摘 要:在道橋工程中,橋頭跳車是比較常見的病害之一,嚴重的威脅到行車的平穩性和安全,是目前道橋施工中急需解決的問題。出現橋頭跳車的主要原因是因為橋頭和路基的不均勻沉降造成的,而導致不均勻沉降的因素有很多,比如施工場地的地質情況,填筑所用的材料以及施工技術等等都會影響到不均勻沉降。文章對于橋頭跳車的原因進行了分析,然后提出了改進的措施,為防止橋頭跳車提供了有效的參考。
關鍵詞:橋頭跳車;原因;防治措施
道橋工程的建設對我國的交通運輸業有重要的影響,從而促進我國的經濟發展。在經濟建設發展越來越快的形勢下,對于道橋工程的質量有了更高的要求。橋頭跳車現象嚴重的影響了行車的安全,甚至會對社會的穩定造成影響。所以在道橋施工中,要不斷的提高施工技術,嚴把施工材料質量關,加強施工人員培訓,提升專業素質,嚴格按照施工規范執行,有效的控制橋頭和路基發生的不均勻沉降,減少橋頭跳車現象的發生。
1 公路橋頭跳車的起因分析
目前的橋梁施工中,基本上都是采用的樁基礎,而樁基礎的樁底一般都是觸到持力層,一般的沉降量很小,為兩到三厘米左右。但是對于臺背進行的回填地基施工中,由于填料本身會發生伸縮變形,所以沉降量會比較大,由此在回填施工結束后,橋頭和路基的沉降度有所不同,在連接處產生沉降差。如果沉降差在兩厘米以上,行車就會明顯的感覺到顛簸,如果沉降差在五厘米以上的話,將會發生很嚴重的跳車現象,為行車留下安全隱患。由此可知產生橋頭跳車的主要原因就是橋頭和路基的不均勻沉降造成的,導致不均勻沉降的因素主要有以下幾個方面:
1.1 地基沉降
由于橋梁的修建一般都是溝壑地帶,連接兩側的公路,所以說這些地段的地質條件比較特殊,橋梁兩側的土壤含水率都較高,土壤間的空隙較大,所以壓縮性就大,但是滲透系數小,所以需要很長時間才能夠壓實穩定。由于高速公路的特點決定了橋臺后的路基修筑的較高,而由此產生的應力就有所加大,那么在這種情況下,更容易發生地基沉降,致使橋臺后的路基隨地基一起下沉。
1.2 臺后填料的壓實問題
對于高速公路的臺背回填材料有嚴格的要求,并且要求的施工工藝也比較嚴格,在以往的施工中,基本都是由于回填材料選用的不標準,含水量大,土壤內空隙較大,這樣在橋梁自身的重量以及過往行車的荷載下,就會產生很大的壓力,產生很大的沉降量。加之施工單位的質量意識不強,在壓實工藝上沒有達到壓實的標準,致使在運行的過程中,發生嚴重的變形。在有些橋梁施工中,由于受到自然條件或者是工期的要求等客觀條件限制,往往都會在橋臺施工結束之后在進行臺后回填,這樣就對影響到回填的壓實度。因為在整體橋臺施工之后,在利用壓實機械會受到橋臺的影響而在壓實的范圍上有所限制,對于靠近橋臺位置的回填土很難壓到,造成大量的漏壓和壓不實的狀況。對于橋臺下部位,雖然有些會利用小型夯實機來進行壓實,但是也很難達到規范的要求標準。這些現象都對臺后回填的壓實度產生影響,致使臺后填料發生嚴重變形。
2 減少橋頭跳車的措施
2.1 地基預壓處理
預壓處理就是在擬建橋臺處,先填土預壓,待地基強度提高到一定程度后,挖去填土,再建造結構物。有時為了加速地基固結下沉,在填筑路堤時,還可預先把土填得比設計高度高一些,或加寬土寬度,待沉降穩定后再挖除超填部分。這種預壓或超載預壓的方法,可以說是處理軟弱地基最有效、最經濟的方法,它不僅可以解決橋頭的跳車問題,而且可以解決臺后填土的不均勻沉降問題。
2.2 地基加固處理
