1土工格室柔性搭板的起源和作用原理

　　20世紀(jì)80年代，一種新型的土工合成材料即土工格室被發(fā)現(xiàn)。該材料呈三維網(wǎng)狀，如圖1所示，在格室里能夠加減填充物，以保障格室整體性與剛度符合標(biāo)利用模量漸變?cè)?，再結(jié)合影響地基與路基兩方面的沉降元素，于路橋過(guò)渡地段安裝楔形加固區(qū)，將柔性結(jié)構(gòu)層的一端固準(zhǔn)。因?yàn)橥凉じ袷矣休^好的抗拉能力，故這種材料多在建筑工程與路橋工程里。土工格室柔性搭板或鍥形柔性搭板一般廣泛出現(xiàn)在土工格室的建造中，使過(guò)渡段的路基鋪設(shè)以新式的立體結(jié)構(gòu)固定。與常規(guī)的方法不同，其以特殊的固定理論為依據(jù)，定在路橋橋臺(tái)上，將另一端安裝在路基上，能夠有效保障剛性的路橋橋臺(tái)與柔性路基模具間實(shí)現(xiàn)安全過(guò)渡。

　　2土工格室柔性搭板的布置形式

　　若要讓搭板既完成剛?cè)徇^(guò)渡，又減少原材料的使用，經(jīng)過(guò)多方對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，上長(zhǎng)下短的楔形柔性搭板安裝模式更符合安裝要求。分析路橋過(guò)渡段里加固體拓?fù)涓纳魄闆r發(fā)現(xiàn)，若加固面積到達(dá)一定程度，最好的安裝順序是從下向上，并且要求斜率＜1:1的楔形加固體符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以便更好地逐步過(guò)渡路橋過(guò)渡段模量。若土工格室發(fā)生變形，由于其設(shè)計(jì)為網(wǎng)狀，即使變形也能起到支撐作用，特別是位于頂部的部分能夠保證橋面勻稱(chēng)分配車(chē)輛產(chǎn)生的壓力，進(jìn)一步起到保護(hù)和加固路基的作用。若從路橋過(guò)渡段經(jīng)濟(jì)性和車(chē)輛穩(wěn)定行駛出發(fā)思考，則若地基情況較差的時(shí)候，要盡可能地使用柔性的搭板按從下而上的方法完成，其斜率為1:1，底層長(zhǎng)度要超過(guò)4m，頂層長(zhǎng)度位于10~12m。圖2是柔性搭板布置模式。

　　3土工格室柔性搭板的設(shè)計(jì)要求與參數(shù)取值

　　3.1土工格室材料和技術(shù)要求

　　土工格室的填充料和路基的填充料大體相同，但填充料的直徑有所不同，其直徑應(yīng)＜5cm，在選擇填充料時(shí)，對(duì)于在預(yù)期造價(jià)里的填充料要較多使用方便壓實(shí)。針對(duì)土工格室的大小也有規(guī)定，要求其長(zhǎng)度40cm、高度15cm、厚度1.25mm。而土工格室的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是材料拉伸強(qiáng)度為20MPa，拉伸模量為650MPa，常溫剝離強(qiáng)度100kN/cm，低溫脆化溫度＜-50℃，使用壽命＞30年。

　　3.2土工格室柔性搭板的參數(shù)取值

　　設(shè)計(jì)土工格室時(shí)通常采用從上而下、從密到疏的方法，保持頂部層的距離大約lm，底部層約2m，反之自頂部層到底部的規(guī)劃設(shè)計(jì)是按照自密到疏、自頂部層到底部層的順序?qū)崿F(xiàn)自上而下的不斷過(guò)渡。設(shè)計(jì)土工格室層數(shù)時(shí)，一般需要結(jié)合地基的情況和路基高度綜合判斷，若當(dāng)?shù)氐牡鼗闆r較為良好，則可以將層數(shù)安裝大約3層；反之若當(dāng)?shù)氐牡鼗闆r較差，但填料高度較高，則大約選擇5層柔性搭板。針對(duì)土工格室長(zhǎng)度及厚度上的設(shè)計(jì)在前文里已有介紹，若選擇柔性搭板則應(yīng)該使用自上而下的楔形設(shè)計(jì)方式，頂層的長(zhǎng)度是最長(zhǎng)的，過(guò)渡到中間層級(jí)時(shí)會(huì)不斷減少長(zhǎng)度，最后到最底層，并且柔性搭板的寬度為路基的橫斷面。

