包勃芝
摘 要:随着时代的发展,道路越来越多并且对道路的要求也越来越高。根据近几年道路的运行情况,发现桥头跳车是几大严重的病症之一。此文分析了此问题的危害性,产生此现象的成因主要是地基自身的沉降,内部填土密度变化而产生的沉降以及排水不畅造成的水土流失。针对几项问题提出了换置填充物、强夯法还有使用CFG柱的方法,并且对每一种方法的技术要求和作用进行了简单阐述。
关键词:桥头跳车;台背;不均匀沉降;处理方法;技术研究
中图分类号: U416 文献标识码: B 文章编号: 1673-1069(2017)04-63-2
1 病害影响及分析
1.1 桥头跳车
桥头跳车是由于桥与道路衔接的部分形变或者有裂缝,更严重的出现明显的层次,类似凹槽,车辆经过时不会平稳驶过,受到不同程度的冲击可能会出现停顿、颠簸、摇晃的情况。而这可能会在冲击的时候加重了车辆的重力,更加速了桥与道路衔接部分毁坏情况的恶化。
1.2 桥头跳车带来的不良影响
①二次降低车辆行驶速度。当司机看到桥时,会主动降低车速以便上坡。如果有跳车现象发生,伴随着车辆的颠簸、震动车辆的速度会被迫二次降低。对车的发对机造成更大的压力。②安全风险增大。轻微的跳车现象,会使乘坐的舒适感降低。而严重的跳车现象可能会导致车辆摇晃厉害司机无法控制车辆平衡,甚至失控造成翻车,引发严重的车祸。③对车辆的损害增加。当遇到桥头跳车现象,司机会用减速来处理,经常性的刹车减速对车辆的使用寿命会有所折损。其次,不断地刹车对轮胎和车内零件的摩擦也相对提高。如此一来,车辆的使用寿命会大大缩减。
1.3 桥头跳车产生的原因
①现有的地基沉降。修筑路堤时在现有的地基上,路堤填土的自重以及过往车辆自身负载施加在地基上,使地基间产生缝隙,进而沉降变形。②路堤密度增加造成的沉降。路堤自身有自重再加上过往的行驶车辆对路堤的正面施压(在发生桥头跳车时压力更大),造成路堤内部填土密度逐渐增大从而产生路堤的变形。③雨水渗入。当下雨雨水排出不顺畅时,雨水会渗进路堤和地面连接的缝隙中。雨水在路堤内部流动,造成路堤内部的细沙位移甚至流失。④对道路的损害也会增加。在跳车现象中,小型的车量会对道路产生更大的摩擦,而大型的车辆在增大了摩擦的同时,也大大增加了道路要承受的重量,对路面造成更严重的损坏,促进路面的恶化。
2 病害处理方法及技术研
2.1 处理方法研究
桥头跳车的主要產生原因就是不均匀沉降造成的,对台背的基地进行加固处理便可以有效地控制桥头跳车的现象。尤其当地基为不硬实的软土和易流动陷入的黄土,要采用特殊的方法才能更好地解决不均匀沉降,增加承受程度,减少沉降的距离,进而减少路堤和地面衔接处的沉降差。
在实行的过程中还要考虑土壤、费用、可操作性。安全性等因素,选择最适合的方法。
2.2 处理方法
2.2.1 更换填充材料
在修建路堤时,如果想要路堤的第一层有一个较高的压实度,首先地基就要有足够得强度,不然很难达到要求。要想使地基有足够的压实度和承受程度,在台背回填之前,一定要反复充分碾压台背地基。但是有时即使已经尽最大程度的让它充实,但由于台背地基太过软弱,还是无法达到想要的承重力要求,填土高度没有达到标准的时候,可以考虑对台背地基进行少层面的更换材料。例如砂硕、中沙、粗砂。如果条件尚可也可以选择石渣。块石等材料,如果材料不充足,也可以采用石灰或者水泥替代。然后再碾压,进行台背的回填。
2.2.2 强夯法
强夯法在处理地基沉降问题上应用十分广泛。强夯法是把100-400kN的重锤在6-40m的高处释放,让其自由落体,产生的能量施加在地面上,使地基形成冲击波和动应力,这样地基土就会变得更加密实,增加了可以承受的强度,可压缩的空间减小。强夯法不仅可以压实地基将地基挤密,还可以通过这个方法,破坏土地内部结构、硬度强的大孔隙结构,以免以后造成塌陷。强夯法不仅能增大地基的承受能力,并且承受能力会成倍的提高。有粘性的土壤,可提高1-3倍。粉状砂土,承受能力可以提升4倍之高。沙土和泥灰岩石,承受力可提高2-4倍。
