路桥施工中如何减少桥头跳车问题
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路桥施工中如何减少桥头跳车问题
桥头产生跳车的主要原因是桥头与路基的沉降差所致,它与地基条件、填筑材料、施工机械設备以及施工工艺等诸多因素有关。
标签公路;桥头;跳车;防治
桥头产生跳车的主要原因是桥头与路基的沉降差所致,它与地基条件、填筑材料、施工机械设备以及施工工艺等诸多因素有关。
1 减少桥头跳车的措施
1.1 地基预压处理
预压处理就是在拟建桥台处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造结构物。
有时为了加速地基固结下沉,在填筑路堤时,还可预先把土填得比设计高度高一些,或加宽土宽度,待沉降稳定后再挖除超填部分。
这种预压或超载预压的方法,可以说是处理软弱地基最有效、最经济的方法,它不仅可以解决桥头的跳车问题,而且可以解决台后填土的不均匀沉降问题。
以某工程为例,经过一年的预压周期,路基压实度和路基工后沉降均满足设计要求。
在地基预压处理中,监理建议采取了以下预防措施,从而确保了工程质量。
1.1.1 分级加载控制标准。
路堤中心线地面沉降速率不大于1.0cm/昼夜,坡脚水平位移速率不大于0.4cm/昼夜。
若超过这一数值则立即停止填筑,直到沉降及位移速率小于控制标准方可继续施工。
1.1.2 超载卸载控制标准及路槽开挖时间的确定。
超载填土路堤的预压期大于设计规定时间且路堤中心线地面连续3个月沉降速率小于0.8cm/月方可卸除超载,继而进行路槽开挖。
1.1.3 在预压期内不应在路堤上做任何工程,只允许添加由于沉降而引起的附加填土。
当路堤中心点沉降大于20cm后,必须及时补偿填土至设计所要求的超载预压高程。
1.1.4 路堤堆载施工前应做好排水沟、集水井等施工排水措施,保证基底干燥,并设置永久性平面和高程控制基点。
1.1.5 路堤填土前须清除地表杂草、树根、农作物等。
如遇水田挖沟疏干,挖除表层淤泥、腐植土等。
挖除原地面20cm耕植土后按4.0%~5.0%的坡度构筑路拱,路拱采用符合规范要求的粘性土,压实度大于90%。
1.1.6 超载土方顶面应保持4.0%的横坡以利于排水;设计路面为单向横坡的超高路堤路段,超载土方顶面应保持与设计路面同样坡度的单向横坡。
1.1.7 路堤与桥台衔接部位,路堤与桥台前预压填土应同步填筑与碾压,分层碾压厚度控制在15cm,压实度满足规范要求。
1.1.8 基底放宽和施工坡度。
为保证堆载预压结束后路堤削坡成型,路堤正常填筑时要求施工单位应根据工:程经验及规范要求确定适当的边坡坡底加宽量和相应的施工坡度。
1.2 地基加固处理
地基加固处理是最有效的防治桥台跳车的方法之一,尤其是软弱地基。
由于地基加固的费用占总投资的比重很大(约三分之一以上),所以,要认真选取经济、有效的加固方案。
对正常压实的软粘土而言,首先应考虑采用排水固结措施,如插塑料排水板等方法,通过设置来改善地基的排水条件,缩短排水途径,使地基承受附加荷载后,排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高。
这种方法既经济又有效。
如果属于软弱地基,除了常规的排水固结措施外,更多的是采用搅拌桩、挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性,使桥头路基尽量连续平稳过渡。
1.3 合理使用填筑材料
由于土的内摩擦角较小,加之压实质量的影响,所填路基的压缩沉降—般较大。
因此,桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等,并且压实速度快,加载后能在短期内完成变形。
在笔者所参与的高等级公路工程的监理过程中,后台填土多采用轻质填料,常用的材料为粉煤灰,其目的就是减少填方容重,减轻填方土体对地基的压力,从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。
对粉煤灰的原材料质量,监理应从以下两个方面加以控制。
1.3.1 粉煤灰的级配要符合要求。
细粒过多,材料的摩擦角会减少,影响压实度;反之细粒过少,粗颗粒易压碎,压实成型困难。
根据实践经验,笔者认为粉煤灰的粒径含量宜大于45%,粉煤灰的烧失量宜小于12%.
