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2008-12-17 10:27 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘要:對(duì)市政路橋工程施工中存在橋頭跳車問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出有效的防治措施,以達(dá)到施工質(zhì)量控制的目的。
一、橋頭跳車的原因分析:
橋頭跳車危害表現(xiàn)為:影響行車安全、降低行車速度、影響車輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和加速橋梁及路面的病害,對(duì)道路橋梁的運(yùn)行影響極大。
引起橋頭跳車的主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗振性能等。就城市道路路況而言,主要是柔性道路與剛性結(jié)構(gòu)物之間的連接處發(fā)生不均勻沉降,產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異,且橋頭連接處受力時(shí)易形成集中應(yīng)力。在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下,橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降,但兩者的沉降量有很大差異,道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量,形成錯(cuò)臺(tái),導(dǎo)致行車時(shí)發(fā)生橋頭跳車。
主要從以下幾方面進(jìn)行分析:
1、橋臺(tái)與路堤間的沉降差:
橋臺(tái)基礎(chǔ)一般都作了加固處理(如采用擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等),沉降量很小。建成后的橋臺(tái)沉降可視為零。而路堤填土因其固有的壓縮徐變性質(zhì),即使經(jīng)充分壓實(shí)也難以避免因土基固結(jié)等因素造成的沉降,需待通車一段較長(zhǎng)時(shí)間后才能趨于穩(wěn)定。臺(tái)后路堤的沉降量主要由天然地基沉降和填土沉降兩部分組成。在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動(dòng)荷載作用下,路基填料逐漸被壓縮,孔隙率降低,密實(shí)度逐漸增大,從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土沉降。
2、排水不暢及填土流失:
在橋涵與路堤的連接部位,由于存在縫隙,雨水會(huì)沿縫隙滲透,下滲水對(duì)橋臺(tái)一般不產(chǎn)生破壞作用,但對(duì)土類填料易產(chǎn)生浸蝕和軟化,特別對(duì)填方體壓實(shí)不夠,易產(chǎn)生侵蝕和軟化,降低強(qiáng)度,導(dǎo)致填方體變形。在外部車輛荷載沖擊作用下,必然造成橋頭路基沉陷。
3、對(duì)橋頭高填土及軟基等處理措施確切:
如路基穿越軟土地基或采用高路堤方案,勢(shì)必存在較大工后沉降;橋涵構(gòu)造物選用樁基或擴(kuò)大基礎(chǔ)等不同形式,其工后沉降差異很大;對(duì)軟土地基路段采用不同的處理方法、對(duì)路堤填筑速率和填筑材料的控制不同,其效果也大不一樣;在考慮橋臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí),往往忽略橋臺(tái)與路堤的恰當(dāng)銜接(即施工和控制中往往存在“橋歸橋,路歸路”現(xiàn)象),在連接部位有的設(shè)計(jì)接縫,有的設(shè)計(jì)連續(xù)鋪裝,由于路基不均勻沉降的存在,在使用過(guò)程中必然形成裂縫。雖然有考慮設(shè)置搭板調(diào)節(jié)連接部位的不均勻沉降,但對(duì)承受搭板一端的路堤部位未進(jìn)行處理,讓搭板一端直接置于一般土基上,從而在那里形成凹陷,以致搭板滑落。再則,設(shè)計(jì)對(duì)橋臺(tái)與路堤相鄰的沉降差考慮較多,而對(duì)橋頭竣工后沉降引起的縱坡變化注意不夠,造成橋頭段縱坡不順,在突變點(diǎn)往往形成臺(tái)降,以致出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。
4、施工質(zhì)量控制不嚴(yán):
施工工序不符合要求,若臺(tái)背填筑速度過(guò)快,沉降也較快,對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物的擠壓相對(duì)較大。如果臺(tái)前護(hù)坡或擋墻砌筑不及時(shí),則可能引起土體滑移,影響壓實(shí)機(jī)械作業(yè)效果,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危害橋基。臺(tái)背填土?xí)r,施工面窄而工期要求又較緊,靠近橋面部分的填土平面形狀不規(guī)則,如果缺乏適當(dāng)?shù)膲簩?shí)機(jī)具,采用人工夯實(shí),則密實(shí)度難達(dá)要求;即使有壓實(shí)機(jī)械,由于受地形、便道、作業(yè)面及機(jī)械等的限制,橋頭填土壓實(shí)密度亦很難達(dá)到要求,特別是臺(tái)墻后側(cè)及翼墻內(nèi)側(cè)填土,達(dá)到壓實(shí)密度要求更有一定的難度。沒(méi)有嚴(yán)格按“三分法”(分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè))施工,沒(méi)有嚴(yán)把填料質(zhì)量關(guān)等也會(huì)引起橋頭跳車。
二、橋頭跳車病害的防治及質(zhì)量控制:
1、合理設(shè)置橋涵構(gòu)造物:
設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺(tái)背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長(zhǎng)度、填料來(lái)源及路堤沉降等問(wèn)題,選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢、跨徑及橋臺(tái)后部防護(hù)工程,盡量避免大河面小跨徑橋涵。
2、加固處理臺(tái)背填筑前的地基:
