张二伟 邓青见
【摘 要】在现如今的路桥施工过程中,桥头跳车问题是一直困扰的问题之一。随着我国公路工程发展的逐渐加快,桥头跳车现象尤为常见。不仅对车辆通行的速度造成影响,而且还对车辆通行的舒适及安全造成影响。严重情况下会有安全事故发生。其次,当车辆在高速行驶的过程中出现跳动和冲击,不仅对路面及桥梁造成冲击荷载的加大,促使桥台、桥头路面及桥梁的伸缩装置造成破坏,而且在一定程度上还对车辆造成损坏。导致道路的使用寿命及社会效益受到影响。本文主要从公路桥头跳车现象出现的原因及整治措施进行详细的阐述。
【关键词】公路工程;桥头跳车;产生原因;整治措施
1.桥头跳车原因分析
1.1土质不良引起的地基沉陷
土质不良,由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方,地下水位较高,此类土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,桥头路基填筑高度较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至更长的时间。既便是在一些稳定地基,在外荷作用下,也无可避免出现这个问题。
1.2桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底
通常情况下,桥头路堤及锥坡都位于天然路基上方,若在填土之前未进行有效的处理或出现处理不当的现象,当路堤受到荷载作用以后,会促使路堤有较大变形现象产生,而一般会采用桩基础或经地基处理的扩大基础作为桥梁构造物,具有沉降量较小的特点。若桥头路面铺筑时桥头路堤土重力造成的变形未能完成,则会有路沉桥不沉的现象发生,从而引发跳车出现。
1.3施工措施不当
当前一些施工队盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。
1.4路面渗水
路面积水通过下渗或沿台背渗至路基结构,会使路基有软化、水土流失现象出现,造成桥头引道路基出现沉降,造成跳车现象发生。其次,桥头路基两侧出现排水不畅或无完善的防水工程 也是造成路基土流失的另一重要原因,最终导致沉降或跳车出现。
2.防止跳车的技术措施
2.1一般要求
所有结构物背后填筑,应尽量与路基填土协调进行。结构物施工所需场地,尽量不占用路基填土范围;确实需要者,应空出一段满足路堤大型机械施工所需的最小作业段,并应加宽背后填土的宽度,以利压路机横向碾压(U型桥台内及两侧锥心填土,应采取加强夯等特殊措施,杜绝人工夯实)。对于柱式或肋板式桥台,立柱、肋板施工完成后,先回填台背后施工台帽(桥台盖梁),以便压路机通过柱(肋)间压实回填料。台帽施工可不设支架,在填方顶面直接架设模板浇注混凝土。锥坡填土应适当加宽,并削除多余土方,以保证浆砌片石护坡的坚实稳定。与已完成的路堤相结合部位,应复查其压实是否合格,若在预留的结合部位压实度不合格,则台背回填应延长至结合部位合格范围,然后挖成台阶。台阶高度小于30cm,长度应大于50cm。桥涵等结构物处填土,在施工中要防止雨水流入,对已有积水应排除并作相应处治。
2.2处理台背软弱地基
防止桥头出现跳车现象的另一重要措施则是台背软弱地基的处理。应严格按照实际情况进行整治,当软弱层相对较薄时,通过采用具有强度高且透水性好的材料进行换填,例如:天然砂砾、碎砾石及砂等。当软弱层较厚时,应运用砂井、碎石桩及粉喷桩等措施对地基的承载能力进行提升。在对桥台台背的路基进行填筑之前,运用 吨位相对较大的压实机械对原路基进行压实,提升地基填筑之前的沉降量,必要时还应通过添加石灰进行改善,促使路基地面的沉降效果及承载力都达到相关要求。
2.3合理选择路堤填料
(1)对软土地段采用粉煤灰等轻质材料填筑路堤。
(2)选用透水性良好、易压实、沉降完成快、后期变形小的砂砾填筑路堤或用石灰稳定土处理桥头路堤,或用物理力学性能比较高的流态粉煤灰水泥混合料作为桥台回填料。
(3)不准采用高塑性粘土填筑桥头路段。
(4)在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑(不同层次可用不同的填料)。
(5)采用水稳性及冻融性相对较好,且强度较高的粗粒土对季节性冻融地区的桥头路基进行填筑,填筑深度应不得低于最大冻深,避免冻胀时路面有有害变形产生,造成路床的承载力降低。由于矮路基地段容易受到地表水及地下水 的影响,因此,不仅应对路基及路面进行排水防护,还应在对路测边沟设置时与路基远离,尽可能将水对路基产生的影响降到最低。
2.4土工材料的应用
(1)桥梁台背填筑范围、底基层以下1.5m深范围内每填两层加土工网格一层,土工网格需与台背锚固连接。若为柱式桥台无法锚固连接时,加筋范围应延伸至锥坡前缘。桥台搭板的布设及构造物按原施工图设计施工,但台背加筋范围必须超出搭板末端2m以上。
(2)路基填高超过20m时,应在93、95区范围内每两层填土加铺土工网络一层,铺设长度顺路线方向应不小于20m(视填方段长度定)。
(3)在填挖结合部,当自然纵向坡度陡于1∶5时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1m,并在93、95区每一台阶加铺土工网格一层,并用锚钉固定(锚钉用?18钢筋,间距为1m,上部做成弯钩),土工网格保证深入填方区4m。当纵坡为陡于1∶0.5的黄土路堤无法挖结合台阶时,可采用土工钉来加强结合。
2.5对搭板下填料进行压浆加固
搭板下填料的压浆加固也就是在对搭板进行施工时采用的预留注浆孔,在沥青混凝土路面铺设之前,对搭板下填料进行压浆加固。浆液运用液压、气压及电化学原理,均匀的向地层注入,浆液通过填充、渗透填充、渗透及 挤密的方法在土粒或岩土裂缝中的空间内占据,从而对填料产生挤密、填隙及粘连的效果,促使原有松散的 路基填料逐渐产生胶结,对路基填料后的压缩沉降现象进行减轻。由于填满搭板下已经产生路基沉降的脱空,对后期搭板脱空及沉降进行减轻及延缓,从而促使桥头跳车现象得到减轻及延缓。
2.6施工质量要求
(1)结构物台背填筑范围内压实度标准提高至95%;涵顶至路床顶面填土高小于2m者,涵预区压实度按95%要求,涵顶至路床顶面填土高大于2m者,涵顶以上50cm处开始按所属设计压实区标准执行。
(2)结构物背后回填处,应尽量使用大型压实机具,只是临近构筑物10cm及涵顶50cm内,才允许使用小型夯实机械分薄层认真夯实。回填处场地比较狭窄不能使用大型压路机施碾者,渗水性材料每层压实厚度不应超过25cm,稳定类材料每层压实厚度不应超过15cm,并应摊铺平整、分层压实,严禁采用堆栈法。对于台背不易被压实机械碾压的“死角”,也可采用强夯方法处理,以保证压实度要求。
3.结语
综上所述,桥头跳车现象的消除及减轻不仅能够对后期养护费用进行降低,而且对行车条件的改善具有十分重要的作用。造成桥头出现跳车现象的关键泽斯桥头或填土路基有差异沉降出现,因此,桥台相邻填土路基的沉降进行控制则是整治桥头跳车的关键。通过不断的总结经验,才能促使公路桥头跳车病害的发生得到控制,促进公路运营效益的有效提升。