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公路橋梁銜接段的施工技術(shù)問(wèn)題探討
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
我國(guó)道路建設(shè)在近些年來(lái)取得了很大進(jìn)步,人們對(duì)公路建設(shè)的安全性與舒適性的要求也越來(lái)越高。因道路發(fā)展的需要,橋梁設(shè)計(jì)在整個(gè)公路建設(shè)中所占的比重也不斷提高,而橋梁銜接段的設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中可謂是重中之重,其設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到行車(chē)的安全與舒適與否。在進(jìn)行橋梁銜接段的施工時(shí),若不注意進(jìn)行研究,很有可能出現(xiàn)橋臺(tái)路基沉陷的情況,不但影響道路交通,而且在維修時(shí)也會(huì)花費(fèi)甚多。因此在進(jìn)行橋梁銜接段的施工時(shí),不僅要確保有高質(zhì)的材料,還要有先進(jìn)施工技術(shù)的指導(dǎo)。一、道路橋梁段施工存在的問(wèn)題分析
伴隨我國(guó)高等級(jí)別公路的發(fā)展與實(shí)踐,各級(jí)公路管理部門(mén)與施工單位對(duì)橋梁銜接段常出現(xiàn)的“橋頭跳車(chē)”等病害的危害也有了非常清晰的認(rèn)識(shí),這也引起了相關(guān)部門(mén)與人員的高度重視,在具體的公路橋梁施工中也得到了體現(xiàn)。但對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn),“橋頭跳車(chē)”現(xiàn)象還是比較嚴(yán)重的,在很多新建的高等公路上也比較普遍的。對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行研究,可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這些問(wèn)題的主要原因有:對(duì)橋梁路堤缺少詳盡的地質(zhì)調(diào)查,有關(guān)部門(mén)和單位未能根據(jù)實(shí)際地形對(duì)橋梁進(jìn)行合理設(shè)計(jì);過(guò)分注重橋頭跳車(chē)處得治理方法而缺乏對(duì)整條線路的系統(tǒng)研究;在進(jìn)行技術(shù)研究與治理時(shí),缺乏綜合治理的思想。
二、公路橋梁施工銜接段的技術(shù)研究
在路橋施工的銜接段經(jīng)常會(huì)發(fā)生路基和橋涵不均勻沉降的現(xiàn)象,從而出現(xiàn)臺(tái)階,而這些臺(tái)階在達(dá)到一定的數(shù)量后就會(huì)使車(chē)輛在行使中出現(xiàn)非常明顯顛簸與跳動(dòng)。又因荷載原因,這些臺(tái)階也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)兩邊高中間低的形狀。這些臺(tái)階的產(chǎn)生會(huì)使車(chē)輛的速度受到限制,而車(chē)輛速度降低的程度要視路面情況與臺(tái)階高度及車(chē)輛類(lèi)型而定。一般情況下,當(dāng)車(chē)輛在距離橋頭臺(tái)階150-200米的距離時(shí)就應(yīng)開(kāi)始減速,當(dāng)駛過(guò)臺(tái)階后大約也是這個(gè)距離,才能開(kāi)始加速或恢復(fù)正常速度。而當(dāng)出現(xiàn)較高公路線形和較高橋頭引道路堤時(shí),就會(huì)發(fā)生沉陷與變形危險(xiǎn),路基還會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,很可能導(dǎo)致路面裂縫、積水等。這些病害嚴(yán)重影響了車(chē)輛的行駛,使其產(chǎn)生顛簸、振動(dòng)、跳車(chē)等,使車(chē)輛產(chǎn)生噪音。要解決這些問(wèn)題,筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面來(lái)著手。
(一)巧妙設(shè)置橋頭搭板
