的科学技术与传统的施工方法相结合，探求新方法来提高对软基的施工能力。