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摘要:在路桥工程为减少桥头跳车现象,柔性搭板技术是经常使用到的一项技术。通过设置柔性搭板,对台后路基受力加以优化,将较为集中的承载力分散开,以此减少负荷较高产生的不利影响,实现压力的合理控制,确保路桥工程的安全性。在本文中,主要分析了柔性搭板的原理,同时提出相应的施工工艺。
关键词:路桥工程设计;柔性搭板技术;应用分析
柔性搭板是利用土工格室材料加固台后路基过渡段,让土工格室和填料共同作用,以此形成整体性高、刚度强的柔性层。通过使用渐变设置的方法,在考虑桥台和后台结构沉降因素的基础上,设置楔形加固区域,实现桥台和后台填料刚性的连续过度,从而缓解不均匀沉降现象,确保行车的安全性和舒适度。
1、对于柔性搭板处理原理的分析
在柔性搭板中,主要是以土木格室为载体,以此有效的分散后台填料的应力,降低填料的压缩变形以及限制路基填料的侧向位移,进而提升自身的抗剪强度以及抗拉强度。施工过程中,可以使用倒梯的形式展开设计,采用这一方式能够有效地将路基对地基的附加应力逐层消退,从而降低因为附加应力产生的固结沉降。实现对路堤、过渡桥台的合理控制,避免了桥头跳车现象的发生。
2、柔性搭板的布置方式
合理的设置柔性搭板,不仅可以有效的节省格栅材料,与此同时,还可以借助格室来限制填料侧向位移,从而减小变形。在使用分层铺设结构方法的过程中,要选择符合规范要求的柔性搭板,比如上长下短的楔形柔性搭板。在布置柔性搭板的时候,对路桥过渡段中的加固体加以优化是十分重要的一个环节,在加固面积符合要求的情况下,对其实施从下到上、倾斜比例接近1:1的加固体楔形布置方式,这是最为合理的一种方式,使用这一方式,可以有效的简化路桥过渡段结构模型。此外,柔性搭板不仅可以有效的控制侧面形状,同时还可以全面的保障路堤的安全性,从根本上缓解因为荷载过大而造成的地基变形情况。另外一点,在土工格室应用期间,会产生一种效应,这一种效应被称之为网兜支撑效应,一般情况下,这一方法是在外力作用下引起的,在路基顶部经常出现。在路面承载作用过大的情况下,网兜效应能够起到良好的效果,可以预防应力集中现象的出现。在本文中,从提升结构性能的角度入手,对于路桥工程的建设,需要从多方面入手,比如经济效益、安全性能以及稳定性。在路桥地基周围环境处于恶劣情况的时候,可以将柔性搭板设置成自上而下的处理模式,将搭板斜率控制在规定区域内,底层长度不可以低于4m,顶部控制在10~12m之间。确保结构的性能,使其在工程中发挥出重要的作用。下图是柔性塔板的布置形式图,整体结构的稳定性对于后期工程质量产生的作用是极高的。
图一柔性搭板锚固形式示意图
3、柔性搭板的参数设置
3.1摊铺的长度以及宽度
如果所处的路桥过渡段比较长,那么就会产生经济上的损失,并且还会增加技术难度。在本文中,通过对各个省市的高速公路调查可以发现,在路桥过渡段出现不均匀沉降的主要位置便是在桥台台背10m位置处,从中看出,10~12是最佳的路桥过渡段长度。对于顶层的土工格室而言,其摊铺的长度明确长于路桥过渡段的处治长度,所以,具体的摊铺长度应当是10~12m,而且摊铺宽度应当和路基的设计宽度保持一致。
3.2布置间距的布置
为合理地布置土木格室材料的间距,在设计的时候,主要基于以下几点基本假设:
①在相对应的处理环境以及区域中,要明确柔性搭板下部填料出现损坏的机率,与此同时,还应当确定在受到自重载荷作用之后,只能具备上部土工格栅中。
②柔性搭板在工程中各个区域的位移现象知识出现了一定的变化情况,在垂直方向出现的位移现象变小,整体变化值没有达到标准要求。
