避免桥头跳车桥涵台背回填施工技术

2016-03-14 13:13彭必武
甘肃科技纵横 2016年6期
关键词:桥头跳车

彭必武

(甘肃省定西公路管理局,甘肃  定西 743000)



避免桥头跳车桥涵台背回填施工技术

彭必武

(甘肃省定西公路管理局,甘肃定西743000)

摘要:近年来,随着我国经济建设和公路建设的飞速发展,公路施工技术也随之提高,汽车行驶速度也有所提升,因而人们对行车安全舒适度的要求也越来越高。但汽车在行驶过程中经常出现桥头跳车的情况,这一现象严重影响行车的安全、降低行车速度、影响车辆运营费用和加速桥梁及路面的病害,对道路桥梁运行的影响极大。因此桥头跳车已经成为道路桥梁工程质量和造价的重要影响因素。解决桥头跳车的问题一直是困扰市政管理工程技术人员的主要难题,是市政设施管理部门首要任务。本论述通过分析桥头跳车的成因及防治措施,阐述了桥涵台背回填施工技术。

关键词:避免;桥头跳车;桥涵台背;回填技术

0  引言

桥头跳车是由于公路桥头及伸缩缝处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象。引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能等。在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降,但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成错台,导致行车时发生桥头跳车。路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂,使车辆通过时产生跳跃和冲击,严重影响行车的安全、舒适,同时对桥涵和路面造成附加的冲击荷载,加大了对桥涵和道路的冲击破坏,甚至造成车辆大幅度的损坏,直接影响到道路桥梁的使用寿命和社会经济效益,严重的可导致交通事故。

1  桥头跳车的原因

桥台与路堤之间的沉降差异是引起桥头跳车现象发生的直接因素,其中桥台属于刚性建筑物,是由其下面的桩基础支撑的,所以桥台发生变形或沉降的机率非常小,然而路堤和地基是属于柔性的,因此路堤和地基在荷载的作用下会出现较大的塑性变形产生较大的沉降,从而造成桥梁与路堤之间的沉降差异。

1.1地基沉降

地基沉降分为瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降。瞬时沉降是不会引发桥台跳车现象的,这主要是由于其是在施工期内完成的。主固结沉降是由于地基不按规定处理致使其在施工期内没有完成而造成的沉降,地基在使用的过程中会随着时间的推移缓慢的固结,致使施工后逐渐的完成剩余的沉降,这时就造成了中期与桥台的沉降差,从而形成桥台跳车[1]。次固结沉降是指地基土壤颗粒在路基静载长时间作用及车辆的动荷载反复作用下发生蠕变或向土壤一侧发生变形,从而导致路面的高程下降,路面高程下降也是造成桥头跳车的主要因素。

1.2桥头路基填料的影响

在汽车荷载的作用下,路堤会产生塑性变形或弹性变形,其中塑性变形占主要地位,而且此变形是不能恢复的,因此当塑性变形积累到一定的程度时就会形成沉降差,从而引发桥头跳车的现象。

1.3填料压实度

在施工过程中,大型压实设备在使用过程中会因桥头背后施工空间狭窄而无法对其进行施工,使这部分的填土压实厚度达不到设计的要求,从而使这部分路堤在通车使用后发生较大的变形。此外,只有在最佳含水量下才能将路基填土压实到最佳的效果。

1.4桥头路堤渗水破坏

桥头的沉降会使路面开裂,如果地面上有水,那么水会渗透至路基,从而破坏路基的各项指标。而桥头跳车又会加大对路面和路基的冲击力,如养护维修不及时,这种恶性循环会使破坏程度呈加速发展的趋势。