　　參考以往相關(guān)工程，可以從中發(fā)現(xiàn)同類(lèi)型項(xiàng)目施工過(guò)程中的規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)，在建造過(guò)渡路面時(shí)盡量保證其總距離較短，從而減少工程投入，降低施工困難性。過(guò)渡路面的施工盡量控制在離橋臺(tái)北面10~12m，因?yàn)樵摰貢?huì)對(duì)路面的沉降效果產(chǎn)生較大影響。當(dāng)開(kāi)發(fā)頂層土工格室時(shí)，普遍要求攤鋪距離超過(guò)過(guò)渡段距離10~12m，其設(shè)計(jì)寬度和路基規(guī)劃相同。

　　布設(shè)土工格室層間長(zhǎng)度的規(guī)劃依據(jù)。當(dāng)規(guī)劃布設(shè)土工格室層間長(zhǎng)度的時(shí)候，要注意以下幾點(diǎn)要求：①在達(dá)到規(guī)定的長(zhǎng)度時(shí)，柔性搭板底面的土地可能會(huì)發(fā)生松軟移動(dòng)，所以需要保障所有壓力承載到搭板的頂部；②經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，柔性搭板只會(huì)發(fā)生非橫向的移動(dòng)，所以垂直距離的改變無(wú)法對(duì)其產(chǎn)生影響，但應(yīng)盡量保證豎向的移動(dòng)距離在1m范圍內(nèi)；③標(biāo)準(zhǔn)施工情況時(shí)的柔性搭板的彈性能力優(yōu)異；④正式分析彎力抗衡數(shù)據(jù)時(shí)盡量采取簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的方法，增加受拉結(jié)果的數(shù)據(jù)可信度，這種方式也受到承載材料結(jié)構(gòu)及土工格室的拉力效果等影響。

　　4土工格室柔性搭板的施工工藝

　　4.1柔性搭板的施工流程

　　柔性搭板的施工過(guò)程有如下幾個(gè)步驟：①施工前必須檢驗(yàn)土工格室的材料，待檢驗(yàn)合格才可繼續(xù)下一步工序；②需要確保路橋過(guò)渡段的平整性，以便平整路面后可以立即進(jìn)行震壓工作；③裝配土工格室和相關(guān)固定件，注意確保兩者的穩(wěn)定性；④安裝土工格室，保障其抗拉能力符合標(biāo)準(zhǔn)；⑤將檢驗(yàn)完成的材料埋填至土工格室；⑥保障所填材料的平整度，可使用人工掛線(xiàn)的方法找平；⑦使用工具碾壓的方法保障路基的穩(wěn)定性；⑧繼續(xù)相關(guān)檢驗(yàn)任務(wù)。

　　4.2柔性搭板的具體施工要求

　　柔性搭板施工應(yīng)達(dá)到以下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

　?。?）施工工具。若想保障填充材料的緊實(shí)程度，施工人員應(yīng)于施工前仔細(xì)思考需要用到的壓實(shí)工具，還要配置小型的壓實(shí)工具和夯實(shí)工具，以確保邊角足夠緊實(shí)，進(jìn)一步保證施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。

　?。?）填充材料。當(dāng)選擇填充材料時(shí)，可以使用常見(jiàn)的路基填充材料，但要保證其具有較好的透水性和較大的填模量，填充材料的直徑也有明確標(biāo)準(zhǔn)，一般直徑＜5cm，填充料的質(zhì)量一定要滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）材料檢驗(yàn)的細(xì)節(jié)也有明確的標(biāo)準(zhǔn)。在填充前需認(rèn)真檢驗(yàn)材料，滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方可進(jìn)場(chǎng)，檢驗(yàn)時(shí)也要注意細(xì)節(jié)，所有材料都要具備出廠合格證明和材料測(cè)試報(bào)告單，當(dāng)材料的抽查結(jié)果均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)才能被投入到施工中，開(kāi)始之后的施工任務(wù)。

