摘要:在道桥工程中,桥头跳车是比较常见的病害之一,严重的威胁到行车的平稳性和安全,是目前道桥施工中急需解决的问题。出现桥头跳车的主要原因是因为桥头和路基的不均匀沉降造成的,而导致不均匀沉降的因素有很多,比如施工场地的地质情况,填筑所用的材料以及施工技术等等都会影响到不均匀沉降。文章对于桥头跳车的原因进行了分析,然后提出了改进的措施,为防止桥头跳车提供了有效的参考。
关键词:桥头跳车;原因;防治措施
道桥工程的建设对我国的交通运输业有重要的影响,从而促进我国的经济发展。在经济建设发展越来越快的形势下,对于道桥工程的质量有了更高的要求。桥头跳车现象严重的影响了行车的安全,甚至会对社会的稳定造成影响。所以在道桥施工中,要不断的提高施工技术,严把施工材料质量关,加强施工人员培训,提升专业素质,严格按照施工规范执行,有效的控制桥头和路基发生的不均匀沉降,减少桥头跳车现象的发生。
1 公路桥头跳车的起因分析
目前的桥梁施工中,基本上都是采用的桩基础,而桩基础的桩底一般都是触到持力层,一般的沉降量很小,为两到三厘米左右。但是对于台背进行的回填地基施工中,由于填料本身会发生伸缩变形,所以沉降量会比较大,由此在回填施工结束后,桥头和路基的沉降度有所不同,在连接处产生沉降差。如果沉降差在两厘米以上,行车就会明显的感觉到颠簸,如果沉降差在五厘米以上的话,将会发生很严重的跳车现象,为行车留下安全隐患。由此可知产生桥头跳车的主要原因就是桥头和路基的不均匀沉降造成的,导致不均匀沉降的因素主要有以下几个方面:
1.1 地基沉降
由于桥梁的修建一般都是沟壑地带,连接两侧的公路,所以说这些地段的地质条件比较特殊,桥梁两侧的土壤含水率都较高,土壤间的空隙较大,所以压缩性就大,但是渗透系数小,所以需要很长时间才能够压实稳定。由于高速公路的特点决定了桥台后的路基修筑的较高,而由此产生的应力就有所加大,那么在这种情况下,更容易发生地基沉降,致使桥台后的路基随地基一起下沉。
1.2 台后填料的压实问题
对于高速公路的台背回填材料有严格的要求,并且要求的施工工艺也比较严格,在以往的施工中,基本都是由于回填材料选用的不标准,含水量大,土壤内空隙较大,这样在桥梁自身的重量以及过往行车的荷载下,就会产生很大的压力,产生很大的沉降量。加之施工单位的质量意识不强,在压实工艺上没有达到压实的标准,致使在运行的过程中,发生严重的变形。在有些桥梁施工中,由于受到自然条件或者是工期的要求等客观条件限制,往往都会在桥台施工结束之后在进行台后回填,这样就对影响到回填的压实度。因为在整体桥台施工之后,在利用压实机械会受到桥台的影响而在压实的范围上有所限制,对于靠近桥台位置的回填土很难压到,造成大量的漏压和压不实的状况。对于桥台下部位,虽然有些会利用小型夯实机来进行压实,但是也很难达到规范的要求标准。这些现象都对台后回填的压实度产生影响,致使台后填料发生严重变形。
2 减少桥头跳车的措施
2.1 地基预压处理
预压处理就是在拟建桥台处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造结构物。有时为了加速地基固结下沉,在填筑路堤时,还可预先把土填得比设计高度高一些,或加宽土宽度,待沉降稳定后再挖除超填部分。这种预压或超载预压的方法,可以说是处理软弱地基最有效、最经济的方法,它不仅可以解决桥头的跳车问题,而且可以解决台后填土的不均匀沉降问题。
2.2 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。由于地基加固的费用占总投资的比重很大(约三分之一以上),所以,要认真选取经济、有效的加固方案。
根据笔者多年监理经验,对正常压实的软粘土而言,首先应考虑采用排水固结措施,如插塑料排水板等方法,通过设置来改善地基的排水条件,缩短排水途径,使地基承受附加荷载后,排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高。这种方法既经济又有效。如果属于软弱地基,除了常规的排水固结措施外,更多的是采用搅拌桩、挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性,使桥头路基尽量连续平稳过渡。
2.3 合理使用填筑材料
由于土的内摩擦角较小,加之压实质量的影响,所填路基的压缩沉降一般较大。因此,桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等,并且压实速度快,加载后能在短期内完成变形。在笔者所参与的高等级公路工程的监理过程中,后台填土多采用轻质填料,常用的材料为粉煤灰,其目的就是减少填方容重,减轻填方土体对地基的压力,从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。对粉煤灰的原材料质量,监理应从以下两个方面加以控制。
2.3.1 粉煤灰的级配要符合要求。细粒过多,材料的摩擦角会减少,影响压实度;反之细粒过少,粗颗粒易压碎,压实成型困难。根据实践经验,笔者认为粉煤灰的粒径含量宜大于45%,粉煤灰的烧失量宜小于12%。
2.3.2 控制好粉煤灰的含水量。一般常用的是湿排灰和调湿灰,其含水量较大,直接上路摊铺压实,无法达到规定的压实度。因此,到运至工地的粉煤灰一定要求在场地上堆高沥水,以降低含水量,然后再上路摊铺压实。
2.4 提高填筑材料的压实度
影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。
首先要调整填筑材料的含水量,由击实试验所得的击实曲线图有一峰值,此处的干容重为最大,称为最干容重,与之对应的含水量则称为最佳含水量。只有在最佳含水量的情况下压实效果最好。同时其压实的土水稳定性最好。所以对含水量过大的土,可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量;对含水量过小的土,则洒水湿润后再进行压实。
其次,压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关,应通过试验来确定。一般20-30t的中型振动压路机应碾压3~4遍,每层压实厚度不超过20cm。
2.5 正确设置土工合成材料
由于土工格栅具有抗拉强度的特点,而无纺针刺类土工布具有排水效果较好的特点。因此,在桥梁工程中每座桥接坡都普遍使用了土工布和土工格栅。合理设置土工合成材料,既可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基承载能力,同时也不影响排水。
3 结束语
由于桥头和路基的不均匀沉降造成的桥头跳车现象,严重的影响了行车的安全性,威胁到人身安全,所以要严格控制道桥施工质量。对于桥梁引道出现的不均匀沉降,要做好预防措施,加强质量控制,这是一项比较复杂且漫长的过程。除了在施工中严格按照规范标准执行外,还需要各个部门的大力配合,建设方、设计方、监理方以及其他的相关部门都要积极的投入其中,为解决桥头跳车问题共同努力,保证行车的安全性。
参考文献
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