處理好臺(tái)背軟弱地基,是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟基處理目前國(guó)內(nèi)已有不少處理方法,如排水固結(jié)法、換土法、振動(dòng)碎石樁法等,都是行之有效的方法?梢愿鶕(jù)實(shí)際情況應(yīng)用,以改善地基性能,提高地基承載力,減少沉降,縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差,避免錯(cuò)臺(tái)。
同時(shí)考慮到橋頭大多為高填土施工,故在橋頭可考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑,且應(yīng)控制好填筑寬度,嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡,致遇雨期間引起滑坡,導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。如在漕俞路高填土施工時(shí),因遇暴雨引起滑坡現(xiàn)象,致外側(cè)3m范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層開(kāi)裂等現(xiàn)象。
3、對(duì)于特殊地質(zhì)的填方措施:
因上海地區(qū)普通水位較高,大多路基填土中含水量較高,可針對(duì)性的采取石灰土處理,來(lái)控制路基含水量,保證填筑質(zhì)量。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)差、水位高、施工質(zhì)量控制難的橋頭部分,亦可考慮在橋頭10-15米范圍內(nèi),采用D0.5m的水泥攪拌樁(梅花形布置)進(jìn)行橋頭接坡處理,同時(shí)填方材料可用道碴間隔土進(jìn)行“三分”回填。
另外,在設(shè)計(jì)中往往有橋臺(tái)位于水中現(xiàn)象,為保證臺(tái)后填土質(zhì)量及橋臺(tái)施工,需對(duì)橋頭段進(jìn)行處理,現(xiàn)以朱家角泰安二路朝陽(yáng)河橋?yàn)槔榻B其處理方法:
首先考慮到P0#橋臺(tái)(位于水中)的施工,采用筑壩后對(duì)原河床進(jìn)行處理,能夠確保P0#橋臺(tái)回填土的施工。其次考慮到如不進(jìn)行處理,將造成橋臺(tái)填土從樁基中流失,影響橋頭接坡的道路質(zhì)量。同時(shí)綜合考慮到施工成本,樁基施工平臺(tái),上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆板施工地模,特采用在河道中筑壩,對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行清淤后分層回填施工。
4、嚴(yán)格控制填料質(zhì)量及填料材料選用:
橋臺(tái)后宜填筑內(nèi)摩擦角較大的透水性材料,便于控制壓實(shí)質(zhì)量,減小路基壓縮沉降;同時(shí),選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外。
同時(shí)考慮到橋頭高填土自重較大,排水不利等因素,可選用輕質(zhì)、透水性材料,如珍珠鹽等,嚴(yán)格施工順利,保證填料質(zhì)量。
5、橋頭路面作特殊結(jié)構(gòu)處理:
考慮橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)帷⒚浛s等方面存在的差異,為了在其縱、橫向都能平順逐漸過(guò)渡,可采取設(shè)置枕梁和搭板和設(shè)置變厚式埋板的措施。
6、橋接坡施工新工藝的應(yīng)用:
橋臺(tái)背填土的質(zhì)量控制尤為重要,填土控制不好,常會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車這一現(xiàn)象,為控制這一病害,可采用如下新工藝進(jìn)行控制。
(1)設(shè)置橫向泄水管或盲溝:
臺(tái)背路基填筑前,在原地基土拱上設(shè)置泄水管或盲溝:
在基底上,先對(duì)基底作必要的處理,然后填筑橫坡為3%-4%的夯實(shí)粘土拱,再在土拱上挖一條成雙向坡的地溝,然后在臺(tái)背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管(管徑一般不小于10cm),塑料泄水管的出口應(yīng)伸了路基外,然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料,再分層填筑臺(tái)后透水性材料,直到路基頂面。
橫向盲溝的設(shè)置與上相同,取消泄水管,以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝。用土工布包裹盲溝出口處,并對(duì)其做必要的處理。
(2)臺(tái)背填筑材料的選擇與施工:
橋頭跳車產(chǎn)生的原因,主要是路基壓縮沉降和地基沉降引起的,臺(tái)背處填筑內(nèi)摩擦角較小的材料,加之壓實(shí)質(zhì)量影響,路的的壓縮沉降量一般較大,為保證臺(tái)背處路堤的穩(wěn)定,其填土應(yīng)選用內(nèi)磨擦角較大的透水性材料,如碎石等就能較好地減少路基的壓縮沉降,另一方面也有利于臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排出路堤外。
臺(tái)背后填筑透水性材料,應(yīng)滿足一定的長(zhǎng)度、寬度和高度要求,在通常情況下,臺(tái)背填料順路線方向長(zhǎng)度頂部為距翼墻尾端不小于臺(tái)高加2m,底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣控制長(zhǎng)度不小于2m,拱橋臺(tái)背填土長(zhǎng)度不應(yīng)小于臺(tái)高的3-4倍。臺(tái)背與路基接壤處,為保證連接質(zhì)量,一般路基留一斜坡,斜坡坡度不大于1:1(也可用臺(tái)階形式連接)。
三、結(jié)束語(yǔ):
橋頭跳車預(yù)防和治理、施工質(zhì)量控制是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作,在嚴(yán)格按照施工規(guī)范操作規(guī)程下,還需建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方及其它相關(guān)方等各單位共同努力才能完成,希望通過(guò)共同努力,真正使橋頭跳車問(wèn)題得到進(jìn)一步的控制和解決。
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