梅向敏 狄建英
(1、浙江交建路桥工程有限公司,浙江 温州 325000 2、路港集团有限公司,浙江 温州 325014)
桥台和台后填方是性质不同的结构体,虽然桥台作用在地基上的压力大于台后填方,但由于桥台基础一般都进行加固处理,所以一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固,其竖向沉降变形远大于桥台下的地基变形。桥台和台后填方发生了不均匀的沉降。由于产生这种不均匀的沉降,直接反映到路面,就出现桥台和台后填方段的高程差异。
在桥台和台后填方之间或锥坡部位,大气降水易沿路面锥坡体(锥坡压实度较难达到要求)下渗,下渗水对桥台一般不产生破坏作用,但对土类填料易产生侵蚀和软化,降低强度,从而导致填方体变形产生收缩直接导致沉降。对砂砾石类填料,从横断面看,一般填方体中部为砂砾石,两侧为土类,这种结构只利于水的下渗而不利于水的横向排泄。对不加固地基来讲,填方体中部压力大,向两侧边坡压力逐渐减少,从而使地基产生凹型沉降变形,当水沿砂砾石下渗到地基后,下渗水不易快速排泄,从而软化地基并加速地基的变形。
台背填筑一般采用强夯、人工夯实、填筑砂砾等方法,对于轻型桥台,重型压路机可靠桥台压实,但振动压路机可能破坏桥台结构,而对于U型重力式桥台,重型压路机难以靠近台帽,从而使桥台部位的填方土体达不到设计压实要求,造成桥台与台后填方产生沉降。
2.1 设计方面原因:a、设计锚固位置在桥面铺装层中,与主梁连接部分少,在荷载作用下易开焊、脱落,力的分布不易传递,微小的变形可能变成大的位移,最终导致砼粘接力的失效;b、伸缩缝计算不准,未考虑安装时的温度影响及橡胶支座的竖向形变量;c、曲线段上未考虑梁板支座反力不均匀,垫石高程测量精度较低等;d、连续缝设置不够完善,变形假缝的宽度和深度设置得不够规范、统一,致使连续缝破损。
2.2 施工方面原因:a、对安装工艺重视不够;b、、后浇砼不密实,强度不够;c、后浇砼与沥青面层结合不好,碾压不密实,形成两张皮,易开裂、脱落。
2.3 搭板与埋板制作时高程测量精度较低,按照我国高速公路建设面层结果厚度为例,面层为18cm厚、分三层摊铺。下面层8cm、中面层6cm、上面层4cm。桥面铺装以10cm为例。则搭板与埋板高差则为8cm。在搭板与埋板制作时一般施工采取同时制作再将搭板与埋板连接处直接切除使其产生8cm高差则为埋板高程。
3.1 地基加固处理:消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固。对一般地基可采用加固土的方法(水泥土、石灰土);对特殊地基可采用适合各自然特点的特殊处理方法,如换土、强夯、固结等方法,以改善地基,提高承载力,减少工后沉降。
3.2 桥头设置过渡段:考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异,为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡,采取以下措施:a、设枕梁和搭板;b、设置变厚型埋板,为保证连接部位的刚柔层次的整体受荷和抗冲能力,利于减小锚台幅度,调整不均匀沉陷;c、路面类型过渡,根据桥涵的长度和填方长度,在桥头一定范围内铺设过渡性路面,待路堤沉降基本完成再铺原设计路面。
3.3 台背填料的选择:采用粗颗粒材料填筑桥涵两端路堤,或者设置一定厚度的稳定土结构层,提高路基、路面的整体刚度,减少沉陷,不同层次用不同填料,填料的施工层厚度,以压实后小于15cm为宜。一般控制在10~15cm范围内。在材料选择上,应选用水稳性好的材料,如二灰碎石、水泥稳定砂砾或石灰土。
3.4 台背填方碾压方法:尽量用大型压实机械的使用,充分压实,对于大型压路机不能靠近台背时,可采用小型压路机配合人工夯实、碾压,同时碾压层厚宜减薄,提高压实度。
3.5 设置完善排水设施:在靠近构造物背后的填料,在施工中及施工后易积水下陷。施工中要保证排水坡度,设置必要的地下排水设施,也可以在桥台与填方的结合处及过渡段的路面下设垫层,防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾的填料,两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处做排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。
4.1 梁端特殊设计:梁端要有足够的刚度,以满足使用过程中反复荷载的作用。
4.2 合理选择伸缩缝装置,伸缩装置本身的刚度、质量满足使用要求。
对搭板与埋板之间测量工作应引起重视。
按照我国高速公路建设面层结构厚度为例,面层为18cm厚、分三层摊铺。下面层8cm、中面层6cm、上面层4cm。桥面铺装以10cm为例。则搭板与埋板高差则为8cm。测量平面放样一般为十米每个断面进行钢丝绳挂线摊铺,当面层摊铺到埋板与搭板相互连接的桩号时,必须在搭板与埋板相接的桩号以及搭板与桥面相接的桩号进行放样并进行精度相对较高的高程测量。根据多年对路面沥青面层摊铺经验得到一般沥青中面层摊铺松铺系数为1.13到1.16之间。
[1]孟兆春,耿义.桥头跳车预防措施.黑龙江交通科技,2004-12-30.
[2]王强,李滨,韩键.浅谈桥头跳车的预防措施.黑龙江交通科技,2003-02-28.