经过此方法的严密打击和振实,土地的可压缩性会大大缩减,大约2-10倍。地基更加均匀,在施工加荷之后地基沉降的差值可以控制在标准的范围内,在工程使用中这种沉降差可以忽略不计;还可以很大程度的缩短施工时间,强夯可以使5-12cm厚的砂纸层瞬间沉降15-40cm,再次强夯,可以再次压缩60%,台式设备每天压缩的平均距离为300-600平方米,这种压缩速度另其他的方法望尘莫及。被强夯过的土地不用等待,可以立即开始施工其他的工程。
2.2.3 CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)
随着复合地基理论的研究和应用近年来得到快速发展,产生了很多桩型、施工设备和施工工艺。
CFG桩就是其中之一,它是在碎石桩的基础上发展而来的。它的主要原料有碎石、石屑、粉煤灰、水泥和水,原料搅拌而成,有很高的粘结强度。碎石相当于这个木桩的粗骨料,石屑可以填补碎石之间的空隙,可以说是仅次于骨架的重要材料。粉煤灰发挥填充作用的同时,还具有火山灰的作用。和水泥还有水按比例调和搅拌之后,强度可达到C5-C10.最高可达到C20。褥垫层的作用原理:桩和桩之间的土壤由于是不同的承受工具,它们所能承受的最大限度的重量差距也很大,不方便直接受力。在它们上方增铺了碎石和石屑之后,大大增加了有效的受力面积,同时解决了承受重量有差异的问题,如果发生不均匀沉降,褥垫层也可以发挥补偿的作用。CFG桩和每根桩之间的填土通过由碎石和石屑组成的褥垫层构成CFG复合地基。想要让沉降呈一个递减的趋势,可以通过控制调节桩在底下的长度从而控制地基的沉降量。可以通过渐变桩达到桥台与路堤的平缓过渡目的;CFG桩比碎石构成的地基桩更具有粘合性,承重力更高。在受到压力时,CFG桩比软土抗压,伸缩性也更小。
2.3 CFG桩实行技术
桩的直径不大时,可以使用振动沉管桩打桩机或螺旋机,也可以振动沉管机和螺旋机混合一起工作。当桩径较大时,则采用钻孔灌注桩的成桩设备。在正式开始之前要进行检测,确定桩的质量,以及相关技术参数,然后再开始大规模操作。目前最常见的是振动沉管机,所以本文针对此设备的施工技术进行阐述。
2.3.1 操作顺序
打桩有很多种打法,桩适用于那种打法还要再进行测试使用连打法还是间隔跳打法。如果是一根接一根地打进去,对旁边的桩造成压力较大,有可能破碎开裂,如果土质较粘有可能造成地面隆起。如果是间隔的打桩,不易出现上述情况,但如果土质较硬在两个桩之间加新桩的时候也有可能造成两侧的桩被振断。如果土质松软,且桩间距较大,则非常适用于此方法。如果是饱和粉状类型的土地中,则不宜用此方法。
2.3.2 施工技术
打桩的设备要水平,且稳固,确保沉管与地面是垂直状态,垂直偏差要非常小。若桩尖是采用钢筋混凝土材料,埋土深度要大于320mm。启动机器,要观察设备的稳定程度,如出现偏斜、错位的现象,应立即停止。工作过程中也要时刻注意激振电流的变化,最好1m记录一次,土层的变化要做特殊的声明。
2.3.3 投放材料
可以采取在沉管的过程中进行空中投料。沉管到标准后尽快投料,料面与钢管口平齐。如投料的量并不多,可以在拔管的过程中投料,这样会更精准。材料的配必要严格遵守,碎石和石屑的杂质要小于6%。混合后加入搅拌机放水搅拌,时间要长于1分钟,成桩后上面的浮浆要少于200mm。
2.3.4 拔管
混合料面和钢管水平以后,开动设备,振动一会儿以后,边振动辩拔管。速度要均匀,确认成桩以后封顶,准备打下一根。
3 结论
桥头跳车是现在待解决的严重的公路问题之一,对安全、经济有不同程度的影响。根据橋头跳车产生的主要原因地基自身的沉降,内部填土密度变化而产生的沉降以及排水不畅造成的水土流失,可以考虑换置填充物、强夯法和CFG柱的方法,选择最合适的方法对症下药。并且执行过程中要严格控制各项标准,以免影响方法效果。
参 考 文 献
[1] 程翔云.桥头跳车防治和综述[J].公路,2011(12):1-7.
[2] 刘蕾.桥头跳车理论浅析及防治综述[J].云南交通科技,2013,17(2):37-39.