公路桥头跳车处理方法
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浅谈公路桥头跳车的处理方法
摘要:随着经济发展,公路建设取得了突飞猛进成绩,投入营运高等级公路越来越多,但从使用情况上看,出现了桥头跳车这个现象较为普遍问题,尤其在一些软土地基地方更为严重,给养护部门带来了很大困难。
因此,探讨桥头跳车现象形成的原因,并分析其应采取的措施,对我们公路建设具有较现实意义。
关键词:公路桥头跳车;原因分析;措施
1 桥头跳车原因分析
1.1地基的沉陷。
地基的沉陷是指原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,承载能力极低,路基修筑前未经处理,在路基自重作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起路基下陷。
1.2压缩沉降。
台背的填筑在设计上要求是透水性好的材料,由于受到当地条件的限制,施工单位选择的材料不当,再加上施工时受作业面的影响,施工机具不能靠近台背,这样,有的地方就出现了死角,不能碾压。
在车辆荷载的重复作用下和自身的重力作用下,产生了压缩沉降,在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避免沉降。
有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
1.3 人为原因。
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结构不一。
桥台和桥背在路面结构上存在着差异。
在车辆荷载重复作用下,桥台上和台背上变形能力不同,也是造成跳车的原因。
2 桥头跳车病害的防治措施
2.1 地基处理处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。
目前对桥头软弱地基处理,国内有换填土法、塑料排水板堆载预压法、深层搅拌法等措施,下面介绍几种行之有效的常用方法。
2.1.1 采用深层搅拌法加固桥头软基该法属加固土桩类型,主要适应于软弱粘性土。
深层搅拌法是借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软土中进行一系列物理——化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(特别是工后沉降),缩短固结期,提高边坡稳定性。
其主要施工工艺程序:整平原地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉(或喷浆)、强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位。
2.1.2 采用砂桩加固桥头软基该法属料粒桩类型,适用于松砂地基、杂填土或软土,对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用,在本世纪30年代起源于欧洲。
主要施工工艺程序:整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。
为加速地基固结,减少后期沉降,一般根据实际情况,配合堆载预压或超压施工,使地基强度显著提高,同时改善地基的整体稳定性。
2.1.3 塑料排水板堆载预压法该法属竖向排水体预压类型,主要适用于透水性低的软弱粘性土。
塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道板带,自1983年在天津塘沽新港施工试验成功以来,在全国各地高速公路软基处理都得以广泛推广应用,其主要施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板→穿靴→插入套管→拔出套管→割
断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。
为加速排水固结,减少后期沉降,一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。
其特点是施工简便快捷,造价较低,但效果比上述两种类型略差,仍存在少量工后沉降。
2.2 路基处理
2.2.1 台背回填处理方式桥台后宜选用摩擦角大、强度高、可压缩性小、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当。
当采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,
应掺入灰剂量不小于6%的ⅲ级以上石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普硅水泥进行稳定,必要时还可采用土工合成材料加筋处理。
填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于
2m,且与路基相接处按不大于1:1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定,一般取2~4m。
桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内)设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。
一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约10m长,用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接处,采用1:1设置斜坡。
上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。
如两种方式同时考虑,则效果更佳。
2.2.2 台背回填处的压实由于台背回填处位于路基和桥台衔
接的特殊位置,成为碾压的薄弱环节,压路机难以碾压到位,距离太近时对桥台有影响,故要求台背回填每层松铺厚度不得大于
20cm,压实度必须达到95%,回填材料最大粒径不大于5cm,且有良好的级配和透水性,压实机械宜选用小型机具分层压实,对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工补充夯实。
2.2.3 采用“填筑路堤预压”的施工方法为减少桥涵两端路堤的工后沉降,从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些,一般可采用填筑路堤预压的施工方法,让路基排水固结,待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥
涵。
2.3 路面处理
2.3.1 设置桥台搭板搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大
沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。
桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3~15m(当超8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。
搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。
当桥头引道为刚性路面时,搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板);而当引道为柔性路面时,则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。
为预防搭板下沉,也可在搭板上先铺设一层沥青面层,通车后搭板若下沉时,则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。
2.3.2 设置变厚式埋板为避免二次跳车,常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3~5m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。
在搭板、埋板或变厚式板的下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头跳车或二次跳车现象。