劉 鵬
(新疆路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司北疆分公司, 新疆 昌吉 831100)
橋頭跳車對(duì)車輛的行駛安全和舒適性有著較大的威脅, 而造成橋頭跳車問(wèn)題的主要原因是公路橋涵連接處施工質(zhì)量存在缺陷, 導(dǎo)致連接處路基產(chǎn)生不均勻沉降。 這一問(wèn)題不但嚴(yán)重影響著公路橋涵工程的使用性能, 縮短了工程的使用壽命, 同時(shí)也增加了公路橋涵工程的維護(hù)費(fèi)用。 因而, 加強(qiáng)對(duì)公路橋涵連接處施工質(zhì)量的控制有著重要的現(xiàn)實(shí)意義, 本文就此提出了一些思路和方法, 期望為同行提供參考。
橋頭跳車一直是公路橋涵施工中難以攻克的問(wèn)題之一, 造成橋頭跳車的原因較為復(fù)雜, 主要包括以下幾個(gè)方面。
(1) 公路橋梁路基均存在不同程度的變形, 而橋梁自身為剛性結(jié)構(gòu)不易變形, 則在連接處容易產(chǎn)生沉降, 導(dǎo)致臺(tái)階產(chǎn)生, 當(dāng)臺(tái)階情況嚴(yán)重時(shí)易引起車輛顛簸, 造成跳車。
(2) 公路橋涵施工中常常因場(chǎng)地限制而無(wú)法在臺(tái)背施工中采用大型機(jī)械, 加之施工人員對(duì)臺(tái)背施工質(zhì)量的控制意識(shí)不足, 致使臺(tái)背密實(shí)度不足或填筑材料透水性較差進(jìn)而導(dǎo)致臺(tái)背整體穩(wěn)定性較差,在使用中因車輛荷載而產(chǎn)生沉陷, 久而久之產(chǎn)生橋頭跳車病害, 并進(jìn)一步危害臺(tái)背和橋面穩(wěn)定性。
(3) 由于方案、 工期的原因, 路面與橋面的施工常常不能統(tǒng)一進(jìn)行, 這導(dǎo)致了標(biāo)高控制標(biāo)準(zhǔn)不一, 進(jìn)而造成臺(tái)階。
(4) 公路上的結(jié)構(gòu)物可能導(dǎo)致橋頭臺(tái)階高低不一, 此外若引道路堤過(guò)高也容易引起連接處沉陷,造成錯(cuò)臺(tái)、 路面下沉等危害, 引起橋頭跳車。
(5) 伸縮縫的施工一般應(yīng)在該部位填筑并壓實(shí), 且路面整體澆筑完畢后進(jìn)行, 而實(shí)際施工中在瀝青攤鋪過(guò)程中可能由于伸縮縫內(nèi)填土不密實(shí), 或伸縮縫、 橋面、 連接段間標(biāo)高不連續(xù)而導(dǎo)致懸導(dǎo)梁及攤鋪設(shè)備跳動(dòng), 影響攤鋪厚度的均勻性, 從而對(duì)連接段路面平整度造成影響, 繼而因路面不平整造成橋頭跳車現(xiàn)象。
為了提升公路橋涵連接處施工質(zhì)量, 避免出現(xiàn)橋頭跳車等工程病害, 需加強(qiáng)對(duì)臺(tái)背填筑、 排水以及地基處理施工質(zhì)量的控制, 具體應(yīng)采取以下對(duì)策。
臺(tái)背填料的選擇既要充分考慮經(jīng)濟(jì)性, 優(yōu)先考慮當(dāng)?shù)夭牧希?又要確保其性能良好, 包括清潔無(wú)雜質(zhì)、 級(jí)配合格、 含水量符合施工要求, 如填料含水量過(guò)大, 應(yīng)晾曬后確保其處于最佳含水量范圍內(nèi)再使用; 施工前應(yīng)對(duì)土壤的液限和塑限進(jìn)行聯(lián)合測(cè)定, 并開(kāi)展擊實(shí)試驗(yàn)和篩分試驗(yàn), 為改善填料線性收縮系數(shù), 若采用二灰碎石混合料應(yīng)減小膠結(jié)料的使用, 同時(shí)增加粗集料; 填料拌和時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其含水量, 確保碾壓時(shí)填料含水量處于最佳含水量范圍內(nèi)。
公路橋涵連接處排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量直接決定著該部位路基、 路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性, 因而強(qiáng)化對(duì)臺(tái)背排水施工質(zhì)量的控制對(duì)于提升公路橋涵連接處施工質(zhì)量有著重要的意義。 臺(tái)背排水質(zhì)量的控制應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
(1) 選用合理的排水系統(tǒng), 并及時(shí)排走臺(tái)后填料中的水分。 一般情況下可以在原地基上設(shè)置泄水管或盲溝, 此時(shí)應(yīng)先清理基底后, 填筑橫坡為3%~4%的夯實(shí)粘土構(gòu)成土拱, 再挖設(shè)雙向坡地溝, 在臺(tái)背后全面鋪設(shè)隔水材料, 在地溝四周以梅花形布設(shè)帶有小孔的塑料泄水管, 其出口應(yīng)伸出路基外側(cè)或到橋頭錐坡外, 接著在塑料管四周填筑粒徑大、 透水性好的砂石材料, 將其分層填筑至路基頂面。
(2) 對(duì)于橫向盲溝, 則將泄水管取消, 換之以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝, 并應(yīng)用土工布包裹盲溝出口部位。 若情況需要可在橋臺(tái)背后設(shè)置合理的排水墊層, 合理確定墊層高度, 避免沉降后原地面的地下水位超過(guò)墊層。
