公路桥头跳车质量通病的思考与对策
摘要:从设计和施工当中分析桥头跳车的产生原因,提出做好桥梁台背地基的处理、保证台背回填质量、完善桥台排水和防护设施,是桥头跳车通病的有效预防措施;在桥梁养护过程中,针对桥头跳车现象,注浆法和加铺路面结构层是两种常用的处治方法。
关键词:桥头跳车; 产生原因 ;预防措施;处治方法
一、引言
在公路建设中,桥梁作为其咽喉,是跨越河流、山谷、线路的重要结构物,得到了迅速的发展。桥梁的使用品质,行车的安全性与舒适性,受到了很大关注。桥头跳车是一个常见的质量通病,产生原因可归结为设计、施工等多个方面的因素,找出这些原因,分析避免或减少这种现象的措施,提出处治方法,是本文要探讨的内容。
二、引起桥头跳车的原因
(一)由于桥头的差异沉降引起
桥梁的桥台多采用桩式台、U型台、肋型台等,上面是混凝土台帽。桥台成型后,除非台底地基发生沉降、变形,桥台本身的竖向沉降是很小的,属刚性构造物;而桥台台背多采用土或其它集料填筑,上面是搭板和路面,在车辆荷载下,台背填料容易产生压缩沉降,属柔性构造。刚性的桥台和柔性的台背,就产生了差异沉降。
(二)桥梁台背的地基处理不当
由于地质原因或经济因素,有的桥梁桥台落在软弱地基上,台背地基为含水量大的粘性土,或者湿陷性黄土,或者遇有沉积软弱饱和粘土层,就必须根据实际情况对地基进行处理。如果不处理直接进行台背回填,或者采用的处理方法不当,处理后地基承载力仍不能满足设计要求,桥梁完工后就会发生台背沉陷,引起桥头跳车。
(三)台背回填质量不合格
台背填料应选择透水性较好的材料,如果使用了含水量较大的土,或者液限大于50、塑性指数大于26的土等不良材料,台背就不能形成稳固的强度。在台背回填过程中,盲目追求进度,没有控制好分层厚度、压实度,不能按照规范要求施工,未给予台背填料充分的固结时间,就给桥头跳车埋下了隐患。
(四)桥梁台背排水设施不完善
桥梁台背要完善相应的排水系统,应考虑地下水及大气降水的影响。如果在丰水季节,地下水位升高或者雨水渗入路基,又不能顺畅地排除,就会浸泡台背填料,造成沉陷。
(五)桥头防护设施不完善
桥头的易冲刷部位一般都做有锥坡、一字墙等防护,如果桥头路堤较高,还应在桥台后的路基边坡修建防护工程。没有完善的桥头防护,由于河水(或雨水)冲刷而造成长期的水土流失,会加剧桥梁台背的沉降。
三、桥头跳车的预防措施
(一)桥梁台背地基的处理
1、普通地基
首先对台背地基进行清理,特别是地基为有机土、种植土等其他不宜用作填料的材料应彻底清除,然后平整,并按规定要求压实。台背填筑前,原地面的坑洞、墓穴应采用原地土或砂性土回填,并压实。最后检验地基的承载力,如果地基承载力不够,则需进行换填处理,直至承载力满足设计要求。
2、软土地基
根据软土地基的具体情况,分别采取如下加固措施:塑料排水板、沙井、土工织物铺垫、旋喷桩、换填土等。旋喷桩加固软土效果明显,施工工期短,但费用高;塑料排水板法加固效果好,工期较短,施工简单,经验较为成熟,在处理软基中较为常用。应根据当地实际情况,进行技术经济比较,选择妥善的加固措施。例如连霍高速郑州段改扩建工程的软土地基,部分采用了水泥粉煤灰碎石桩CFG或PTC管桩进行加固,收到了很好的效果。
(二)保证台背回填质量
1、台背填料的选择
台背填料宜选择透水性材料,不得采用含有泥草、腐殖物或冻土块的土。除设计文件另有规定外,一般尽可能采用内摩擦角大的碎石、级配良好的天然砂砾、砂类土等透水性材料回填;透水性材料不足时,可掺加水泥或石灰等材料进行土质改良。
2、台背回填范围控制
台背回填顺路线方向长度,应自台身起,顶面不小于桥台高度加2m,底面不小于2m,拱桥台背填土长度不应小于台高的3-4倍。锥坡填土应与台背填土同时进行,并应按设计宽度一次填足。台背与路基相接处,应以不大于1:1的斜坡或者台阶形式进行衔接。
3、台背回填的施工与质量检测
台背回填的分层厚度宜为0.1m~0.2m,开阔地带采用压路机碾压,边角处采用小型机具夯实。压实度的检验频率为每50m2检验1点,不足50m2时至少检验1点,每点都应合格。
(三)桥头排水、防护设施的完善
1、桥头排水
桥梁台背填筑前,在原地基上应整理出横坡约3%的路拱,然后可根据需要设置泄水管或盲沟。为排除地表水,台背路面应按照设计要求做好横坡,并在两侧设置拦水带和急流槽,使雨水能够迅速地排到路基以外。
2、桥头防护
桥头防护应结合河水流向、水位、桥头路堤高度等情况,并考虑经济、美观、与环境相协调。若桥头为高填方路堤,除保证桥头填土不受河水冲刷、浸泡外,还应在桥头路基边坡上修建防护工程,如菱形骨架、护坡等,以保证桥头路堤的稳固。
四、桥头跳车的处治措施
出现桥头跳车现象后,要分析排查原因,搞清楚是否搭板脱空,还是桥头路基下沉。如果当重载车通过时,能感觉到搭板有明显沉陷或下雨后有明显的跳车,可以初步判断出可能存在搭板脱空,应进一步采用路面雷达进行检测确认。
搭板脱空可采用水泥注浆或者高聚物注浆技术来加固,以保证搭板的稳定。如果跳车是因为桥头路基下沉,致使桥头搭板、路面下沉,可加铺路面结构层,使路面连接平顺,减少桥头跳车。
五、结束语
公路的现代化建设向我们提出了更高的要求,如何减少甚至避免桥头跳车现象,提高桥梁的使用品质,是我们追求的目标。这就要求我们在桥梁设计、施工、养护的各个环节中,探索和总结各种预防措施,采取行之有效的处治方法,向社会提供高品质的桥梁工程。
作者:赵鹏 宗荣业(洛阳路桥建设集团有限责任公司第三工程公司 河南 洛阳 471000)
参考文献
[1]李相然、赵春富、张绍河,《地下与基础工程防渗加固技术》, 北京,中国建筑工业出版社,2005年8月第一版
[2] 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000,北京,人民交通出版社,2000年10月第一版
[3]杨文渊、徐犇,《桥梁施工工程师手册》(第二版),北京,人民交通出版社,2003年6月第二版
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