梅向敏 狄建英
(1、浙江交建路橋工程有限公司,浙江 溫州 325000 2、路港集團(tuán)有限公司,浙江 溫州 325014)
橋臺(tái)和臺(tái)后填方是性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)體,雖然橋臺(tái)作用在地基上的壓力大于臺(tái)后填方,但由于橋臺(tái)基礎(chǔ)一般都進(jìn)行加固處理,所以一般不發(fā)生豎向沉降變形。而臺(tái)后填方的地基一般不進(jìn)行加固,其豎向沉降變形遠(yuǎn)大于橋臺(tái)下的地基變形。橋臺(tái)和臺(tái)后填方發(fā)生了不均勻的沉降。由于產(chǎn)生這種不均勻的沉降,直接反映到路面,就出現(xiàn)橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的高程差異。
在橋臺(tái)和臺(tái)后填方之間或錐坡部位,大氣降水易沿路面錐坡體(錐坡壓實(shí)度較難達(dá)到要求)下滲,下滲水對(duì)橋臺(tái)一般不產(chǎn)生破壞作用,但對(duì)土類(lèi)填料易產(chǎn)生侵蝕和軟化,降低強(qiáng)度,從而導(dǎo)致填方體變形產(chǎn)生收縮直接導(dǎo)致沉降。對(duì)砂礫石類(lèi)填料,從橫斷面看,一般填方體中部為砂礫石,兩側(cè)為土類(lèi),這種結(jié)構(gòu)只利于水的下滲而不利于水的橫向排泄。對(duì)不加固地基來(lái)講,填方體中部壓力大,向兩側(cè)邊坡壓力逐漸減少,從而使地基產(chǎn)生凹型沉降變形,當(dāng)水沿砂礫石下滲到地基后,下滲水不易快速排泄,從而軟化地基并加速地基的變形。
臺(tái)背填筑一般采用強(qiáng)夯、人工夯實(shí)、填筑砂礫等方法,對(duì)于輕型橋臺(tái),重型壓路機(jī)可靠橋臺(tái)壓實(shí),但振動(dòng)壓路機(jī)可能破壞橋臺(tái)結(jié)構(gòu),而對(duì)于U型重力式橋臺(tái),重型壓路機(jī)難以靠近臺(tái)帽,從而使橋臺(tái)部位的填方土體達(dá)不到設(shè)計(jì)壓實(shí)要求,造成橋臺(tái)與臺(tái)后填方產(chǎn)生沉降。
2.1 設(shè)計(jì)方面原因:a、設(shè)計(jì)錨固位置在橋面鋪裝層中,與主梁連接部分少,在荷載作用下易開(kāi)焊、脫落,力的分布不易傳遞,微小的變形可能變成大的位移,最終導(dǎo)致砼粘接力的失效;b、伸縮縫計(jì)算不準(zhǔn),未考慮安裝時(shí)的溫度影響及橡膠支座的豎向形變量;c、曲線段上未考慮梁板支座反力不均勻,墊石高程測(cè)量精度較低等;d、連續(xù)縫設(shè)置不夠完善,變形假縫的寬度和深度設(shè)置得不夠規(guī)范、統(tǒng)一,致使連續(xù)縫破損。
2.2 施工方面原因:a、對(duì)安裝工藝重視不夠;b、、后澆砼不密實(shí),強(qiáng)度不夠;c、后澆砼與瀝青面層結(jié)合不好,碾壓不密實(shí),形成兩張皮,易開(kāi)裂、脫落。
2.3 搭板與埋板制作時(shí)高程測(cè)量精度較低,按照我國(guó)高速公路建設(shè)面層結(jié)果厚度為例,面層為18cm厚、分三層攤鋪。下面層8cm、中面層6cm、上面層4cm。橋面鋪裝以10cm為例。則搭板與埋板高差則為8cm。在搭板與埋板制作時(shí)一般施工采取同時(shí)制作再將搭板與埋板連接處直接切除使其產(chǎn)生8cm高差則為埋板高程。
