梁 廣 豪
(山西省呂梁高速公路有限公司,山西 呂梁 033000)
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高速公路橋頭跳車及橋梁養護
梁 廣 豪
(山西省呂梁高速公路有限公司,山西 呂梁 033000)
以實際工程為例,分析了高速公路橋頭跳車及橋梁養護的重要性,從優選路基填料與設備、設置橋頭搭板、路基處理等方面,闡述了橋頭跳車病害防治措施,并提出了橋頭跳車與橋梁養護優化的策略。
高速公路,橋頭跳車,橋梁養護,橋頭超載預壓技術
高速公路工程項目的建設,是交通重要的設施建設。受施工環境、橋頭路堤地基沉降以及人為施工因素的影響。出現了橋頭跳車及橋梁養護等問題。為了使高速公路發揮出現代化經濟建設而提供的重要助力,相關建設人員應從工程項目實際情況出發,通過加強設計、正確的選擇橋頭路堤的填料、合理應用路基處理技術及橋梁上下部結構的裂縫維修控制,從而來降低高速公路工程建設使用過程中存在的問題。
研究表明,高速公路橋梁跳車所帶來的影響主要體現在三方面,人員安全性、車載貨物破損以車速過快導致沖擊力過量。具體來說,在乘車人員安全性方面,高速行駛的車輛均會在行駛中感受到一些跳動或是抖動,在降低人員安全性的同時,還使行車舒適性受到了影響。跳車會使車輛承載的貨物因顛簸而受損,對于一些特殊路段,還有可能會導致翻車事故發生。而行車速度越快,其橋頭產生的沖擊力就越大,嚴重的會導致橋梁難以承受過大的沖擊力,進而造成伸縮縫裝置失靈以及路面破損等現象。對于橋梁養護工作來說,其病害影響是由于長期投入使用的高速公路,反復面臨大量車輛承載作用,而出現黏附不牢固、路面存在坑槽以及瀝青混凝土路面松散等問題。在當下隨著城市化建設的不斷深入,車流量以及車載量的不斷擴大與增加,使得這兩方面問題,大幅度降低了路面的使用壽命。針對這一問題,研究人員應采用科學技術手段,在明確橋頭跳車以及橋梁養護病害出現原因的基礎上,找出優化控制的策略。這是緩解地區經濟快速發展背景下交通運輸壓力的重要課題,研究人員應重視起來。
2.1 優選路基填料與設備
要想防治高速公路橋頭跳車,需要相關人員利用科學技術手段進行控制。研究表明,應優先選擇透水性好且易壓實的材料,例如,天然砂礫、粗顆粒材料以及礫石土材料等,這是對防治路橋路堤結構出現沉降不均勻的現象解決的有效方法。此外,為保證橋梁臺背填土滿足壓實設計施工要求,施工人員應盡可能滿足施工面的施工條件,以使大型機械設備能夠在實際的施工環境中發揮出應有的作用價值。對于路基機械設備的選擇,為增強橋頭路基的密實度與壓實度,以規避橋頭跳車風險。在一些施工場地狹窄的情況下,應采用橫向碾壓法,來使機械設備盡可能靠近臺背進行施工操作。值得注意的是,在一些施工條件限制情況下,根據分層填、碾壓、檢測三種施工方法開展,對填土速率、壓實度、集水量要嚴格控制。用小型振動式壓路機、強夯機分層來對橋頭路堤及錐坡進行碾壓夯實(每一層的厚度為15 cm左右)。如果施工在雨季進行則要把填筑面做成約4%的坡度來方便雨水的排除。
2.2 設置橋頭搭板
為了制約橋端連接部分沉降所采用橋頭搭板。此板放在填土、橋臺懸臂梁板端部間,可與填土沉降一起轉動。這樣的目的在于給車輛行駛時一個緩沖力,就算是出現了臺背填土沉降也不會出現凹凸不平的情況。因此,為了可以防止橋頭工后沉降出現錯臺的情況而出現了跳車,這一項工作非常重要。
搭板和之前的設計相同,所采用的是變厚度截面。有前段、后段兩部之分,前段部分與板頂鋪裝與橋面是一樣的,而后段部分則會有所變薄,且板頂鋪裝和路面結構類似。搭板堅向坡度、路基豎向坡是平行狀態,這樣在攤鋪、碾壓時比較方便,并且搭板也可更好適應后臺路基沉降。
根據有關公路的設計要點分析,簡支梁計算要以搭板順橋向長度的70%為主,恒載取搭板上路面面層重和搭板自重(通常掛車為120、活載取汽車為超20級),搭板改30號鋼筋混凝土來提升搭板抗剪、抗彎力。通過計算結果可看出,在之前搭板配筋中,基本已滿足了應力需求,8 m搭板縱向鋼筋稍稍有些不足。
為了可以提升搭板豎向的抗彎強度,原8 m搭板縱向鋼筋需要做調整:板底、板頂分別用φ28,φ14鋼筋,兩者距離為15 cm。5 cm搭板縱向鋼筋是不變的。并且為了能更好、更方便施工,把兩種模板緯度方向的鋼筋統一修改為φ14鋼筋且間距為20 cm。其他的撐筋、輔助鋼筋也不改變。
在實際工作中,搭板的長度是有限的,橋臺和路基不均勻沉降通過搭板消減其中的一個部分,但是在搭板尾端以及路基間,仍有一定的深陷,為此在調整公路構建中,需要采用以下幾項措施:
第一,對壓實后的路基運用沖擊壓路機,進行二次沖擊。
第二,用土工格柵加筋,對路基填土高超過6 m路段進行有關處理。
2.3 路基處理技術
高速公路防治橋頭跳車的路基處理應加固橋梁與路面的結構強度,才能夠最大限度的消除橋臺與臺背填方施工地基的不穩定所引起的變形和錯臺問題。具體來說,在實際操作施工前,施工技術人員應對工程所處的地質結構進行勘察分析,以確定路基加固技術的應用方法。例如,對于無特殊情況下的地質條件,臺后地基施工前,施工人員要保證原地沒有其他雜物,并將基底密度控制在90%以上,以使荷載強度滿足設計要求。這樣一來,施工技術人員就可利用透水性好且強度高的填料,對地基進行壓實施工作業。對于特殊的施工地質環境,如濕陷性黃土、凍土或是軟土等,路基施工技術人員應結合相關條件從超載預壓法、換填土法以及排水固結法中,選出具有適用性的方式來進行處理。
