公路橋頭跳車病害的防治探討

吳　澤

摘要:橋頭跳車給養(yǎng)護部門帶來了很大困難。要求從路基沉降、施工方法和結構體系上對橋頭跳車病害進行原因分析,探討提出減少病害防治的措施。

關鍵詞:公路橋頭 跳車病害 防治措施

0 引言

橋頭跳車不僅影響行車的速度、安全性和舒適性,而且車輪荷載的反復沖剪作用會使橋臺臺背、橋頭伸縮縫以及臺后路面發(fā)生破壞,甚至導致交通事故。分析和預防橋頭跳車現(xiàn)象,具有一定的現(xiàn)實意義。

1 橋頭跳車原因分析

1.1 設計方面的原因

1.1.1 軟土地基工后沉降 軟土地基的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強度低。而橋頭引道的路堤填筑高度一般較大,產(chǎn)生的基底應力相應也較大,如未對地基作必要的處理,在靜、動荷載作用下,極易發(fā)生剪切破壞,產(chǎn)生地基沉陷。

1.1.2 臺前、臺背防護工程的抗滑穩(wěn)定性不足 若臺前、臺背的擋土墻、護面堵等防護構造物的設計不合理,抗滑穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,則在臺后高路堤填料的較大側(cè)向壓力作用下,將會產(chǎn)生水平方向的滑移,從而引起橋頭路基沉陷。

1.1.3 路面排水處理不當,臺后排水系統(tǒng)不完善 雨季排水不暢時,將使橋頭的路面水沿接縫或裂縫滲入路基。若臺后排水系統(tǒng)不完善,下滲的雨水將淤積橋頭路基,在氣溫循環(huán)變化時,引起橋頭路基沉陷。

1.2 地基沉陷 土質(zhì)不良,由此產(chǎn)生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地段,地下水位較高。在南方地帶多有軟土,此類土天然含水量大于液限。且天然孔隙比較大。常含有機質(zhì),壓縮性高?？辜魪姸鹊?。一旦受到擾動,天然結構易受破壞,強度便顯著降低。橋頭路基填筑高度較大。產(chǎn)生的基底應力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉陷。且變形穩(wěn)定往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年,就是一些穩(wěn)定的地基在外荷作用下,也無法避免地出現(xiàn)這個問題。

1.3 施工方案不當 當前一些施工隊盲目追求高速度,沒有嚴格按照施工規(guī)程作業(yè)。臺背填土速度過快,對地基造成擾動和破壞,且沒有充分時間固結。臺背填土沒有時間沉降。這種施工方法對臺背擋土墻等構造物擠壓力大,施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測的“三分法”施工。填料沒有把好質(zhì)量關,施工中排水措施沒有做好,壓實度達不到規(guī)范要求這些因素使得高填土工后沉降大,且不均勻,是造成跳車現(xiàn)象的主要原因之一。

1.3.1 施工壓實不到位 臺背填土的壓實質(zhì)量直接關系到路基沉陷量的大小。壓實度不足的原因主要有:①填料含水量控制不嚴;②分層填土碾壓時壓實層過厚;③壓實遍數(shù)未達到現(xiàn)場壓實試驗提供的控制壓實遍數(shù)。

1.3.2 施工組織設計不完善 若施工進度計劃安排不當,路基土方己先行完成,而橋涵施工進度跟不上,則只能先在橋涵兩端各留下一個填土較高、土方量集中而工期相對緊迫的作業(yè)段。由于該段作業(yè)面狹窄,且填土的平面形狀不很規(guī)則,大型壓實機械很難作業(yè),只能采用人工回填配合小型機具夯實,壓實度難以達到技術要求,經(jīng)過一段時間的行車作用和自然因素的影響,極易產(chǎn)生過大的沉降,形成錯臺,引發(fā)橋頭跳車。

1.4 路面結構突變 從設計上來看。橋涵與臺背路面在結構上存在著差異。兩側(cè)是兩個不同性質(zhì)的路面體系。橋涵是鋪設在橋臺背墻頂面柔性面層與剛性橋臺組成的雙層路面體系,臺后為柔性或半剛性多層路面體系。在車輛荷載作用下,墊層、基層密實度迅速增加,結構層壓縮,而橋臺由于巨大建筑作用,加上基礎處理較好。一般認為沉降已經(jīng)完成,相對于路基而言。沉降可視為零,而鋪裝層壓縮也不大。這樣,兩側(cè)抗變形能力不同。相對沉降就不可避免地出現(xiàn)。使路面結構破壞,造成跳車。