(3) 在臺(tái)背設(shè)置防水層以保護(hù)橋涵結(jié)構(gòu)不受外界水分的侵害。 對(duì)于地面排水側(cè)應(yīng)設(shè)置截排水設(shè)施,并將表面封閉, 從而避免地面水下滲破壞地基。
為減少填筑后沉降, 應(yīng)從材料、 施工方法等方面嚴(yán)格控制臺(tái)后填筑施工質(zhì)量, 具體應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
(1) 嚴(yán)格控制填料質(zhì)量。 先采用半剛性材料對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)定性處理, 填筑時(shí)保證材料均一、 穩(wěn)定, 避免施工中混入雜質(zhì)和其他材料, 運(yùn)輸中避免顛簸, 防止材料離析, 若材料均一性變差應(yīng)進(jìn)行二次拌和。
(2) 嚴(yán)格控制填筑尺寸。 保證材料壓實(shí)到位,嚴(yán)格按照填筑尺寸要求計(jì)算填料需求量, 待填料粗平后對(duì)其厚度進(jìn)行測(cè)量, 對(duì)局部高度不符合要求的情況應(yīng)進(jìn)行人工找平。
(3) 臺(tái)背填筑與錐坡填筑應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行, 分層填土, 每層厚度應(yīng)控制在15cm以內(nèi)。
(4) 采用土工合成材料作為臺(tái)后填筑材料能夠更有效地減少填料在車輛荷載作用下的變形和不均勻沉降。 這是因?yàn)橥凉ず铣刹牧吓c土體之間能夠產(chǎn)生更大的咬合作用, 從而更少地分散土體所承受的應(yīng)力, 提升土體的抗剪應(yīng)力, 因而在臺(tái)背填筑施工中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況強(qiáng)化土工合成材料的應(yīng)用。
(5) 為提升碾壓質(zhì)量, 碾壓前應(yīng)先對(duì)填土松鋪厚度、 含水量、 平整度進(jìn)行檢查, 確保其符合碾壓標(biāo)準(zhǔn)。 此外, 采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)應(yīng)先對(duì)臺(tái)背與路基連接處的填土進(jìn)行振動(dòng)。
地基的穩(wěn)定性是影響公路橋涵連接處施工質(zhì)量的重要因素。 公路橋涵連接處的地基處理應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題。
(1) 如公路橋涵連接處為軟土路基, 且軟基土體的含水量和孔隙率均較大, 則應(yīng)通過(guò)有效的軟基處理措施來(lái)加速土體的排水固結(jié), 提升路基穩(wěn)定性和承載力, 以避免施工完成后因地基不均勻沉降過(guò)大而引起橋頭跳車等病害, 常用的處理方法有換土法、 超載預(yù)壓法、 排水固結(jié)法、 擠密法等等。
(2) 如果公路橋涵連接處軟土層厚度較大, 那么軟土?xí)捎诨靥疃騻?cè)面移動(dòng), 從而對(duì)基樁產(chǎn)生較大的應(yīng)力, 容易導(dǎo)致橋臺(tái)水平移動(dòng), 從而引起橋面、 橋臺(tái)裂縫, 對(duì)此, 應(yīng)通過(guò)提升地基穩(wěn)定性和減少回填料來(lái)減輕軟土的側(cè)向移動(dòng)。
不同的地基處理方法有著不同的適用條件和施工效果, 應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況合理選擇。 常見(jiàn)的地基處理方法及其加固原理如下。
(1) 擠密法是通過(guò)在軟基中打入鋼管, 再灌注材料, 從而使軟基密實(shí)度增加, 原有軟土被擠向四周, 再拔出鋼管形成“樁”。
(2) 注漿法是將固化漿液通過(guò)液壓、 氣壓等注入土體孔隙內(nèi)提升地基強(qiáng)度, 對(duì)于公路橋涵水下施工中的地基處理較為適用。
(3) 夯實(shí)法是利用重量較大的夯錘從一定高度落下, 依靠夯錘落地時(shí)產(chǎn)生的巨大能量夯實(shí)地基。此外, 還可采用分層夯實(shí)法, 以強(qiáng)度高的填筑材料, 如粗砂、 中砂等, 替換地基軟土層, 再分層夯實(shí), 以提升地基穩(wěn)定性和承載力。
綜上所述, 公路橋涵連接處施工質(zhì)量對(duì)公路橋涵工程的整體質(zhì)量有著重要的影響, 對(duì)此, 施工單位應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況采取科學(xué)合理的施工質(zhì)量控制對(duì)策, 從各個(gè)方面加強(qiáng)控制, 避免公路橋涵連接處路基不均勻沉降, 提升該部位的承載力和穩(wěn)定性, 避免橋頭跳車問(wèn)題的出現(xiàn), 從而有效提升公路橋涵工程項(xiàng)目所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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