公路桥头及涵台背“跳车”浅析论文_李岳林

中铁十二局集团第四工程有限公司 陕西西安 710021

摘要:结合牙什尕至同仁高速公路桥头及涵台背施工,分析“跳车”产生的原因,阐述施工过程控制,排除事故隐患,对类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词:桥背;涵台背;跳车;防治

公路桥头及涵台背“跳车”的问题是目前高等级公路公路的主要通病,随着公路事业的飞速发展,问题也越来越突出,不但降低了行车速度,影响了行车舒适度,容易使桥台、台背、桥头伸缩缝以及连续的路面结构遭到破坏,还可能造成交通事故,对正常使用带来不便,加大维修费用,易产生不良的社会影响。为此,在高速公路修建时,一定要提前预防,确实要抓好工程施工,有质量方面的问题,有施工方面的问题,有设计方面的问题等等,就目前青海省牙同高速公路桥头及涵台背施工谈几点个人看法。

1公路桥头及涵台背“跳车”产生的原因浅析

桥头“跳车”产生和形成是多方面的,主要包括以下几方面:

1.1沉降变形

桥台及涵台背后填方地基的地层千差万别,如基岩地基、黄土地基、软土地基、冻土地基、岩渍土地基、膨胀土地基等,一般情况下在桥台及涵台背后填方的作用下,均要发生不同程度的沉降或固结变形。结构物往往先行施工,待一般路段的路基成型后,在台背处留一缺口,当对此缺口填筑施工时,由于压实作业面狭小而使压实不到位,特别是桥台、涵台背及翼墙内测约50cm范围内,一般采用小型打夯机,要达到规定的压实度要求比较困难,通车后,因行车荷载反复作用会引起该处路基的压缩沉降。路基(柔体)与台背(刚体)衔接处,因两种不同结构地基要求的承载力与沉降量也不相同,刚、柔衔接处的过渡段必然导致不均匀沉降。路基与桥、台背接头处常会发生收缩小裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,也会导致该处不均匀沉降。涵洞路基填筑高度较大,产生的基底应力较大,因此,在涵台后填筑地段,产生的地基沉降也较其他路段大,也是产生沉降的一个原因。

1.2台后填料及其压实引起的变形

桥涵台背填料无特殊设计时,施工时填料及施工质量控制不严,压实度就很难达到要求。对于轻型桥台,重型压路机靠近桥台压实可能会破坏桥梁结构;对于U型桥台,重型压路机很难靠近,从而使靠近桥台部位的填方体不易达到规范压实要求,造成桥台与台后填方差异沉降变形。

1.3设计方面的原因

设计人员有时对施工过程如何便于碾压考虑不周,填筑材料要求不严格,台背后的排水问题考虑欠佳,压实不规范、不到位,地基条件参差不齐,填筑后受自重和行车荷载的作用,路基填土必然要产生竖向变形。

1.4施工方面的原因

施工方案与施工质量过程控制是出现桥涵台背跳车病害的主要原因,一般情况构造物先行施工,路基成型后,在桥涵台背出留一缺口,当台背填筑时,由于作业面积太小,影响施工机械的正常施做,特别是靠近台背50-100cm范围压实度达到压实要求有一定难度。如果施工不规范,填筑厚度超规范,与路基相接处不做台阶,倾填,盲目施工,必然导致路基压实质量下降,通车后引起台背压缩沉降。

2台背填筑材料的选择与填筑范围

2.1填筑材料的选择

为保证桥涵台背路及稳定性,对台背填料选择内摩擦角较大、透水性能较好、颗粒强度较高的天然砂砾,规定天然砂砾的含量不小于70%,对集料粒径超过15cm的石块在采料和填料时必须剔除,一般情况,在自卸车上装筛子。为了避免从河滩中挖采的砂砾料过湿,要求晾晒、控水,达到接近最佳含水量时进行填筑。另外,台后填方采用轻质填料,可以减少填方土体对地基的压力,从而提高地基的承载力和抗变形的能力。对于挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,因选用当地的石渣,砂砾等优质材料(在湿陷性黄土地区可以用水泥、石灰稳定土)。无论填方还是挖方地段的台背填料,最好不要用容易产生崩解的风化岩的碎屑,以免因填料风化崩解而产生沉陷。

