涵洞施工病害注意
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•1,我们以纵坡i=1.5%为例,分析跳车物理原因。
汽车在桥头的行车机理很复杂,不同搭板长度、不同沉降值及不同车型车速的影响程度各异。我们把汽车轮胎经过桥头2个纵坡转折时的行车线型近似地按2个相切的反向竖曲线考虑。当汽车行至A、C点间凸曲线路段时,形成的向心力为F=m×V2/R。当汽车缓行时,向心力F由自重抵消,而当F大于自重时,汽车就会腾空,形成跳车和颠簸。洛三灵高速公路计算行车速度为100km/h,桥台搭板长为8m。若i=1.5%,行驶时汽车不腾空的竖曲线半径至少应为R=m×V2/F约1020m,而A、C点间凸曲线半径近似为8/2/0.015=267m,远远小于汽车不腾空的竖曲线半径而引起跳车。车辆通过桥头时腾空产生的跳动和冲击,又造成对桥梁和道路的附加荷载,加速了桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏,同时也加剧了车辆机件的磨损,降低其使用寿命。另外,跳车时车辆颠簸,引起驾驶员和乘客身体和心理不适,严重时会影响驾驶员的正常操作,造成行车事故。可见桥头跳车之危害,须严加治理。
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地基处理
(1)位于V型沟内的涵洞、通道台背及高填方段填筑,要先清除树根、杂草及坡积土,如有陷穴、洞穴和水洞(尤其应注意暗洞),应采用已经批准的措施处理。为使台背填土与原状土结合紧密,应预先把沟壁开凿成适当台阶;
(2)对于长年积水或受地表、地下水浸泡而形成淤泥质的地基,若厚度小于2m,应采用与台背回填相同的材料置换,厚度超过2m者,作为特殊情况研究采用其它经济可行的方案,对于
含水量和孔隙比均较大,且富含有机质的粘性土层亦应进行换填处理。对于含水量大的一般粘性土,可开挖翻晒后回填利用。当填土高度小于4m时,其挖深可取0.6m;当填土高度大于4m 时,开挖深度可大于1m。翻晒利用回填后,其上60cm范围利用石灰稳定土填筑。若遇雨季翻晒土困难时,则全部采用石灰土改良处理(有透水性材料料源时,应优先采用);
无论采取何种材料回填或加固措施,都不能代替地基处理。换言之,控制了台背或路基填土的沉降量,并不意味着地基沉降量就不会发生。必须针对现场具体情况,取采可靠措施提供支承以上填料自重和附加荷载(活荷载)的稳定地基。除换填材料外,还可采用石灰土挤密桩、强夯处理等其它可靠的技术措施。
2.3台背或路基填料材料要求
条件许可时,首先应选择板体性好、可压缩性小、压实快、透水性强的材料,如卵砾石、碎石土及砂砾土等,并要求填料级配适当。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,也可以采用强度较高的工业废渣,如粉煤灰等,必要时还可采用土工合成材料加筋处理,但施工中应严格按《公路路基施工技术规范》、《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》和《公路土工合成材料应用技术规
范》进行操作。
2.4台背材料的填筑方法
2.4.1填筑范围
桥梁、涵洞台背填土顺路线方向长度:顶部为距翼墙尾端台高加2m,底部为距基础(或立柱、承台)外边缘3m(图中剖线区为用透水性材料、石灰土或水泥稳定土处治的换填区,余下范围可采用路堤填料同步填筑;Ko为压实度标准)。
2.4.2填筑方法
①涵、通道、拱桥其上填土包括路面厚度小于2m者可填至盖板顶,以上可与路堤相同的填料填筑。
②桥台台背填土高度小于8m者,在其高度范围内应全部利用符合上述填料要求的材料回填(若桥台处原地面起伏不平,应以最低点起算)。若为重力式U型桥台,U型腔内填土使用大型压路机压实有困难,可采用小型机具仔细夯实,其后换填土应适当加长;台背填土高度大于8m者,路堤顶面以下8m高范围采用前述填料处理,8m以下可用与路堤相同的填料填筑,但压实度标准应在顺路线15m长范围内采用95%。
③压缩河床的桥梁、位于河滩内的引道路堤若桥位附近有河卵石土,其回填范围应延长至河滩内路堤全长。填挖交界处距回填处理的末端较近时,亦应考虑全部处理,并保证结合紧密。
④为防止检查通信管道用人、手孔积水及路面水下渗受涵
台阻挡而造成台背填土湿软、涵台渗水而影响美观和安全,于浆砌片石台背后全范围内满铺一层隔水材料,如油毡或尼龙薄膜材料;台身背后沉降缝处,用20~50cm宽油毡条沿沉降缝全高粘贴后,在外涂刷沥青三道。并与人、手孔中心对应位置下(涵、通道中心桩号前后各约10m左右),比该桩号设计标高低至少200cm处设横向泄水管:先填筑横坡为3~4%的粘土封水层土拱,充分夯实后在土拱上挖一条双向放坡地沟(断面尺寸一般可取50×50cm),于其上铺设一层隔水材料,再在地沟内放置四周设有孔径为5mm、呈梅花形布置、间距10cm小孔的硬塑料管,管径不小于10cm,然后在塑料管四周填筑透水性材料。若采用盲沟时,则取消其中的塑料管,而用粒径4~6cm的碎石填筑地沟,并用土工布包裹盲沟的出口。无论采用何种形式,均应保证台背积水顺利排出路基之外,特殊情况可预埋管道通过构造物。
2.5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