李向冰 郭孟卓
摘 要:作為公路橋梁工程最常見的病害形式,橋頭跳車是困擾公路交通行業(yè)的一大難題,若不及時處理,將會嚴重危害行車舒適性和安全。為此,開展橋頭跳車防治研究具有重要意義。本文在全面了解橋頭跳車原因的基礎上,依托某具體工程案例,提出了雙向土工格柵加橋頭搭板的防治方案,以期全面提高橋頭跳車防治效果,解決橋頭跳車問題。
關(guān)鍵詞:土工格柵;橋頭跳車;防治措施
0 引言
改革開放40年來,隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,我國公路建設規(guī)模持續(xù)擴大,道路等級不斷提升。橋梁是公路建設的重點工程,在路橋過渡段處極易出現(xiàn)“橋頭跳車”病害,當車輛在此處通行時,將會出現(xiàn)跳躍、沖擊現(xiàn)象,從而影響行車速度及行車舒適性,甚至會損壞橋梁質(zhì)量及發(fā)生安全事故。如何解決這一難題,國內(nèi)外進行了大量深入研究。土工格柵作為一種性能優(yōu)越的土工合成材料,在路堤加筋處理中得到了廣泛應用。在臺、涵背回填土體中,土工合成材料的合理運用,可提高填料的整體性,控制回填土體局部變形,在橋頭跳車問題上具有良好的應用效果。
1 工程概況
某橋梁工程,全長383.2m,為17孔鋼筋混凝土預應力梁板橋,主跨為3孔連續(xù)梁,20m簡支梁為邊孔,總跨為8x20+28+35+28+5x20m。據(jù)實地勘察結(jié)果顯示,橋梁所處地質(zhì)條件良好,地面線以下土質(zhì)類型為雜填土(1.5m)、碎石土(2m)、砂礫土(3.5m)、風化巖石,其中18KN/m?為雜填土容重,20 KN/m?為碎石土及砂礫容重。根據(jù)設計要求,重力式橋臺為0號橋臺類型,7.12m為臺后引道路堤填高,并采用砂礫回填臺后路堤。由地質(zhì)情況來講,在橋頭引道處產(chǎn)生差異沉降的幾率不大,但是因為施工工期緊張,在路堤自重作用下,受時間限制仍會出現(xiàn)地基沉降等情況,為此,仍需做好橋頭跳車預防措施。如采用“雙向土工格柵+橋頭搭板”的方式進行0號橋臺處理。
2 土工格柵臺背加筋機理
土工格柵是一種高密度聚乙烯等材料加工而成的聚合物板材,主要以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn),網(wǎng)孔尺寸相對較大,其特點為拉伸強度高、伸長率小、結(jié)點處厚度大等,于土料顆粒而言,土工格柵具有側(cè)向阻力作用,具有較強沖擊性,可優(yōu)化應力場,減小差異沉降,提高土體強度及整體性。其加筋機理主要包括3點,具體如下:
(1)土工格柵抗拉能力強,在上部土體荷載作用下,將產(chǎn)生向下變形,可拉伸格柵,同時,利用雙向受力特征,能夠產(chǎn)生向上的拉力,達到兜網(wǎng)功能,以此促使荷載均勻分布,最終實現(xiàn)臺背填土整體承載力地有效提升。(2)土工格柵的拉伸模量較大,可利用土工格柵和土體界面的摩擦、咬合作用,對路堤填土的側(cè)向位移進行約束,并向更大范圍擴散荷載,經(jīng)應力作用再次均勻分布,以此有效降低地基沉降變形。(3)一般可在橋臺一端錨固土工格柵,通過其抗拉伸能力,向橋臺傳遞部分荷載,并限制橋臺周圍土體下沉,便于控制沉降差,解決橋頭跳車問題。
3 土工格柵處治技術(shù)要點
3.1 臺背路基回填
根據(jù)施工要求,可臺背路基可采用砂礫土回填處理。按照規(guī)定,需回填至底層土工格柵位置,由于厚度較大,可分層回填、壓實,若大型壓路機存有碾壓死角,需及時采用小型壓路設備對邊角部位進行夯實。
3.2 土工格柵攤鋪
按照等距離20cm間隔,在臺背處埋設鋼筋勾,待壓實、整平路基之后,可折回格柵,并將一個直徑14mm的鋼筋包裹起來,將鋼筋掛著鋼筋勾內(nèi),并通過鐵絲將折疊的格柵綁扎好,保證格柵和臺背緊密固定。若長度不足,可進行搭接處理,一般需在2個網(wǎng)格以上控制搭接長度。隨后沿路線縱向攤鋪土工格柵,若長度過長,需根據(jù)設計要求,切斷處理。根據(jù)要求,土工格柵需鋪設七層,上三層鋪設方案為搭板末端向外延伸6m;下四層鋪設方案為搭板末端向外延伸5m,嚴格按照不小于最小縱向鋪設長度的規(guī)定設置鋪設長度。
3.3 土工格柵張拉
鋪設完各層土工格柵之后,需采用人工或機械的方式張拉好土工格柵,保證伸長率控制在2%~4%之間,待滿足要求后,便可采用U型釘進行土工格柵定位。
3.4 土工格柵搭接
本工程需鋪設七層土工格柵,針對各層土工格柵,相鄰的兩幅需做好搭接處理,一般可在20cm以上控制搭接寬度,隨后按照“之”字型采用尼龍繩進行綁扎,保證其整體性。層面不同,則其連接部位綁扎時需相互錯開,從而提升其整體效果。
3.5 填料施工
根據(jù)施工要求,可采用砂礫土作為填土材料,要求由格柵邊緣通過裝載機逐步回填至臺背處,嚴禁車輪碾壓到格柵,填土厚度達到30cm之后,便可進行壓實、整平。大型壓路機很難碾壓到橋臺或翼墻周圍,此時可更換壓實設備,如采用電動打夯機等,進行夯實,保證最終壓實度滿足設計要求。在完成施工后,需及時檢測填料回填質(zhì)量,主要對填料物理指標、壓實度、平整度等指標進行檢測,保證滿足施工要求。
3.6 分層沉降管安裝
當結(jié)束路堤填筑施工后,可采用沖擊鉆進行鉆孔施工,鉆孔深度為地基以下50cm,146mm為孔徑。并做好沉降管連接及安裝磁環(huán)等工作。一般情況下,可按照土層分層實際情況,提前確定磁環(huán)的間隔距離,以“下—上”的順序進行磁環(huán)安裝,并固定上短??赏ㄟ^接管連接兩個沉降管,并利用螺絲固定,由此進行沉降量檢測。
4 結(jié)束語
綜上所述,隨著我國公路建設規(guī)模持續(xù)擴大,橋頭跳車是最常見的一種路橋病害形式,當車輛從此區(qū)域通行時極易產(chǎn)生跳躍、顛簸之感,將會嚴重影響行車舒適性,甚至會損害橋臺等部位,或造成更為嚴重的交通安全事故。因此,必須重視公路工程橋頭跳車問題,根據(jù)工程實際情況,合理選擇防治措施,對癥下藥,最大限度降低損壞程度,提高道路使用性能,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益最大化。
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