在實(shí)際中采用橋頭搭板方法來(lái)防止“橋頭跳車(chē)”現(xiàn)象是目前較常見(jiàn)的處理方法。在設(shè)計(jì)時(shí),為了消除沉降差,避免行車(chē)的不適感,一般來(lái)說(shuō),最有效的橋臺(tái)搭板的長(zhǎng)度應(yīng)為足以保持其坡度在3‰~6‰以下,且能承受全部的行車(chē)荷載的搭板。因此,若假設(shè)施工后沉降為10cm,按坡度5‰計(jì),那么橋頭搭板的長(zhǎng)度應(yīng)在20m以上,但這對(duì)于高速公路中大部分的中小橋來(lái)說(shuō),是很不實(shí)惠的。加上實(shí)際施工中搭板的長(zhǎng)度相對(duì)較短(≤10m),所以,設(shè)置橋頭搭板對(duì)較大差異沉降來(lái)說(shuō)仍舊無(wú)能為力。此外,對(duì)已建的高速公路進(jìn)行大量調(diào)查資料也顯示,橋頭搭板對(duì)于銜接較小沉降差來(lái)說(shuō)效果明顯,但在較多情況下又增加了一些新病害主要有:在路堤橋臺(tái)銜接處雖無(wú)明顯跳車(chē),但沉降差從橋臺(tái)處轉(zhuǎn)移到路基與搭板之間或是在枕梁處發(fā)生局部下沉而引起“二次跳車(chē)”現(xiàn)象;重交通荷載作用下的搭板可能因脫空而發(fā)生折斷,這樣不僅未能消除跳車(chē)現(xiàn)象,而且還可導(dǎo)致路面開(kāi)裂,雨水下滲使得土基受到破壞;搭板在與橋臺(tái)的銜接端拱起也會(huì)使路面遭到破壞。
(二)軟弱地基處理
橋頭軟弱地基在路堤填上荷載作用下產(chǎn)生的較大工后沉降是導(dǎo)致橋臺(tái)與路堤沉降差的主要因素。通過(guò)多年的工程實(shí)踐和總結(jié),現(xiàn)在高速公路的軟墓處理中常用的有兩類(lèi):一是排水固結(jié)法,二是復(fù)合地基法。排水固結(jié)法包括袋裝砂井、塑料排水板、超載預(yù)壓,真空堆載預(yù)壓等,復(fù)合地基法包括水泥攪拌樁、粉噴樁、鋼渣樁等,兩類(lèi)方法各其適應(yīng)性和特點(diǎn),排水固結(jié)法工程造價(jià)較低,但預(yù)壓工期較長(zhǎng),工后沉降較大,而攪拌樁復(fù)合地基可以大大減小地基總沉降量,并能使之在較短時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定,但其工程造價(jià)較高,且施工質(zhì)量不能完全保證。實(shí)踐證明,軟土地基沉降引起的橋頭跳車(chē)在大多數(shù)高速公路上并沒(méi)有很好地得到解決。究其原因,一是由于工程造價(jià)和施工工藝的原因,橋頭地基處治,沒(méi)有打穿軟土層,從而導(dǎo)致軟弱下臥層產(chǎn)生較大的工后沉降;二是軟土地基路基堆載時(shí)間不充分。
(三)采用輕質(zhì)型填料
1.采用粉煤灰。粉煤灰與一般細(xì)粒上相比,其具有自重輕、壓縮性小、強(qiáng)度高、透水性能好等優(yōu)點(diǎn)。在一定工藝條件下,可形成具有一定強(qiáng)度的整體性材料。用其填筑路堤,可有效減小橋頭路堤的總沉降。
2.采用泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可顯著減小地基的附加應(yīng)力,從而減小地基的沉降量,且其具有足夠的承載力,能滿足上部路面結(jié)構(gòu)層和行車(chē)荷載作用的強(qiáng)度要求,并且符合剛度要求。
(四)設(shè)置柔性橋臺(tái)
從作用機(jī)理看,柔性橋臺(tái)基本等同于加筋土擋墻。采用柔性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)來(lái)降低橋臺(tái)的剛度,縮小橋臺(tái)和路堤的剛度差,使其銜接處的行車(chē)荷載壓縮變形和填土固結(jié)沉降均勻銜接,達(dá)到消除路面縱坡突變防止橋頭跳車(chē)的產(chǎn)生。但柔性橋臺(tái)一般適用于個(gè)別簡(jiǎn)單橋梁結(jié)構(gòu)形式,而且施工難度大。對(duì)路面進(jìn)行拋高處理等來(lái)減小橋頭的縱坡突變?cè)诖蠖鄶?shù)高等級(jí)公路中只能是作為其它處理方法的輔助措施。
但土工格網(wǎng)作為一種平面結(jié)構(gòu),其對(duì)路基剛度的提高有限,但對(duì)填料的要求卻比較高,更重要的是由于土工網(wǎng)的錨固作用只能阻止橋頭較短距離內(nèi)路堤填土的沉降,而對(duì)橋頭路堤其它區(qū)域只能減小部分的路基壓縮變形,不能消化由于地基沉降所產(chǎn)生的變形量,而地基沉降在大多數(shù)橋頭跳車(chē)中起著主要作用。因此,土工網(wǎng)對(duì)于減小由于橋頭壓實(shí)度偏低造成的附加變形較為有效,其適用于地基條件較好情況下的橋頭跳車(chē)處理。目前,設(shè)計(jì)部門(mén)較多采用的是將搭板與土工格柵加筋結(jié)合的方式處治橋頭跳車(chē)。
結(jié)語(yǔ):
綜上所述,要減少乃至消除路橋銜接段常發(fā)生的病害,必須要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,對(duì)橋頭路堤處的地質(zhì)水文情況進(jìn)行全面調(diào)查,充分考慮路堤填筑高度、公路等級(jí)等,并結(jié)合公路施工的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),采取多種措施,以對(duì)路橋銜接段進(jìn)行處治,這樣才能達(dá)到公路施工的質(zhì)量要求,以提高道路行車(chē)的安全性與舒適性。
參考文獻(xiàn):
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