治理橋頭跳車的一種新方法

張有春 張艷娟

（灤南交通建設(shè)開發(fā)公司）

治理橋頭跳車的一種新方法

張有春 張艷娟

（灤南交通建設(shè)開發(fā)公司）

橋頭跳車現(xiàn)象是一種最為常見的公路工程病害之一，本文結(jié)合灤海公路的建設(shè)，通過適當(dāng)?shù)能浲恋鼗幚恚ㄋ槭瘶?水泥攪拌樁）、優(yōu)化橋頭路堤填筑材料（毛石），以減小地基沉降和路堤壓縮變形，進(jìn)而達(dá)到消除橋頭跳車的目的，工程實(shí)施效果良好。為橋頭跳車病害的解決提供了一種新的方法。

橋頭跳車；毛石；軟土地基；施工方法

橋頭跳車現(xiàn)象是一種最為常見的公路工程病害之一，現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是路橋之間的差異沉降問題，消除橋頭跳車現(xiàn)象需要從根本上消除橋頭路堤與橋臺(tái)之間的差異沉降量。對于橋臺(tái)而言，期一般為群樁基礎(chǔ)，地基沉降可以忽略不計(jì)，橋臺(tái)建筑材料一般為鋼筋混凝土，其自身的工會(huì)壓縮變形基本為0。而橋頭路堤的地基處理措施一般要劣于橋梁，其地基在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生一定的沉降量，而路堤填筑材料自身會(huì)有一定的壓縮變形，這就造成了路橋之間的沉降差異。要想消除橋頭跳車，就需要采取適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧?，降低地基沉降，同時(shí)減小路堤填料的壓縮變形。為了降低路堤自重，進(jìn)而減小軟土地基的沉降變形，廣大工程技術(shù)人員近年來在地基處理的基礎(chǔ)上，采用粉煤灰等輕質(zhì)填料填筑橋頭路堤，借以降低地基的附加應(yīng)力。本文從另一角度出發(fā)，采用密實(shí)度大的毛石填筑橋頭路堤，利用毛石剛度大的特點(diǎn)來減小橋頭路堤填料的壓縮變形，結(jié)合適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧_(dá)到消除路橋差異沉降，防止橋頭跳車的目的。

1 工程概況

灤海公路是連接馬城鐵礦至曹妃甸的重要干線公路，全長50余公里，沿線經(jīng)過多條渠道、河流，設(shè)計(jì)有多座橋梁，設(shè)計(jì)等級為一級重載公路，雙向四車道。灤海公路沿線地基為軟土地基，上部為濱海沉積形成的軟粘土、粉土，其承載能力低，壓縮性大，地下水位埋深較淺；下部為松散～稍密的細(xì)砂、中砂，厚度大，在震動(dòng)作用下容易發(fā)生液化，壓縮性亦較大，破壞后果嚴(yán)重。軟土地基處理既要防止軟基沉降，也需要防止沙土液化。

2 技術(shù)方案

2.1 地基處理方案

根據(jù)灤海公路的地質(zhì)勘測報(bào)告，并且經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，本工程灤海公路曲店橋1#橋臺(tái)的地基處理方案采用碎石樁+水泥攪拌樁的處理方案，利用碎石樁的豎向排水作用，增強(qiáng)軟土地基固結(jié)，利用水泥攪拌樁的加強(qiáng)作用，提高軟土地基的承載力，使得碎石樁+水泥攪拌樁與軟土地基成為復(fù)合地基，進(jìn)而降低軟土地基的沉降量和提高地基承載能力。碎石樁成三角形布點(diǎn)，定點(diǎn)中間為水泥攪拌樁，樁徑均為50cm，樁間距為150cm，樁長均為1100cm，樁位布置如圖1所示。

圖1 碎石樁+水泥攪拌樁布置示意圖

通過樁體的動(dòng)力觸探試驗(yàn)、樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、單樁及復(fù)合地基靜載試驗(yàn)檢測，這種軟土地基處理方式效果良好，試驗(yàn)結(jié)果如表1～表4所示。

表1 動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果

表2 砂土液化情況計(jì)算結(jié)果

表3 單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果

表4 復(fù)合地基靜載試驗(yàn)結(jié)果

2.2 橋頭路堤填筑方案

曲店橋1#橋臺(tái)的橋頭路堤填筑采用毛石，利用毛石材料剛度大壓縮性小的特點(diǎn)，在地基處理降低地基沉降量的基礎(chǔ)上，減小橋頭路堤填料自身的壓縮變形，具體為：將承臺(tái)基坑完全開挖至設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行碎石樁+水泥攪拌樁地基處理，在碎石樁頂填筑30cm厚的碎石墊層，然后填筑第一層毛石40cm，整平后采用50t振動(dòng)壓路機(jī)重振6遍，以此類推直至路堤頂層，在路堤頂層鋪筑一層5cm厚的石粉，沖擊碾壓20遍。

3 效果檢驗(yàn)與比較

為了比較本文方案的可行性與優(yōu)越性，在曲店橋的另一側(cè)，即曲店橋0#橋臺(tái)采用傳統(tǒng)方案進(jìn)行處理（軟土地基處理方案相同，橋頭路堤采用8%的石灰土分層填筑至路堤頂面），兩個(gè)方案的工程效果如表5所示。

從表5的工程效果來看，在相同的軟土地基處理方案的情況下，毛石填筑橋頭路堤具有較高的強(qiáng)度（彎沉值比石灰土約小49%），同時(shí)毛石的自身壓縮變形顯著小于石灰土，致使施工后150天的沉降量遠(yuǎn)小于石灰土方案。另外，毛石不怕水，在夏天雨季施工受到天氣的影響明顯小于石灰土，因此，可以節(jié)約施工工期，進(jìn)而帶來可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?？梢?，毛石填筑橋頭路堤是一種較好的消除橋頭跳車的工程技術(shù)方案

圖2 橋頭路堤及地基處理方案示意圖

表5 不同橋頭路堤處理方案效果比較表

4 結(jié)束語

橋頭跳車現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是路橋之間的差異沉降問題，消除橋頭跳車現(xiàn)象就需要從根本上消除橋頭路堤與橋臺(tái)之間的差異沉降量。具體而言，就需要采取適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧档偷鼗两?，同時(shí)減小路堤填料的壓縮變形。本文采用密實(shí)度大的毛石填筑橋頭路堤，利用毛石剛度大的特點(diǎn)來減小橋頭路堤填料的壓縮變形，結(jié)合適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧梢赃_(dá)到消除路橋差異沉降，防止橋頭跳車的目的。