1.3.2 控制好粉煤灰的含水量。
一般常用的是湿排灰和调湿灰,其含水量较大,直接上路摊铺压实,无法达到规定的压实度。
因此,到运至工地的粉煤灰一定要求在场地上堆高沥水,以降低含水量,然后再上路摊铺压实。
1.4 提高填筑材料的压实度
影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。
首先要调整填筑材料的含水量,由击实试验所得的击实曲线图有一峰值,此处的干容重为最大,称为最干容重,与之对应的含水量则称为最佳含水量。
只有在最佳含水量的情况下压实效果最好。
同时其压实的土水稳定性最好。
所以对含水量过大的土,可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量;对含水量过小的土,则洒水湿润后再进行压实。
其次,压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。
填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关,应通过试验来确定。
一般20—30t的中型振动压路机应碾压3~4遍,每层压实厚度不超过20cm.
此外,压路机行驶速度也大有讲究,既不过慢也不过快,各种压路机械的最大速度不宜超过4km/h.碾压开始宜且慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。
压实时的单位压力不应超过土的强度级限,否则土体将会遭到破坏。
开始时土体较疏松,强度低,故宜先轻压,随着土体密实度的增加,再逐步提高压强。
另外,路堤施工时边缘往往压实不到,仍处于松散状态,雨后容易滑坍,故两侧可采取多填适当宽度,压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。
1.5 正确设置土工合成材料
由于土工格栅具有抗拉强度的特点,而无纺针刺类土工布具有排水效果较好的特点。
因此,在沪芦10标工程范围内,每座桥接坡都普遍使用了土工布和土工格栅。
合理设置土工合成材料,既可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基承载能力,同时也不影响排水。
所以监理主要采取了以下一些控制措施:
1.5.1 土工布的质量控制。
规范要求土工布的单位面积质量为300g/m:~500g/m,强度按用途分类为3个等级。
考虑到土工布的不同材料和工艺,其力学性能存在差异较大的情况,要求土工布单位面积质量不小于400g/m2,其纵向抗拉强度不小于20km/m,满足握持强度≥1100N,撕裂强度≥400N,刺破强度≥400N,CBR顶破强度≥2750N的土工布,要求采用聚脂长丝针刺型。
只有这样,土工布才能起到明显的隔离层作用。
1.5.2 考虑到土工布的排水效果与土工布的厚度有密切关系,选用的土工布太薄,透水能力就低。
为此,要求选用克数较大的土工布,最好为400g/m~500g /m。
1.5.3 土工格栅主要起加筋作用,如果格栅强度不足,起不到调整应力分布作用;若设计荷载较大,单靠一二层土工格栅不足以达到设计强度;土工格栅要与填料紧密咬合在一起才有显著效果,若压实不足,则加筋作用不明显;如果格栅锚固长度不足,产生滑动也会出现强度降低现象。
针对上述可能出现的问题,监理要求施工单位采取了针对性的措施:①选择抗拉强度大的格栅材料;②增加
格栅层数,至少铺设三层;③提高格栅之间填料的压实度,确保土工格栅与填料紧密咬合;④采用反包法以增大锚固力。
2 小结
2.1 为了保证台后回填质量,监理应委派专人负责,从材料进场到摊铺碾压、工序检验等进行全过程旁站监督,随时发现问题,把一切隐患消灭在萌芽状态。
2.2 不同的填实和场地条件要选择不同的压实机械。
一般来说,桥台接坡处对路基压实质量要求较高,故宜选用压实效果较高的碾压机械,如重型轮胎压路机和振动压路机。
2.3 严格控制后台填料的质量,要求必须符合设计要求,并经检验确定为合格的产品,若发现其它材料或材料中含石块、杂物和腐植土的用料,一律不得使用。
2.4 台后回填与路基同步填筑时,压实效果最为理想。
为保证路基工后沉降稳定,务必先进行路基填土施工,在保证堆载预压一定时间沉降稳定后,再开挖实施桥台结构。