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摘要:桥头跳车问题在桥涵施工中已成为国内公路建设中一个严重的问题,目前从各个环节正在不断完善,通过有效的台背回填施工技术和管理可以把这个问题发生的概率降低。本文从施工过程分析桥涵台背桥头跳车的成因,进一步探讨桥头跳车质量控制措施,以供参考。
关键词:桥涵台背施工;桥头跳车;质量控制
文献标识码:A中图分类号:TU712
引言
近年来,由于不同原因,大部分公路在通车后出现了不同程度的桥头跳车问题,而行车舒适性会受到桥头跳车的影响,这个问题一直困扰着相关工程技术人员。因此,如何有效地控制桥头跳车成为当前我国公路施工中亟待解决的问题。桥头跳车问题得到控制后,可以提高行车舒适度,从根本上保障行车安全。形成桥头跳车问题的原因有很多,台背回填材料和施工质量都是形成桥头跳车问题的罪魁祸首,而这两个问题也极易在施工管理过程中被忽视,因此,要解决这个问题,必须结合相关施工技术进行分析和控制。
1、桥涵台背出现桥头跳车的成因?
1.1主观因素
桥梁与路基、路面在刚度、强度、组成材料、胀缩性等方面存在差异,连接处易形成集中应力作用。
1.2客观因素
一是因自重和车辆垂直荷载及冲击振动荷载作用等因素,引起的沉降;二是设计可能受造价的限制,压缩孔径,大河面、大沟壑采用小跨径,使桥涵构造物尺寸偏小。这就造成桥头路堤过长、过高,而大多处于排水不良、土质较弱的地基上,再加上设计中对桥下地基的地质研究的比较仔细,往往是将桥台基础置于承载能力较高的土层上。因此,沉降很小。而台后地基的地质情况是参考桥梁的地质柱状图推断的,往往有差异。加之碰到软土,难以彻底处理。这种在设计上的差距也是客观存在的。
1.3其他因素
(1)刚柔过渡变形不一致。路基的变形量大于台身的总沉降量时即形成了桥头台阶。这种由于桥梁结构物和路基刚柔差异引起的台阶是不可避免的。
(2)材料选择不当。因台背填料含有水分、存在孔隙,在自重及车辆荷载作用下,孔隙逐渐压缩,在一定期限内产生压缩变形。因此,压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前、台背防护工程的设置情况。
(3)基底处理不当。台背一般位于有河流地方,地下水位较高,多有软土,此类土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,自然结构易受破坏,强度就明显降低,桥头路基填筑高度较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载特别是超载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续多年。就是在一些稳定地基,在在车辆荷载特别是超载外荷载作用下,必然会出现地基沉陷。
(4)作业面不足。桥涵台背处结构形式较复杂如图位置有耳墙,围挡墙。另外一些单位为降低成本减小土方开挖数量,基坑开挖面积小,靠近台背50cm范围内无法使用压路机碾压等。
(5)施工管理不到位。施工队盲目追求速度,台背填土过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间使填土排水固结,没有做好排水措施,压实度未达到要求。这些人为因素都会使填方不稳定,工后沉降大,且不均匀,这一点是造成跳车现象主要原因。
(6)受连接混凝土产生的温缩裂缝影响。路基与桥涵的接缝部位混凝土,在使用中形成温缩裂缝。这种裂缝一般竖向很深,雨水容易渗入,造成粒料流失,降低路面刚度,也加剧了桥头台阶的形成。
2、桥涵台背施工质量控制措施
2.1设计方面控制
从设计方面,合理设置桥涵构造物,充分考虑台背填方所处的地质情况及台背沉降等问题,采取适合地基实际情况的处理措施。在国道110线镇北堡至闽宁镇段公路S2标,原设计桥梁桥台台背牛腿下采用片石混凝土浇筑,其余部分采用砂砾填筑,由于工期紧、任务重,在施工前根据实际情况,及时向监理和业主单位反映,并积极与设计单位沟通,为降低台背工后沉降,防止完工后出现桥头跳车现象,申请将本合同段内的9座桥梁台背采用C20片石混凝土进行浇筑处理,确保了台背施工的整体稳定性。