2.4 橋頭超載預壓技術
橋頭超載預壓技術主要作用于橋臺的施工建設,例如,在對填土進行預壓處理的過程中,要保證地基強度達到一定要求后,再清除填土以建筑構造物。對于施工工期較緊的情況,為加快地基固結的速度,施工技術人員事前加固填土高度略高于設計要求或者通過加寬來處理。這樣一來,待沉降穩定后,就能進行清除超填土作業。據實踐應用證實,高速公路橋頭超載預壓技術與其他方法不同,其能在最佳的軟地質地基處理條件下,控制臺后填土的不均勻問題。因此,這也是防治橋頭跳車問題的有效方法[3]。
3.1 裂縫養護控制策略
裂縫是高速公路養護工作中最常遇到的問題,因此,養護人員要定期對橋面的鋪裝效果進行檢查,以及時對局部問題進行補修控制。例如,對于伸縮縫部位出現的病害,其會嚴重影響錨固混凝土的作用效果,因此,相關人員應鑿除受損部位,通過重新澆灌混凝土,來進行加固處理。此外,養護人員還要及時清理伸縮縫內的雜質,從而對脫落的橡膠進行有效交換。對于防撞墻結構,施工人員應將受損部位置換成大理石或其他強度較大材料,以避免冬季除雪劑對其造成不必要的破壞。而且,對于鋼筋外露的結構部位,養護人員要進行砂漿涂抹施工,以控制造成更為深層次的破壞。
3.2 上下部結構養護維修策略
對于高速公路橋梁的上部結構來說,梁體出現裂縫問題的維修,先要對其出現的原因進行分析,找出裂縫存在的形態和類型。例如,在維修橋梁上部空心板結構過程中,對于出現的積水問題,應及時進行鉆孔和放水作業,以避免水分長期淤積而造成結構破損。當T梁結構出現縱向裂縫,對于小于0.2 mm的裂縫,要對其灌漿處進行處理;對于大于0.2 mm的裂縫,要對其進行加固維修。當鉸縫出現脫落、滲水以及破損問題,養護維修人員要對加厚的局部橋面進行鋪裝,以控制損傷的嚴重程度。對于橋梁下部結構的墩臺、墩柱結構出現的破損問題,施工人員要對損壞的原因以及受損的程度進行分析檢查,應提高擴大基礎、增補樁基及套箍護套等措施進行有效的處理。
高速公路橋頭跳車以及養護問題所帶來的負面影響,施工技術人員應加強質量管理,責任落實到位,消除施工質量的隱患,在嚴格按照施工規范的操作下,還需要設計與建設方,包括監理方,三方一起努力才能更好完成。所以只有這樣,才能使采取的措施方法針對有效,才能有效的解決橋頭跳車和橋梁養護出現的問題。相關人員應意識到高速公路能夠直接提高和影響經濟水平發展這一事實,為此才能實現現代化經濟建設的可持續性目標。參考文獻:
[1] 田 浩.軟土路基段高速公路已建橋梁橋頭跳車維修方法[J].交通標準化,2013(4):57-60.
[2] 成進科,鄭木蓮,王 濤,等.淺析短路基差異沉降橋頭跳車病害及其防治措施[J].公路交通科技(應用技術版),2014(11):87-90.
[3] 張 堃,姜景山.淺議公路橋頭跳車的原因、危害及防治措施[J].黑龍江交通科技,2015(2):6-7,9.
[4] 李曉燕,李奕武.汕汾高速公路運營期軟基段橋頭跳車治理的探討[J].廣東公路交通,2011(4):31-34.
[5] 郭建博,楊 陽.濕陷性黃土地區高等級公路橋頭跳車病害成因分析及整治措施研究[J].中國建材科技,2016(3):84-86.
The bridgehead bump and bridge maintenance of highway
Liang Guanghao
(Shanxi Lvliang Highway Limited Company, Lvliang 033000, China)
Taking actual engineering as an example, this paper analyzed the importance of bridgehead bump and bridge maintenance of highway, from optimization of sub-grade seasoning and equipment, set up bridgehead slab, sub-grade treatment and other aspects, elaborated the disease prevention and control measures of bridgehead bump, and put forward the bridgehead bump and bridge maintenance optimization strategy.
highway, bridgehead bump, bridge maintenance, bridgehead surcharge pre-loading technology
1009-6825(2017)16-0188-02
2017-03-14
梁廣豪(1989- ),男,助理工程師
U445.7
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