桥头跳车原因分析及处理对策
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摘要:本文通过总结桥头跳车产生的原因,并据此对桥头跳车的处理措施从地基加固、以桩代柱,整体施工及其他处理措施进行了论述。指出应根据实际情况选用适宜的处治方法,从设计、施工、养护各方面综合治理。
关键词:桥头跳车 处理措施 湿喷桩
随着高速公路的迅速发展,车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高,从已投入使用的高等级公路特别是高速公路来看,存在着不少问题,其中比较常见的道路病害就是桥头跳车,影响行车的安全与舒适以及公路使用性能和运输效益的发挥。如何解决台背回填处的跳车问题,已引起公路建设行业的重视,但并未获得满意的解决办法。本人参加了锡宜高速公路、沪宁高速公路拓宽、安大公路等工程的施工,现结合工程实践,就如何防治桥头跳车问题谈一些体会。
1.桥头跳车原因分析
桥头跳车主要是由于桥台与台后地基沉降不均匀造成的沉降差引起。当沉降差超过2cm以上时,将使此处的路面断裂,形成错台,从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降差的原因,主要由于高等级公路桥台基础一般采用桩基础,桩尖落到持力层,其沉降量甚小,设计控制工后的沉降量一般为2cm-3cm,而其后的台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形,从而使桥台和路基的沉降不均匀,造成路面和桥台的高程突变,形成桥头跳车。路基沉降的原因主要有以下几个方面:
1.1地基沉降
由于桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多属于软弱基础,在路基自重及营运荷载的作用下,使地基产生压缩变形,形成地基沉陷。特别是软弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点,地基沉降更为严重,并且需要相当长的时间才能趋于稳定。同时,由于高等级公路多为全封闭、全立交,为了满足被交公路、航道等净空的要求,桥台后的路基高度一般都较高,路基自重非常大。因此,产生的地基应力相对较大,更容易引起地基沉降,从而导致桥台后的路基随地基在一定时间内逐渐下沉。
1.2台后填料的压实问题
一般工程中的台后回填要等到桥台施工完成后,才能进行填筑。因此,压路机要受到桥台的限制,碾压困难,对紧靠台后的填土难以碾压到位,尽管使用小型夯实设备补夯,也难以达到规定要求,因而增加了台后填料的压缩变形。
1.3施工措施不当
当前一些施工队盲目追求进度,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,是造成台后沉降较大原因之一。
台背过渡段的差异沉降是众多因素的影响而形成的。要解决这个问题,就必须从多个方面入手,对于不同的影响因素采用相应的方法解决
2.桥头跳车病害的防治措施
2.1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。地基处理有多种方法,如换土垫层法,可换填天然砂砾、碎石、工业废渣等,强夯法,湿喷桩、碎石桩、砂桩、塑料排水板堆载预压等,下面介绍采用湿喷桩加固桥头软基的方法。
湿喷桩是深层搅拌法的一种,是近几年用于加固软粘土地基的一种新兴常用方法,它是利用水泥作为固化剂的主剂,利用专业工程钻机,将带有叶片的钻头往下旋转切割土体和钻进,至设计深度后,利用装在叶片上的喷嘴喷射水泥浆,同时保持一定的旋转速度向上提升。高压射流使一定范围内的土体结构遭到破坏,并与水泥浆液混合,胶结硬化后即在土基中形成具有一定强度、直径、比较均匀的圆柱体,使得软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基,从而提高桥头软土地基的承载力,减少沉降量(特别是工后沉降量),缩短固结期,提高边坡稳定性。
采用湿喷桩施工应对每批水泥进行抽样检验,保证水泥的各项指标满足要求;施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备,设备必须配备性能良好电流表、压力表、水泥浆量监测记录仪和水泥浆密度记录仪,且该装备应经过计量部门标定,并按规范施工,以此来保证地基处理的施工质量。
2.2以桩代柱,整体施工
在进行路基填筑时连同桥头范围一并填筑,形成一体。然后直接在路基顶层上进行桩基放样、施工,并且取消立柱,直接用桩基替代立柱(安大公路宝射河大桥0#台采用此设计方案)。因为路基填筑代替了台背填筑,克服了台背单独回填时因施工场地(台背预留的范围)窄小无法用大型机械碾压、边角无法压实的弊病。路基填筑与台背填筑同时进行,可以保证台背回填范围内所有点的压实度真正达到设计、规范的要求,且其大大的延长了台背填土对原地面的预压时间。施工过程中加强动态观测,施工填土速率按1m/月控制,地面沉降≤10mm/d,侧向位移≤5mm/d;路基填筑完成后,预压期末沉降速率连续两个月小于5mm/月才可铺筑底基层。
2.3其他处理措施
施工过程中,排水措施与土方填筑同时进行,使土体保持永久性干燥状态,防止塑性变形和地基下沉。
为了使填方压实度达到要求,必须完善施工工艺、方法和强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,加强建设监理工作,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,分层验收,层层把关,严格执行工序验收制度,这样才能确保桥台两端填土和路堤施工质量,避免桥头跳车。
综上所述,处理桥头跳车的方法多种多样,但每种方法都有其优缺点,施工时应根据实际情况选用适宜的处治方法,需要从设计、施工、养护各方面综合治理。
参考文献:
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