李傳軍
摘要:本文根據(jù)參加多條公路建設(shè)的實(shí)踐,對(duì)橋頭質(zhì)量通病進(jìn)行了定義;闡述了橋頭跳車的表現(xiàn)形式和危害;出了橋頭跳車“剛?cè)徇^(guò)渡”的自治觀點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:橋頭跳車 剛?cè)徇^(guò)渡
1 橋頭跳車質(zhì)量通病定義
橋頭跳車是指由于橋梁或通涵(特別是通道和蓋板涵)等構(gòu)造物兩側(cè)與路堤土銜接處產(chǎn)生較大的差異沉降和差異剛度,使得路面出現(xiàn)顯著的縱坡變化和剛度變化,從面導(dǎo)致高速行駛車輛在該處產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。橋頭跳車是目前公路建設(shè)中難以根治的質(zhì)量通病之一。
2 橋頭跳車主要表現(xiàn)
橋梁或通涵構(gòu)造物兩側(cè)的臺(tái)背回填土,由于壓實(shí)不夠、回填材料強(qiáng)度不高、壓縮性大、剛度小等方面的原因,造成臺(tái)背回填的沉降量,比結(jié)構(gòu)物的沉降量要大,高速行駛的車輛通過(guò)這個(gè)沉降段時(shí)會(huì)引起部擊振動(dòng),產(chǎn)生振動(dòng)的突變,使司乘人員明顯感覺(jué)到不適。在我國(guó)公路建設(shè)實(shí)踐中,由于多方面的原因,橋頭跳車問(wèn)題并未得到很好的解決。由于橋頭跳車導(dǎo)致的維護(hù)費(fèi)用也很高,而且妨礙了正常高速行車,降低了行車舒適性,甚至引起交通事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
3 提出橋頭跳車“剛?cè)徇^(guò)渡”的處治觀點(diǎn)
“剛?cè)徇^(guò)渡”處治橋頭臺(tái)背的整體思路是:構(gòu)造物是剛性體,路堤是柔性體(相對(duì)構(gòu)造物而言),顯然,構(gòu)造物與路堤之間存在著較大的剛度差,這個(gè)剛度差的存在必然引起構(gòu)造物與路堤之間產(chǎn)生較大的差異沉降和較大的剛度突變。從理論上講,實(shí)現(xiàn)臺(tái)背回填的“剛?cè)徇^(guò)渡”有兩種方法,第一種方法是:在臺(tái)背回填范圍內(nèi)使用能從路基土剛度漸變到結(jié)構(gòu)物臺(tái)增剛度的變剛性材料,實(shí)際上這種可能性不大。第二種方法是:使用剛度介于路基土與構(gòu)造物材料剛度之間的某種半剛性材料,但自長(zhǎng)度方向變化其厚度,使得臺(tái)背回填靠近構(gòu)造物處厚,靠近路堤處薄,這樣可使臺(tái)背回填整體剛度從構(gòu)造物向路堤方向逐漸變小,其差異沉降也從構(gòu)造物向路堤方向逐漸過(guò)渡,從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)背回填處治的“剛?cè)徇^(guò)渡”。
4 半剛性材料“剛?cè)徇^(guò)渡”治理措施
4.1 臺(tái)背填土的設(shè)計(jì) 根據(jù)橋頭跳車“剛?cè)徇^(guò)渡”處治觀點(diǎn),臺(tái)背填土的設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)方面的問(wèn)題:①臺(tái)背回填材料。在工程實(shí)踐中,也有用天然砂礫土作臺(tái)背回填,這無(wú)疑要比粘性土摻碎(卵)石或純粘土要好,但其剛度小,二次固結(jié)變形大,難以達(dá)到臺(tái)背回填對(duì)剛度和變形的要求。當(dāng)采用砂礫回填時(shí),臺(tái)背填土的剛度小,孔隙大,難以密實(shí),且變形大,其透水性對(duì)路基和臺(tái)背填土基底強(qiáng)度和變形的影響較大,因此,天然砂礫土和砂礫并非理想的回填材料。而純粘土、粉性土由于其剛度小、水穩(wěn)定性差、不易壓實(shí)、變形大、二次固結(jié)大,不能直接用于臺(tái)背填土。