　　4.3柔性搭板的施工方法

　?。?）鋪設(shè)土工格室前，需要保障地基有足夠的緊實(shí)度及平整度，檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足施工要求后才能開(kāi)始鋪設(shè)。當(dāng)填充橋臺(tái)路基階段時(shí)，填土高度必須超過(guò)規(guī)定高度，以避免后期標(biāo)高不滿(mǎn)足需要繼續(xù)填充，從而最大程度上確保土工格室的壓實(shí)成效。

　?。?）固定件的裝配。柔性搭板要使用特制構(gòu)件錨固定在橋臺(tái)上，當(dāng)裝配固定件時(shí)必須有明確的定位，施工階段需先使用墨汁線(xiàn)根據(jù)規(guī)劃的高度于橋臺(tái)上標(biāo)明一條水平線(xiàn)，隨后使用鋼卷尺每2cm一次于水平線(xiàn)上刻畫(huà)出數(shù)個(gè)十字標(biāo)志點(diǎn)，借用射釘槍或電鉆機(jī)將φl(shuí)0~φ12mm錨釘或一樣大小的膨脹螺栓打入橋臺(tái)中，之后裝好固定件。

　?。?）土工格室的張拉鋪設(shè)。開(kāi)始張拉鋪設(shè)前，需要先規(guī)劃好施工區(qū)域里的格室大小及尺寸，先把土工格室安裝到一個(gè)固定件上，使其一側(cè)固定在目標(biāo)位置，借填料使其固定，再拉伸全塊的土工格室，全部拉伸完成后借用填料固定。

　　（4）填充土工格室。填料時(shí)通常使用人工填充及工具填充相綜合的方法，先使用工具填充，因?yàn)楣ぞ叩奶畛淦驒C(jī)械化，所以填充厚度為25cm時(shí)才能開(kāi)始人工填充，補(bǔ)齊邊角并填平，這里的關(guān)鍵之處在于填料步驟結(jié)束前禁止所有機(jī)械設(shè)備在路面上行駛。

　?。?）碾壓路基，碾壓臺(tái)背時(shí)必須符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，具體可使用振動(dòng)壓路機(jī)完成碾壓，在臺(tái)背周?chē)栌眯⌒偷膲簩?shí)機(jī)碾壓，若還需碾壓格室層，則該層的碾壓頻率要比其他層高。

　　4.4施工注意要點(diǎn)

　　具體施工時(shí)需要注意以下2點(diǎn)事項(xiàng)：

　　（1）應(yīng)做好施工準(zhǔn)備工作，細(xì)致檢測(cè)材料，全部數(shù)據(jù)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)后方可開(kāi)始施工。

　?。?）在攤鋪土工格室之前必須檢測(cè)場(chǎng)地的平整度，若平整度不符合施工要求應(yīng)再次整平，以保證施工整體質(zhì)量。同時(shí)，一般采用人工攤鋪的方式來(lái)張開(kāi)土工格室，以求更好地發(fā)揮格室的抗拉能力。人工攤鋪過(guò)程中需不斷向土工格室里增添材料，填滿(mǎn)結(jié)束后在格室上鋪大約25cm厚度的土，隨后使用工具完成碾壓工序。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，本文詳細(xì)研究了路橋工程里柔性搭板施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，有力證明了柔性搭板技術(shù)運(yùn)用于路橋工程中的可行程度較高，該技術(shù)的運(yùn)用不僅能夠解決路橋建設(shè)過(guò)程中的許多矛盾，而且提高了路橋施工的安全性和科學(xué)性，保證工程整體品質(zhì)。

　　作者：鄭一帆 （潮州市潮安區(qū)地方公路管理站)

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標(biāo)簽：柔性搭板技術(shù)

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文章名稱(chēng)：《路橋工程設(shè)計(jì)中的柔性搭板技術(shù)》

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