3.1 地基加固處理:消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的差異沉降變形,需對(duì)地基進(jìn)行加固。對(duì)一般地基可采用加固土的方法(水泥土、石灰土);對(duì)特殊地基可采用適合各自然特點(diǎn)的特殊處理方法,如換土、強(qiáng)夯、固結(jié)等方法,以改善地基,提高承載力,減少工后沉降。
3.2 橋頭設(shè)置過(guò)渡段:考慮橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)?、脹縮等方面存在的差異,為了在其縱、橫向都能平順逐漸過(guò)渡,采取以下措施:a、設(shè)枕梁和搭板;b、設(shè)置變厚型埋板,為保證連接部位的剛?cè)釋哟蔚恼w受荷和抗沖能力,利于減小錨臺(tái)幅度,調(diào)整不均勻沉陷;c、路面類(lèi)型過(guò)渡,根據(jù)橋涵的長(zhǎng)度和填方長(zhǎng)度,在橋頭一定范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面,待路堤沉降基本完成再鋪原設(shè)計(jì)路面。
3.3 臺(tái)背填料的選擇:采用粗顆粒材料填筑橋涵兩端路堤,或者設(shè)置一定厚度的穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層,提高路基、路面的整體剛度,減少沉陷,不同層次用不同填料,填料的施工層厚度,以壓實(shí)后小于15cm為宜。一般控制在10~15cm范圍內(nèi)。在材料選擇上,應(yīng)選用水穩(wěn)性好的材料,如二灰碎石、水泥穩(wěn)定砂礫或石灰土。
3.4 臺(tái)背填方碾壓方法:盡量用大型壓實(shí)機(jī)械的使用,充分壓實(shí),對(duì)于大型壓路機(jī)不能靠近臺(tái)背時(shí),可采用小型壓路機(jī)配合人工夯實(shí)、碾壓,同時(shí)碾壓層厚宜減薄,提高壓實(shí)度。
3.5 設(shè)置完善排水設(shè)施:在靠近構(gòu)造物背后的填料,在施工中及施工后易積水下陷。施工中要保證排水坡度,設(shè)置必要的地下排水設(shè)施,也可以在橋臺(tái)與填方的結(jié)合處及過(guò)渡段的路面下設(shè)墊層,防止路面下滲水進(jìn)入填方體。對(duì)中間為砂礫的填料,兩側(cè)為土類(lèi)填料的填方體與加固地基的連接處做排水管,以排泄填方體與加固地基之間的下滲水。
4.1 梁端特殊設(shè)計(jì):梁端要有足夠的剛度,以滿足使用過(guò)程中反復(fù)荷載的作用。
4.2 合理選擇伸縮縫裝置,伸縮裝置本身的剛度、質(zhì)量滿足使用要求。
對(duì)搭板與埋板之間測(cè)量工作應(yīng)引起重視。
按照我國(guó)高速公路建設(shè)面層結(jié)構(gòu)厚度為例,面層為18cm厚、分三層攤鋪。下面層8cm、中面層6cm、上面層4cm。橋面鋪裝以10cm為例。則搭板與埋板高差則為8cm。測(cè)量平面放樣一般為十米每個(gè)斷面進(jìn)行鋼絲繩掛線攤鋪,當(dāng)面層攤鋪到埋板與搭板相互連接的樁號(hào)時(shí),必須在搭板與埋板相接的樁號(hào)以及搭板與橋面相接的樁號(hào)進(jìn)行放樣并進(jìn)行精度相對(duì)較高的高程測(cè)量。根據(jù)多年對(duì)路面瀝青面層攤鋪經(jīng)驗(yàn)得到一般瀝青中面層攤鋪松鋪系數(shù)為1.13到1.16之間。
[1]孟兆春,耿義.橋頭跳車(chē)預(yù)防措施.黑龍江交通科技,2004-12-30.
[2]王強(qiáng),李濱,韓鍵.淺談橋頭跳車(chē)的預(yù)防措施.黑龍江交通科技,2003-02-28.