地基加固處理是最有效的防治橋臺跳車的方法之一,尤其是軟弱地基。由于地基加固的費用占總投資的比重很大(約三分之一以上),所以,要認真選取經濟、有效的加固方案。
根據筆者多年監理經驗,對正常壓實的軟粘土而言,首先應考慮采用排水固結措施,如插塑料排水板等方法,通過設置來改善地基的排水條件,縮短排水途徑,使地基承受附加荷載后,排水固結過程大大加快,進而使地基強度得以提高。這種方法既經濟又有效。如果屬于軟弱地基,除了常規的排水固結措施外,更多的是采用攪拌樁、擠密樁等深層復合地基法來提高土的強度與穩定性,使橋頭路基盡量連續平穩過渡。
2.3 合理使用填筑材料
由于土的內摩擦角較小,加之壓實質量的影響,所填路基的壓縮沉降一般較大。因此,橋臺后的回填應選用摩擦角大、強度高、透水性好的填料,如砂礫、礫石、連續級配碎、石灰穩定土等,并且壓實速度快,加載后能在短期內完成變形。在筆者所參與的高等級公路工程的監理過程中,后臺填土多采用輕質填料,常用的材料為粉煤灰,其目的就是減少填方容重,減輕填方土體對地基的壓力,從而達到減少地表以下土層排水固結產生的沉降。對粉煤灰的原材料質量,監理應從以下兩個方面加以控制。
2.3.1 粉煤灰的級配要符合要求。細粒過多,材料的摩擦角會減少,影響壓實度;反之細粒過少,粗顆粒易壓碎,壓實成型困難。根據實踐經驗,筆者認為粉煤灰的粒徑含量宜大于45%,粉煤灰的燒失量宜小于12%。
2.3.2 控制好粉煤灰的含水量。一般常用的是濕排灰和調濕灰,其含水量較大,直接上路攤鋪壓實,無法達到規定的壓實度。因此,到運至工地的粉煤灰一定要求在場地上堆高瀝水,以降低含水量,然后再上路攤鋪壓實。
2.4 提高填筑材料的壓實度
影響路基壓實效果的主要因素有含水量、碾壓層的厚度、壓實機械的類型和功能、碾壓遍數以及地基的強度等。
首先要調整填筑材料的含水量,由擊實試驗所得的擊實曲線圖有一峰值,此處的干容重為最大,稱為最干容重,與之對應的含水量則稱為最佳含水量。只有在最佳含水量的情況下壓實效果最好。同時其壓實的土水穩定性最好。所以對含水量過大的土,可采用翻松晾曬或均勻摻入石灰來降低含水量;對含水量過小的土,則灑水濕潤后再進行壓實。
其次,壓實機械對一定含水量填筑材料的壓實狀態有很大影響。填土分層的壓實厚度、壓實遍數和壓實機械類型、土的種類和壓實度要求有關,應通過試驗來確定。一般20-30t的中型振動壓路機應碾壓3~4遍,每層壓實厚度不超過20cm。
2.5 正確設置土工合成材料
由于土工格柵具有抗拉強度的特點,而無紡針刺類土工布具有排水效果較好的特點。因此,在橋梁工程中每座橋接坡都普遍使用了土工布和土工格柵。合理設置土工合成材料,既可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基承載能力,同時也不影響排水。
3 結束語
由于橋頭和路基的不均勻沉降造成的橋頭跳車現象,嚴重的影響了行車的安全性,威脅到人身安全,所以要嚴格控制道橋施工質量。對于橋梁引道出現的不均勻沉降,要做好預防措施,加強質量控制,這是一項比較復雜且漫長的過程。除了在施工中嚴格按照規范標準執行外,還需要各個部門的大力配合,建設方、設計方、監理方以及其他的相關部門都要積極的投入其中,為解決橋頭跳車問題共同努力,保證行車的安全性。
參考文獻
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