2 橋頭跳車病害防治措施探討

2.1 處理好臺后填土,保證路基壓實度 所有結構物背后填筑。應盡量與路基填土協(xié)調(diào)進行。結構物施工所需場地。盡量不占用路基填土范圍:確實需要者,應空出一段以滿足路堤大型機械施工所需的最小作業(yè)段。并應加寬背后填土的寬度,以利于壓路機橫向碾壓(U型橋臺內(nèi)及兩側(cè)錐心填土。應采取加強夯等特殊措施,杜絕人工夯實)。對于柱式或肋板式橋臺,立柱、肋板施工完成后,先返回填臺背后施工臺帽(橋臺蓋梁),以便壓路機通過柱 (肋)間壓實回填料。臺帽施工可不設支架,在填方頂面直接架設模板澆注混凝土。錐坡填土應適當加寬,并削除多余土方,以保證漿砌片石護坡的堅實穩(wěn)定。結構物臺背填筑范圍內(nèi)壓實度標準提高至96%,若涵頂至路床頂面填土高小于2m,涵頂區(qū)壓實度按96%要求;若涵頂至路床頂面填土高大于2m。涵頂以上50cm處開始按所屬設計壓實區(qū)標準執(zhí)行。當無法達到上述壓實標準時,就必須采取有效的措施,如摻入石灰或水泥,或換填滲水性好的砂礫土。對已完成路堤間的結合部位應復查其壓實是否合格,若在預留的結合部位壓實度不合格,則臺背回填應延長至結合部位的合格范圍。然后挖成臺階(臺階高度小于30cm,長度應大于50cm)。

2.2 處理好臺后地基 當橋頭地基軟弱時。橋頭路基難以達到與橋涵相同標準。沉降相對較大,這時應對橋頭路堤的地基進行特殊處理。對軟弱地基的處理措施,現(xiàn)在國內(nèi)有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁與碎石樁復合地基等常用方法。就目前情況看,粉噴樁與碎石樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費用高;超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單。經(jīng)驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用的方法。我們要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,加以應用。使地基承載能力滿足設計要求。正確處理好橋背軟弱土地基,是減少工后沉降、控制橋頭跳車的重要技術措施。

2.3 對接頭處路面進行處理 由于橋臺的路基結構有多個不同體系,為防止路、橋銜接處的差異沉降,消除和減少結構突變的影響,使兩個對接性質(zhì)不同的路面體系在抗垂直形變上能平順過渡,應在橋臺處增設厚式鋼筋鹼搭板。搭板的長度應隨橋頭填土高度而定,一般應為橋頭高度的1.5-2.0倍。設計時還可以考慮在橋臺與路基之間先設置過渡性路面,待通車一定時間后,臺后填土進行先期沉降,再改鋪原設計路面,這樣就能減少路、橋銜接處的差異沉降。

2.4 加強橋頭路基的排水設計 水對于地基和填土的強度具有非常重要的影響,它可以使土體含水量增加,使地基承載力下降,使邊坡土方飽和而坍塌。因此,橋頭填方路基應比區(qū)間路基更加注重排水設計,要保持排水暢通無積水。首先,施工中應充分注意填土的排水,條件許可時,臺背填料應選擇板體性好、可壓縮性小、壓實快、透水性強的材料,如卵礫石、碎石土及砂礫土等,并要求填料級配適當。也可以采用強度較高的工業(yè)廢渣,如粉煤灰等,但施工中應嚴格按《公路路基施工技術規(guī)范》和《公路粉煤灰路堤設計與施工技術規(guī)范》進行操作。其次,要做好路面及中央分隔帶的排水,防止水流對填土浸泡或沖刷。若有地下水或地表水滲入時,應在基底頂面設置排、截地下水的滲溝或排水溝。

2.5 嚴格控制施工,加強質(zhì)量管理 參建各方必須嚴格控制現(xiàn)場施工質(zhì)量,這是防治橋頭跳車的關鍵因素。各種設計方案和措施最后都是通過施工來實現(xiàn)的,因此承包商應增強責任意識,強化整體施工和精心施工概念,嚴格按照設計進行施工,認真執(zhí)行施工規(guī)范和施工工藝要求,確保每道工序的施工質(zhì)量符合要求。質(zhì)監(jiān)機構、項目業(yè)主和監(jiān)理工程師都要加強現(xiàn)場質(zhì)量管理,特別是監(jiān)理工程師要認真負責,加大對重點部位和重點工序的質(zhì)量檢查力度,增加檢查頻率,以實際數(shù)據(jù)控制和促進施工質(zhì)量的進一步提高。

3 結語

橋頭跳車已成為公路建設質(zhì)量的通病,因此,設計部門、施工部門和項目業(yè)主應盡力協(xié)調(diào),因地制宜地制定合理方案,最大限度地降低橋頭跳車產(chǎn)生的危害,有效地改善行車條件,提高社會效益,促進經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻:

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