对路桥施工技术中相关问题的探讨
关键词:公路路桥;路桥施工;钢纤维混凝土
1高速公路路桥过渡段设置的建议
高速公路路桥过渡段的设置措施,其最根本的目的就是减少台后路基的沉降,提高路基的刚度,尽力实现刚柔平稳过渡。国外一些发达国家对高速公路桥台后路基的沉降变形及动态变形进行了严格的限定,甚至不允许有工后沉降的发生,我国现在也有了相应的规定。
1.1台后地基的处理。控制台后路基的沉降变形中,控制地基的沉降是其中的重要组成部分,在软士及松软土路基地段,地基处理应采用水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性复合地基。对一些高速公路软士路基试验研究表明,半刚性桩在处理深度较深、基本打透软弱层且桩身强度达到设计要求的情况下,复合地基的总沉降量、沉降速率、工后沉降都很小。挤密砂桩、挤密碎石桩在软土中的挤密约束作用小,桩体质量不易达到要求,其加固效果得不到充分发挥。袋装砂井或塑料排水板处理软土地基,处理时间较长,需进行堆载预压,处理中地基的沉降值也较大,但处理费用相对较低。
1.2台后基坑的回填。基坑应采用素混凝土或片石混凝土回填,面积较大时采用碎石分层夯填,达到规定的压实要求。
1.3过渡段的几何形式。过渡段沿线路纵向的布置形式,国外大多采用上窄下宽的正梯形结构形式。我国曾有一条铁路客运专线采用了上宽下窄的倒梯形结构形式,从刚度过渡来看可满足要求,但采用正梯形对桥台稳定和路基施工更为有利。
1.4过渡段填料的选择。过渡段应使用强度高、变形小的优质填料,一般采用级配碎石或级配砂砾石中加人适量的水泥进行过渡段填筑,通常大多采用级配碎石填筑。当桥台背后大型机械压实困难的情况下,在级配碎石中加入水泥、使用小型机械进行夯实,实践证明效果良好。
对于不采用加筋土的过渡段结构形式,施工中由于受桥台耳墙的影响,加筋土碾压困难,难以充分发挥土工格栅的作用,其在高速公路过渡段的应用有待进一步研究。
l.5桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板。国内外许多已建在用高速公路的大量事实表明,台后过渡段设置钢筋混凝土搭板可显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异,有效实现路基与桥台的刚度渐变。但还须对软土、松软土地基地段更应加强钢筋混凝土搭板的设置与研究。
2.2加强路桥过渡段的施工组织设计
如果施工方案和施工组织设计的质量不高,就难以保证在预定的成本范围内按期交工和确保工程质量。因此对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求:a要讲究科学的编制程序和方法;b编制时进行技术经济分析和比较,做到设汁优化,除了在施工方案和施工组织设汁的质量保证,还要做好检查施工准备工作的质量,做好施工人员的技术交底工作材料的质量控制和机械设备的质量保证。过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差,在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与一般填土路堤的施工,使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压,分层填筑时,每层松铺厚度必须控制在15cm内,并在台背墙上划上记号以保证厚度的均匀性,方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
2.1加强路堤填料的选择。实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验其试验项目包括:a土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;b不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;c从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料,这样的材料强度高,容易压实,当采用非渗水性材料时,应在土中掺加外加剂。如石灰、水泥等,严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。
2.2加强压实要求。台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层的压实厚度不超过15cm,其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度同时又要注意不损伤台身,具体要求为:a检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;b根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;c采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。
3钢纤维混凝土施工技术
钢纤维混凝土的施工,按其施工方法来分有浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。钢纤维混凝土道桥工程质量的优劣,在很大程度上取决于施工质量。因此在钢纤维混凝土施工时,除了满足普通混凝土的施工要求外,还应特别重视钢纤维给施工带来的技术问题,确保钢纤维均匀分布在基体中。
3.1设置钢纤维分散装置。由于钢纤维一次性直接投入搅拌机易出现结团现象,为使钢纤维充分分散,宜将钢纤维通过分散机再进入搅拌机。分散机功率宜为0175kW~110kW。分散力宜为20kg/min~60kg/min。钢纤维应事先与细骨料定量拌合均匀或选择直径较粗、材质较好的纤维,并在料斗入口处设置振动筛。
3.2搅拌投料顺序和搅拌时间。为防止钢纤维结团,需采取分级投料,先干后湿工艺。即按砂—钢纤维—碎石一水泥。混和料先在搅拌机内干拌1min,然后加水和外加剂湿拌2min。
3.3采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌机,一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。当纤维掺量较高和坍落度较小时.为不使搅拌机超负荷工作,搅拌机的利用率相应有所降低。
3.4浇注和振捣。钢纤维混凝土在浇注时,不得有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15cm~20cm,使钢纤维混凝土保持整体连续性。同时,钢纤维混凝土的浇注必须连续进行。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,产生集束效应。为确保钢纤维的二维分布,宜使用平板振动器振捣成型。当采用振捣棒时,为保证边角混凝土密实,应使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递。振捣好的混凝土表面应抹平,将外露的钢纤维压入混凝土中,以防止露出表面的纤维锈蚀或刺入。
3.5成型。钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点,因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺,机械抹平以防止钢纤外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时,应及时处理。
3.6接缝施工。钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段,采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不没纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。
3.7运输。钢纤维混凝土在运输过程中,坍落度和含气量都会有损失,拌和物稠度下降。由于在运输时受到振动使钢纤维下沉,影响了钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短,料斗出口尺寸要大—些。有条件时也可以采用泵送。
参考文献
[1]袁勇智路桥工程项目施工管理探讨建材与装饰(中旬刊),2007(7)。
[2]张士涛,齐红军,路桥工程便道的选线及施测[J]水利水电施工,2007(1).