2.2填筑范围

台背后填筑透水性材料应满足一定的长度、宽度和高度要求,在通常情况下,桥台背填料顺线路方向长度顶部为距翼墙尾端不小于台高度的1.5倍加5米,底部距基础内沿控制长度不小于5米,涵台背填料顺线路方向长度顶部为距涵背不小于台高度的1.5倍加2米,底部距基础内沿控制长度不小于2米。为了提高路床的强度,路基顶部的上路床80cm范围内可采用天然砂砾掺10%石灰的措施。在台背与路基衔接处,为保证质量采用挖台阶的方法,台阶高1米,宽1.5米。(如图1)

图1

3桥台与涵台背“跳车”的防治

3.1桥涵台背填筑前的基地处理

控制桥头“跳车”主要是处理好桥涵台背软弱土地基,减少工后沉降。通常采用换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、粉体搅拌桩、高压喷射注浆、挤密桩等复合地基法。通过试验本标段采用砂砾挤密桩法,地基处理效果较好。

3.2桥涵台背填筑质量控制

严格控制填料质量,填料的细料含量不宜过大。

3.3严格按施工规范施工

控制每层填筑厚度,一般不超过20cm,当采用小型机械施工时,松铺厚度不应超过15cm。并应在桥涵台背明显部位标明填筑高度,逐层填筑,逐层碾压检测,碾压变数一般不少于10遍。对于透水性材料可以采用干密度和空隙率控制施工质量。

3.4加强工程监理工作

质检工程师与监理工程师应对桥涵台背的填料和压实机具进行工前选择,填筑厚度进行检查,整个施工过程旁站监督,及时分层验收,对施工过程的排水方案逐项进行落实,严格验收程序,消除事故隐患。

图2

4桥台与涵台背加强处理施工措施

4.1用土工合成材料对台背路基填土进行加固处理。

对于台背高度小于10米的,可采用土工格栅加固处理。该方法的施工顺序为:清基→地基压实→铺土工格栅并使用钢板上下夹紧,锚固在构造物上→分层摊铺压实填料,填至下一层铺设高度→进行下一层土工格栅锚固、摊铺、压实。

4.2强夯加强处理

采用长安大学研究生产的新型液压式小型强夯机进行加强处理。台背整平后每2米厚进行一次强夯加强处理。经过加强处理,对于桥涵台背压实起到较好的效果。下图3为科木其大桥台背处理现场。

4.3钻孔注浆加强处理

桥台搭板施工完后,使用潜孔钻机钻孔,钻孔梅花形布置,间距2米,直径为90mm,钻孔深度以钻至基底为准。成孔后进行注浆,注浆时在孔口用锚固剂埋设直径为5cmPVC管,注浆管管头前端带有橡胶皮囊,采用高压加水使之膨胀来封闭孔口,然后控制注浆压力1MPa左右来加压注浆,直至注满为止,部分桥台可能因为填筑不密实会出现漏浆,此时停止注浆,等到初凝时再次注浆。该方法在本工程也得以应用,处理效果较好(图4)。

5结束语

总之,桥涵台背“跳车”的防治是一项综合性很强的工作,应从设计和施工两个方面进行控制。有条件的情况下,桥台填土高度控制在5米以下,涵洞通道尽量不采用明涵。施工中,要严格按设计要求施工,并对地质、水文、填料质量、压实度、试验检测等严格控制,相信桥涵台背“跳车”的质量通病会得到根治。通过施工,总结经验,掌握了解桥台与涵台背“跳车”的各个环节注意事项,对类似过程的施工具有一定的借鉴作用。

图3 图4

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[2]青海省牙什尕至隆务峡段公路工程A合同段两阶段施工图设计,2013

论文作者:李岳林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/11

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