随着我国经济建设的不断发展,公路建设进一步引起了社会更多的关注,大量的高等级公路逐步投入营运使用。但从实际使用情况来看,普遍存在桥头回填沉降这个问题,有的桥涵刚投入使用就出现严重的桥头跳车现象,同时桥头接缝及桥头搭板遭到破坏,尤其在一些软土地基地方更为严重,给行车和公路养护带来了很大困难,影响了行车舒适与安全。因此,探讨桥头跳车现象,对此进行综合分析,对我们施工单位将来诸如此类的施工项目比较有现实意义。
一 桥头台背沉降原因分析
1 地基沉陷
由于土质不良产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地带,地下水位较高,特别是在南方地带多有软土,天然含水量大于液限,天然孔隙比较大,含有机物质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度显著降低。桥头路基填筑越高,产生基底应力越大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定往往持续数年乃至数十年。就是在一些稳定地基上,在外荷载作用下,也无法避免出现这个问题。
2 压缩沉降 台背填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近台背,无法将填料颗粒间孔隙完全消除。在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,在短时间内产生压缩沉降,造成跳车。在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到标准,但台背回填土较高,随着时间推移,也会产生不同程度的沉降。有时台背回填土荷载对基底产生附加压力,严重时会致使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。有的大桥,养护部门每年都进行大中修补,并且用沥青贯入作了调平层,但还是有不同程度的沉降量,使下雨时水分不能迅速排出,既影响行车,又破坏了路面结构。
3 施工措施不当
当前一些施工队盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分的时间固结,造成台背挡土墙等构造物挤压力过大。施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施不到位,压实度没达到要求。这些人为因素造成引道高填土方的不稳定,工后沉降量大,并且不均匀,是造成台背沉降现象产生的主要原因之一。
4 结构突变 桥台与台背路面在结构上存在着差异。从路面和桥面系结合处可以看出,桥头左右两侧是两个不同性质的路面体系,左侧为柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系,右侧为柔性或半刚性多层路面体系。在车辆荷载作用下,垫层、基层密实度迅速增加,结构层压缩,而桥台由于基础处理较好,一般认为沉降已经完成,相对于路基而言,沉降可视为零,而铺装层压缩也不大。这样,桥头两侧抗变形能力不同,相对沉降现象就不可避免。 5 设计不周密 在基底未作彻底处理,沉降还未稳定时,应周详考虑桥台结构与引道衔接,在没有质量保证情况下,不应该直接浇灌砼桥头搭板。如果先设过渡性路面,使路堤沉降基本完成后再改铺原设计路面,情况会好一些。设计时应处理好桥梁与引道路面接缝问题,避免接缝损坏而造成沉降。 二 桥头台背沉降病害防治措施探讨
1 台背地基处理
处理好台背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软弱地基处理,现在国内有换填法、超载预压、塑料排水板、粉喷桩复合地基等常用的处理方法。就目前情况来看,水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显,施工工期短,但费用高;超载预压一般可利用施工荷载作为软基预压荷载,但施工工期较长,剩余沉降量也大;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,是目前处理软基较为常用的方法。我们要根据当地实际情况加以应用,使地基承载能力满足设计要求。受工程造价约束,一般情况也可设置过渡性路面,加强养护补强措施,待沉降到一定程度后再改铺原设计路面,常用过渡性路面有预制水泥砼块、沥青过渡层等。 2 接头处路面处理
设置搭板是解决台后错台跳车的重要工程措施,其效果与搭板之下的路堤压缩程度有密切关系。我认为桥台和路基是不同的两个结构体系。因此,如何消除和减少结构突变影响,使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变上能平顺过渡,是我们考虑的主要问题。对连接沥青路面,在桥台处增设增变厚式水泥混凝土桥头搭板,对连接水泥混凝上路面,将连接处路面板改为厚层式。我们还应注意,混凝土路面同桥梁连接处,最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上,并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔,如为斜交桥,尚应设置钢混凝土渐变板。 3 接缝处理 按照柔性路面与刚性路面接缝处理方法,合理地使体系逐渐过渡,避免出现结构突变点。桥梁与水泥混凝土路面间的接缝如果处理不好,很容易造成错台现象。桥梁与沥青路面间的接缝,往往由于该处沥青路面难以碾压密实而沉陷。因此,妥善处理好接缝问题才能解决平顺过渡。
4 施工引道控制 合理安排施工计划,施工时要按规范进行施工,是有效减少桥头沉降的关键,应遵循“早开工,筑期长一点”的原则进行,控制好填料质量,尽量采用轻型、渗水性好的填料。控制好每层填筑厚度及碾压遍数,并对每层填筑质量实施检测,特别是控制好压实度。台背连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行,尽量使这些不易碾压的地方密实度达到要求,桥台背后最好按一个坡度设置泄水盲沟,沟底用粘上夯实,以利排水。这样,才能更好减少病害。
三 结语
对桥头跳车问题的讨论,大家都有不同的见解,本人认为设计部门、施工部门应尽力协调,针对不同原因,提出实施方案,合理减少造价和缩短施工工期,才能有效地避免桥头台背病害产生,有效地改善行车条件,节约工程后期整改资金。
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