根據(jù)數(shù)據(jù)及各類材料的工程性質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用,筆者認(rèn)為:水泥穩(wěn)定土、水泥石灰綜合穩(wěn)定土、二灰穩(wěn)定土、低標(biāo)號(hào)貧混凝土均為半剛性的不透水材料,是良好的臺(tái)背回填材料。既經(jīng)濟(jì)又適用的臺(tái)背回填材料為石灰土、水泥土石灰水泥綜合土或石灰(水泥)穩(wěn)定天然砂礫土,在技術(shù)上能有效地實(shí)現(xiàn)“剛?cè)徇^(guò)渡”,在經(jīng)濟(jì)上要比水泥砂礫(碎石)、二灰砂礫(碎石)、貧混凝土成本低很多。②臺(tái)背填土范圍。臺(tái)背回填的范圍直接影響著臺(tái)背土剛度和變形的平穩(wěn)過(guò)渡,范圍太長(zhǎng),成本增加;范圍太短,達(dá)不到“剛?cè)徇^(guò)渡”的要求。如何在滿足“剛?cè)徇^(guò)渡”區(qū)的技術(shù)要求下力爭(zhēng)縮短臺(tái)背回填范圍,節(jié)約成本,筆者認(rèn)為臺(tái)背回填土范圍要考慮如下三個(gè)要素:第一,要有足夠的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)“剛?cè)徇^(guò)渡”的技術(shù)要求;第二,要考慮施工作業(yè)的方便,考慮壓路機(jī)的壓實(shí)寬度;第三,要考慮臺(tái)背填土與已填路堤的良好結(jié)合所需長(zhǎng)度。由于臺(tái)背回填的總體厚度是由厚逐漸變?。ㄟh(yuǎn)近相對(duì)橋臺(tái)而言),回填區(qū)的整體剛度也由大逐漸變小,整體變形也由小逐漸變大,實(shí)現(xiàn)了從橋臺(tái)到路堤的剛度和變形的平穩(wěn)過(guò)渡,根治了橋頭跳車。③技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為搞好臺(tái)背填土與設(shè)計(jì)與施工,必須要有可依據(jù)的技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)實(shí)際摸索,結(jié)合理論研究,提出如下僅供參考的技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)背回填區(qū)地基的承載力是影響地基沉降的關(guān)鍵因素。工程實(shí)際中,一些臺(tái)背填土的較大沉降,也與地基的強(qiáng)度有關(guān),有些地基的強(qiáng)度很低,造成較大的地基固結(jié)沉降。因此,要避免或盡量減少這部分沉降,則必須確保地基有足夠的強(qiáng)度和密實(shí)度。
4.2 臺(tái)背回填施工綱要
4.2.1 要作好施工前充分的準(zhǔn)備工作:①臺(tái)背回填材料通過(guò)一系列試驗(yàn)已經(jīng)選擇且通過(guò)審批;②構(gòu)造物達(dá)到了規(guī)定的齡期和強(qiáng)度;③構(gòu)造物蓋板或梁已安裝完畢;④必須準(zhǔn)備充足的小型壓實(shí)機(jī)具和壓路機(jī);⑤臺(tái)背填土處地基承載力已檢測(cè)并符合要求;⑥開(kāi)工報(bào)告已經(jīng)審批。
4.2.2 要作好填前的準(zhǔn)備工作:①開(kāi)溝排水,清理基坑,用砂礫分層回填基坑、夯實(shí)并通過(guò)驗(yàn)收;②按設(shè)計(jì)規(guī)定開(kāi)挖臺(tái)階,若臺(tái)階的壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定要求,則須繼續(xù)向路堤方向開(kāi)挖,直至臺(tái)階土的壓實(shí)度滿足要求為止;③在臺(tái)背上用紅油漆做好填筑層次的標(biāo)記;④建立臺(tái)背填土的施工和質(zhì)量檔案卡,檔案卡記載的內(nèi)容包括卡號(hào)、回填材料名稱與質(zhì)量、回填樁號(hào)、回填起始日期、天氣情況、每層的質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、責(zé)任人等;⑤臺(tái)階尺寸、臺(tái)階壓實(shí)度和基底壓實(shí)度已通過(guò)驗(yàn)收。