2  避免桥头跳车桥涵台背回填施工技术

2.1桥涵台背回填材料

桥涵台背回填一般采用粒径小于0.6倍压实厚度的砂砾、级配碎石、天然级配的砾石土等水稳性好的材料,如果没有水稳性好的材料,可以采用石灰、水泥改良土,其中水泥占5%左右,石灰占10%左右。桥涵台背回填技术对砂砾的基本要求是透水性良好、级配良好、颗粒较粗。这里通过分析砂砾的基本要求来阐述选择回填材料的依据:第一,由于砂砾具有粘性颗粒含量低、透水性好的特性,因而,在压缩的过程中可以加快土壤排水固结的速度,从而提高压实密度,并使压实厚土壤沉陷变形性减小;第二,级配良好的砂砾能够提高土壤结构的稳定性,而大颗粒能够形成稳定的桥梁骨架,次级颗粒能够填充大颗粒的空隙,因此级配良好且大小颗粒搭配适当的砂砾不仅能够增强土壤的抗剪度和承受能力,还能使土壤的沉陷变形性减小;第三,无粘性的砂砾在水饱和状态下振动压实,可以达到最佳的预先压缩效果,这是由于预先压缩的效果不仅取决于压实功能,还取决于含水状态,同时压实方法和压缩时间也会影响预先的压缩效果;第四,土壤的压缩变形主要是指土壤的塑性变形,因此在桥涵台背回填施工过程中,延长压缩时间可以提高压缩效果,但由于工期的限制,导致压缩的时间有限,因此,在施工过程中要加快固结的速度,提升压缩的效果,就必须减少砂砾中粘性颗粒含量。

2.2桥涵台背回填范围

台背回填的范围直接影响台背材料的刚度以及变形的平稳过渡,如果台背回填的范围过长,则会增加施工的成本,如果台背回填的范围过短,则达不到施工的要求。因此台背回填需考虑以下方面以达到施工要求和减少施工成本:首先,施工作业的情况以及压实的宽度;其次,台背填料与已填路堤良好相接所需的长度。

2.3桥涵台背回填施工技术要点

(1)在施工填筑前,先将地面上的各种垃圾清除干净,如杂草、地表层腐蚀物和旧桥的建筑等。清除后的地面,在表层含水量合适的填方路段可以直接使用压路机进行碾压[2],以达到施工技术要求的压实度。当表层含水量较大时,先将地面翻松,再打碎,最后进行晾晒,等含水量合适时就可以进行压实。

(2)对于台背基坑首先应创造可以到基坑进行碾压的条件,再使用压路机进行碾压,且在碾压时需与建筑物保持一定的距离。对压路机无法进行碾压的死角或基坑,可以采用小型压实机进行压实。

(3)由于台背回填的宽度是由基底向上不断的变化的,因此根据桥涵台背回填施工现场的实际情况,在回填的过程中,其每一层都应使用灌水法进行验测,并且设置多个检测点,但含水量煤层只需设置1个检测点[3]。

(4)按照施工要求回填的厚度应该在15 cm左右,因此在桥涵台背回填施工过程中,回填的厚度需要达到施工要求,同时做好相应的标记,以提高施工质量。在施工前,需遵循设计的要求,做好台背排水的沟渠,在施工中,应注意与台背相接的路基端头,并且不定期的对路基端头两侧和中间的压实度进行检测[4]。

(5)由于台背回填使用的材料是顶层容易出现松散现象的砂砾料,因此,在桥涵台背回填的顶层施工过程中,通常使用厚灰量占8%的石灰土进行封层,同时使用水冲法对填料进行压实,以提高施工质量和施工进度。

3  结束语

桥涵构造物台背回填技术是一项非常重要且细致的工作,是路基施工阶段的一个关键环节,回填的好坏直接关系到路面的平整度,是防止桥头跳车的根本保证。为了防止回填产生不均匀沉降,提供舒适的安全行车条件,避免桥头跳车现象,在台背回填施工过程中,必须严格挑选填筑的材料,严格控制施工场地及施工器械,才能有效的保证桥涵台背回填的质量。只要严格按设计要求施工,按规范要求操作,就可以提供舒适的安全行车条件,避免发生桥头跳车的现象。

参考文献:

[1] 郭兆会.公路桥头跳车的成因分析及防治措施[A].2014年建筑科技与管理学术交流会论文集[C],2014.

[2] 薛保清.公路桥头跳车的成因及防治[A].2014年建筑科技与管理学术交流会论文集[C],2014.

[3] 任志育.桥涵台背回填施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2013(09):100.

[4] 祁得龙.论加强桥涵台背回填施工的技术措施[A].2014年建筑科技与管理学术交流会论文集[C],2014.

[5] 方旭辉.浅谈桥涵台背回填施工技术[J].科技传播,2011 (07).

[6] 苏宏.浅论桥涵台背回填工程质量控制[J].中国新技术新产品,2011(19).

中图分类号:U445

文献标识码:A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.06.013

收稿日期:2016-4-18

作者简介:彭必武(1979-),男,汉族,甘肃定西人,大学本科,工程师,主要研究方向:公路桥梁建造。

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