③当处于正常情况的时候,柔性搭板的消除位于弹性情况。
④后台填料的抗弯能力主要是由填料以及土工格栅共同形成的土木格栅受拉而形成的,因此,可以根据实际情况,将后台填料的抗弯性优化成平面受拉。在计算布置间距的时候,可以运用受力模型对受力状态进行适当的优化,这样一来,既能够提升路基的抗弯性,确保结构安全性,同时还可以促进工程的稳定实施。
⑤应用固定柔性塔板一侧的方式加固地基,首先,可以使用固定柔性搭板一侧的方式来加固地基,然后固定柔性搭板的一侧,将其和桥台结合到一起,随后对另一侧水平布置伸入到填料中,上部荷载沿着路线前进方向能够优化成均布荷载,在偏离均匀分布的过程中,柔性搭板出现变形时,其纵向曲线一般会以半边悬链线的方式表现出来。根据研究以及计算来满足实际沉降现象。
3.3计算过程
首先,明确相关长度;通常情况下,第一层柔性搭板设计长度保持在10-12cm,下面各层设计长度由布置的斜率加以确定。根据相关研究结果表明,对于铺设长度4-12m的柔性搭板,其下方松动长度大约是0.25L-0.3L。随后计算出各层的长度。再者,在计算台后填料后沉降量的时候,需要从地基沉降以及台后沉降量入手,一般情况下,可以使用分层总和法加以计算。在地基出现较大沉降情况的时候,如果工后沉降高于10cm,就可以看出,这是比较大的沉降,地基承载力较低,所以,需要对地基实施加固处理工作。最后,确定锚固长度;在正常使用状态中,柔性搭板处于线弹性状态。按照锚固端处沿路线前进方向变形量为0,随后得出单位格栅材料拉力,进而获取锚固长度。
4、施工工艺
柔性搭板施工流程表现为:检查以及验收土木格室材料—将地面整理平整并且振压—安装土木格室以及台背固定件—张拉铺设土木格室—装载机或者汽车填料—推土机初平填料—人工挂线整乎填料—压路机碾压—检查验收。
4.1施工方式
首先,将地面整理平整,然后实施振压作业,在这一环节中,要有效的处理台背,确保其稳定性和平整性。施工期间,对于振压操作而言,需要做好前期准备工作,桥台周围进行一定的标高处理,一般情况下,对于标高的设计要高出路基填土位置,实施这一施工的目的在于降低工格室过高造成的轿台后端不固定现象。另外,在标高设计期间,填土必须满足规范需求,在遇到不达标情况的时候,需要实施增高处理工作,以免产生不利的影响。
再者,安装固定构配件;土工格室和桥台相互连接到一起,这对于后续柔性塔板施工有着一定程度的影响。因此,在安装之前,需要合理的实施定位工作,借助钢卷尺进行操作,间距保持在20cm左右,最后加固处理桥台。
最后,张拉铺设施工;在土工格室作业过程中,需要根据区域范围对土工格室展开相应的处理工作。首先,使用钢纤对土工格式进行连接固定处理,确保土工格室拉到标准尺寸之后,然后实施固定处理工作,采取的施工器具是钢钎,最后用力张开土工格室,相邻土工格式板块使用合页式插销整体连接到一起。待完全张拉开土工格室之后,使用钢钎或者填料将四周固定住,以此方便进入下一道工序。路桥过渡段借助柔性搭板进行处理,能够有效降低桥头附加应力,同时还会缓解地基附加荷载的沉降现象。
5、结语
从以上论述可以看出,在现代路桥工程中应用柔性搭板技术具有十分重要的作用,它对于路桥建设行业的发展具有一定的意义。对于路桥工程设计人员而言,应当对路桥工程的施工工艺以及设计方式和理念加以优化,使其满足实际施工需求,从而发挥出更高的性能。
参考文献:
[1]范永.路桥工程设计中柔性搭板技术的应用[J].智能城市,2017.
[2]张海珍.柔性搭板技术在路桥工程中的设计与应用[J].民营科技,2017.
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