4.2.3 要作好回填時(shí)施工控制:①嚴(yán)格松鋪厚度,根據(jù)試驗(yàn)確定;②控制無(wú)機(jī)結(jié)合料的劑量;③半剛性材料拌和要均勻;④混合料的含水量應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi);⑤對(duì)水泥穩(wěn)定土而言,從摻水泥至碾壓完畢的時(shí)間必須控制在4小時(shí)之內(nèi),且不超過(guò)水泥的延遲時(shí)間;⑥要用大噸位的壓路機(jī)碾壓,但振動(dòng)力不宜過(guò)大,以免破壞構(gòu)造物,壓不到的地方用小型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí);⑦控制壓實(shí)遍數(shù)(由試驗(yàn)確定);⑧及時(shí)檢測(cè)壓實(shí)度;⑨臺(tái)背填筑應(yīng)按構(gòu)造物質(zhì)兩側(cè)對(duì)稱填筑;⑩臺(tái)背填土與路堤填筑盡量同步進(jìn)行,也可滯后于路堤填筑,但不能超前路堤填筑。
5 臺(tái)背回填施工監(jiān)理
臺(tái)背回施工應(yīng)制訂施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,做到臺(tái)背填土施工處于全過(guò)程、全方位的受控狀態(tài),作為監(jiān)理人員應(yīng)作好如下幾項(xiàng)關(guān)鍵工作:①嚴(yán)把臺(tái)背填土原材料質(zhì)量關(guān),不但要督促施工單位進(jìn)行水泥、石灰、土等原材料的一系列試驗(yàn),而且監(jiān)理要做獨(dú)立平等、行試驗(yàn),沒(méi)有經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的原材料不能進(jìn)入工地現(xiàn)場(chǎng)。②嚴(yán)把混合料質(zhì)量關(guān),水泥(石灰)與土的配比必須通過(guò)試驗(yàn)確定,其配比必須經(jīng)嚴(yán)格審批,水泥(石灰)與土拌和必須有專門的拌和機(jī)械設(shè)備,并對(duì)混合料的水泥(石灰)劑量進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方能用于臺(tái)背回填。③嚴(yán)把臺(tái)背回填臺(tái)階尺寸、臺(tái)階壓實(shí)度、基底壓實(shí)度和基底承載力驗(yàn)收關(guān),此工序的驗(yàn)收能確保臺(tái)背填土范圍和臺(tái)背填土地基的承載能力,不致于因地基強(qiáng)度和原路堤壓實(shí)度不夠而下沉。④填筑時(shí),嚴(yán)格控制填筑厚度、壓實(shí)設(shè)備、壓實(shí)工藝、壓實(shí)遍數(shù)。⑤每層必須嚴(yán)格驗(yàn)收,監(jiān)理自己要單獨(dú)試驗(yàn)和檢驗(yàn),不能漏檢。⑥要有強(qiáng)有力的管理手段,抓臺(tái)背回填質(zhì)量不能心慈手軟,不合格臺(tái)背填土堅(jiān)決返工,并不予計(jì)量支付,對(duì)違反操作規(guī)程不按要求施工的,發(fā)現(xiàn)一次嚴(yán)懲一次。⑦每個(gè)臺(tái)背回填應(yīng)設(shè)專人監(jiān)理,建立臺(tái)背回填施工質(zhì)量追究制,加強(qiáng)監(jiān)理人員責(zé)任心。
綜上所述,治理橋頭跳車首先要研究其產(chǎn)生的原因,提出適宜的處治原理,否則,錢花了效果不一定好。筆者認(rèn)為應(yīng)用“剛?cè)徇^(guò)渡”觀點(diǎn),該治理措施在技術(shù)上可行,在經(jīng)濟(jì)上合算,在施工上方便,無(wú)需特殊設(shè)備,在應(yīng)用范圍上適用于所有的臺(tái)背填土,便于和推廣應(yīng)用。本文提供的管理和施工綱要等均具有一定的操作性和適用性,可供參考。不正之處,請(qǐng)專家賜教!