2.2施工方面控制
从施工方面,严格控制填料质量,提高地基承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。同时,选用级配良好的填料,也有利于台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到桥涵外。在国道109线石空过境段公路第二合同段,全线设计跨径20m大桥2座,16m中桥1座,涵洞50道,项目质量控制除了预应力梁板预制张拉控制、新旧路面搭接施工,就数桥涵台背处理最为重要。当时,项目采取五步控制措施:一是选择级配和透水性良好的天然砂砾,填料最大粒径不超过5cm,塑性指数小于12,填料的CBR大于8。二是放宽基底和放缓施工坡度,保证足够的作业面。三是对台背回填压实进行严格过程控制,用石灰画网格线卸料,采用“分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工,并控制好每层填筑厚度不超过15cm。四是合理配置小型压实机械,用小型的强夯机和重型光轮压路机,严控碾压遍数,保证台背回填靠近构造物50cm范围内的台背压实。五是合理安排施工工期,采用“填筑路堤预压”施工法,让路基排水固结,待沉降基本完成后,先开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。
2.3合理选择施工人员
选择专业的施工队对台背回填进行施工,按照施工的具体要求以及现场实际情况来编制施工方案,施工人员和管理人员必须要了解施工质量的要求以及具体的施工工艺。要提高施工人员的质量思想意识,改善误认为因结构物回填的操作空间狭小、工程量不大从而忽略质量问题。
2.4加强检测评定工作
为了控制桥涵台背的回填质量,要对台背回填试验检测工作给予足够的重视,严格按照《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)基本要求进行控制:
1、(1)台背填土应采用透水性材料或要求的填料,严禁采用腐殖土、盐渍土、淤泥、白垩土、硅藻土和冻土块。填料中不应含有有机物、冰块、草皮、树根等杂物及生活垃圾。
(2)应分层填筑压实,每层表面平整,顶层路拱合适。
(3)台身强度达到设计强度的85%以上时方可进行填土。
(4)拱桥台背填土应在承受拱圈水平推力以前完成。
(5)台背填土应按设计要求的方式与路基搭接。
(6)台背填土的防、排水应满足设计要求。
2、台背填土实测项目应符合下列规定,且应按路基要求检验其他项目。
台背填土实测项目。
(1)压实度:高速公路、一级公路≥96%;二级公路≥95%;三、四级公路≥94%
(2)填土长度:≥设计值(mm)。
3、台背填土外观质量应符合下列规定:
(1)填土表面不平整、边线弯折的累计长度不得超过总长度的10%。
(2)不得出现亏坡。
结语
公路与桥连接处的施工质量是整个公路施工管理的重点,其施工技术的高低、质量的好坏直接影响着工程完工后的使用,因此,加强桥梁与公路连接处的施工管理十分必要。预防和治理桥头颠簸、跳车,是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理等单位共同努力才能得到有效缓解和控制。
最后,桥涵台背施工措施涵盖的新技术、新工艺、新材料不断涌现,把桥涵台背单独提炼出来讲,显得单一而枯燥,但任何先进工艺都离不开技术上的支撑、管理上的到位,最为重要的是技术和施工管理人员的责任心,也才能体现出修路人的工匠精神所在。
参考文献:
[1]彭必武.避免桥头跳车桥涵台背回填施工技术[J].甘肃科技纵横,2016,45(06):43-44+14.
[2]张勇昌.山区高速公路桥涵台背填筑质量控制技术[J].公路交通科技(应用技术版),2013,9(03):360-362+390.
[3]干其明.对桥(涵)台背回填过渡段施工方案的探讨[J].科技资讯,2011(01):51.
[4]顼桂莲.公路桥头跳车成因及防治措施[J].山西建筑,2004(11):120-121.