公路桥头跳车原因监理防治措施.docx

公路桥头跳车原因监理防治措施 随着高速公路的快速发展,在公路建设中,桥头发生的跳车现象,已沦为高速公路的多发常用病害,严重影响行车的平稳性和安全性,就是目前软土地区修建高速公路的难题之一,也就是公路修建的一个圣戈当斯区化解的关键课题。桥头产生跳车的主要原因就是桥头与路基的下陷高所致,它与地基条件、围垦材料、施工机械设备以及施工工艺等诸多因素有关。     笔者近几年参加了外环线二期、卢浦大桥引桥、沪芦高速公路和A30东南郊环等高等级公路的监理工作,现结合工程实践,就如何控制好路基施工质量,防治桥头跳车问题谈一些体会。 1 公路桥头跳车的起因分析 桥头跳车就是由于桥台与其后路基下陷不光滑造成了桥台和路基顶面的下陷差而产生的。当下陷高少于2cm以上时,将并使此处的路面脱落,从而并使行车产生显著的高速行驶和呼吸困难。分析构成下陷脱落的原因,主要就是由于高等级公路桥台基础通常使用桩基础,桩细长落在持力层,其下陷量甚大,设计掌控工后的下陷量通常为 2cm3cm,而其后的台背填埋因地基下陷和台后填料本身的放大变形,从而并使桥台和路基产生不光滑下陷,导致路面和桥台的高程变异,构成桥头跳车。 由此可见,桥头跳车的原因主要就是路桥的下陷高所致;而引发路桥下陷高的主要原因,就是由于台后路基的下陷所产生的。而路基下陷的原因主要存有以下几个方面: 1.1地基下陷 由于桥涵通常坐落于沟壑地段,地下水位较低,且多属懦弱基础,在路基营运荷载的促进作用下,并使地基产生放大变形,构成地基塌陷。特别就是由于懦弱地基通常都具备天然含水率低、孔隙比大、压缩性低、抗剪强度高、渗透系数大的特点,地基下陷更为严重,并且须要相当短的时间就可以趋于稳定。同时,由于高等级公路多为全封闭、全立交,为了满足用户被交公路、航道等净空的建议,桥台后的路基高度通常都较低。因此,产生的地基形变相对很大,更容易引发地基下陷,从而引致桥台后的路基随其地基在一定时间内逐渐下陷。    1.2台后填料的压实问题    高等级公路台背回填的压实,虽然采用了重型击实标准,压实度要求在95%以上,但是有些工程的台后填料采用的是砂类土或透水性材料,这些材料孔隙率大,所含的水分多,尤其在自重及车辆荷载的作用下,孔隙率逐渐降低,台后填料在一定期限内产生压缩变形,根据试验及相关研究资料表明,路基填料本身的压缩变形为路基填筑高度的1%。大家知道,高等级公路台后回填高度一般都较高,因而台后填料的压缩变形也就相应较大。更何况在台后回填施工时,由于一些施工单位的质量意识淡薄,往往达不到规定的压实遍数,这样压实度就很难保证在95%以上,从而为以后的压实变形留下了很大的空间,这也是工后填料压实变形很大而导致台后沉降的主要原因。 加之受到工期、分让等一些客观因素的影响,有些工程中的台后填埋必须要到桥台施工顺利完成后,就可以展开围垦。因此,压路机必须受桥台的管制,碾压困难,对紧邻台后的回填难以碾压妥当,尤其就是对于肋式桥台、U型桥台stopped尺寸的管制,有的压实机械显然没人管,引致漏压、甩失实等现象,并使台后回填的压实度严重不足,尽管采用小型打牢设备迁调夯,也难以达到规定建议,因而减少了台后填料的放大变形。 2 增加桥头跳车的措施 2.1地基换热器处置 换热器处置就是在新建桥台处,先回填换热器,等待地基强度提升至一定程度后,挖去回填,再修建结构物。有时为了快速地基晶化下陷,在围垦路堤时,还可以预先把土好巧比设计高度低一些,或加高土宽度,等待下陷平衡后再大块超填部分。这种换热器或超员换热器的方法,可以说道就是处置懦弱地基最有效率、最经济的方法,它不仅可以化解桥头的跳车问题,而且可以化解台后回填的不能光滑下陷问题。 以沪芦高速公路10标为基准,该工程于2003年3月动工,路基回填于2003年9月基本顺利完成,经过一年的换热器周期,路基压实度和路基工后下陷均满足用户设计建议。在地基换热器处置中,监理建议实行了以下预防措施,从而保证了工程质量。 (1)分级读取掌控标准。路堤中心线地面沉降速率不大于1.0cm/昼夜,坡脚水平加速度速率不大于0.4cm/昼夜。若少于这一数值则立即暂停围垦,直至下陷及加速度速率大于掌控标准方可稳步施工。 (2)超员装载掌控标准及路槽开凿时间的确认。超员回填路堤的换热器期大于设计规定时间且路堤中心线地面已连续3个月下陷速率大于0.8cm/月方可上妆超员,继而展开路槽开凿。 (3)在换热器期内不该在路堤上搞任何工程,只容许嵌入由于下陷而引发的额外回填。当路堤中心点下陷大于20cm后,必须及时补偿回填至设计所建议的超员换热器高程。 (4)路堤堆载施工前要搞好排水沟、集水井等施工排洪措施,确保基底潮湿,并设置永久性平面和高程掌控基点。 (5)路堤回填前须去除地表杂草、树根、农作物等。例如突遇水田挖沟疏干活,大块表层淤泥、腐植土等。大块原地面20cm耕植土后按4.0%5.0%的坡度构筑路拱形,路拱形使用符合规范建议的粘性土,压实度大于90%。 (6)超员土方顶面应当维持4.0%的横坡以利排洪;设计路面为单向横坡的极高路堤路段,超员土方顶面应当维持与设计路面同样坡度的单向横坡。 (7)路堤与桥台贯通部位,路堤与桥台前换热器回填应当同步围垦与碾压,分层碾压厚度掌控在15cm,压实度满足用户规范建议。 (8)基底收紧和施工坡度。为确保堆载换热器完结后路堤削坡成型,路堤正常围垦时建议施工单位应当根据工:程经验及规范建议确认适度的边坡坡底加高量和适当的施工坡度。    2.2地基加固处理    地基加固处理是最有效的防治桥台跳车的方法之一,尤其是软弱地基。由于地基加固的费用占总投资的比重很大(约三分之一以上),所以,要认真选取经济、有效的加固方案。 根据笔者多年监理经验,对正常压实的软粘土而言,首先应当考量使用排洪晶化措施,例如挂塑料排水板等方法,通过设置去提升地基的排洪条件,延长排洪途径,并使地基忍受额外荷载后,排洪晶化过程大大大力推进,进而并使地基强度以求提升。这种方法既经济又有效率。如果属懦弱地基,除了常规的排洪晶化措施外,更多的就是使用烘烤桩、挤到密桩等深层无机地基法去提升土的强度与稳定性,并使桥头路基尽量已连续平稳过渡。 现仍以沪芦高速公路工程为例对塑料排水板法地基修整的监理掌控并作一下了解。    (1)对产品质量的控制。要求塑料排水板须符合设计要求和质量标准,产品须有资质的厂家提供,并有出厂检查合格证,运至工地后,须按规定频率抽取样品进行检验,合格后方可使用。设计要求型号为SPB1B,厚度不小于4.0mm.    (2)施工工艺需按以下程序进行:整平原地面一一构筑土拱层一一机具就位塑料排水板穿靴一一攒入套管一一拔出套管一一割断塑料排水板一一机具移位一一摊铺砂垫层。路基拱层采用级配碎石构筑时,应在拱层构筑前先打设排水板。    (3)为防止排水通道堵塞,要求塑料排水板滤管材料具有一定隔离土颗料和渗透功能,应等效于0.025mm孔隙,渗透系数应不小于5X0.1cm/s.施工现场堆放的塑料排水板盘带应适当覆盖,以防暴露在空气中老化。施工中要防止泥土等杂物进入套管内,一旦发现须及时清除。    (4) 为防止塑料排水板固定不牢,要求其穿靴时,须将其端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约10cm,固定联结牢固。塑料排水板搭接应采用滤管内平接的方法,芯板对扣,凹凸对齐,搭接长度不少于20cm,滤管包裹,用可靠措施固定。靴头制作时,不论是铁质的还是混凝土的,其固定架一定要埋设牢固,发现固定架自身不牢时,不得使用。    (5)为防止塑料排水板埋入砂垫层长度不足,要求套管拔出地面后,精心丈量板体留出孔口长度,保证不小于50cm,再予以切割。如果留出孔口长度不足,可采用芯体平接的方法,芯板对口,凹凸对齐,搭接长度不小于20cm. 2.3合理采用围垦材料 由于土的内摩擦角较小,加之压实质量的影响,隐去路基的放大下陷般很大。因此,桥台后的填埋高文瑞用摩擦角小、强度低、透水性不好的填料,例如砂砾、砾石、已连续级配碎、石灰平衡土等,并且压实速度快,读取后能够在短期内顺利完成变形。在笔者所参予的高等级公路工程的监理过程中,后台回填多使用轻质填料,常用的材料为粉煤灰,其目的就是增加填方土壤湿度,减低填方土体对地基的压力,从而达至增加地表以下土层排洪晶化产生的下陷。对粉煤灰的原材料质量,监理需从以下两个方面加以控制。 (1)粉煤灰的级配要符合要求。细粒过多,材料的摩擦角可以增加,影响压实度;反之细粒过太少,细颗粒易压碎,压实成型困难。根据实践经验,笔者指出粉煤灰的粒径含量宜大于45%,粉煤灰的光寺量宜大于12%. (2)掌控不好粉煤灰的含水量。通常常用的就是烫排灰和王绣灰,其含水量很大,轻易上路摊铺压实,无法达至规定的压实度。因此,至运往工地的粉煤灰一定建议到场地上Guerche沥水,以减少含水量,然后再上路摊铺压实。 2.4提升围垦材料的压实度 影响路基压实效果的主要因素存有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。 首先必须调整围垦材料的含水量,由击实试验税金的击实曲线图存有一峰值,此处的干土壤湿度为最小,称作最干活土壤湿度,与之对应的含水量则称作最佳含水量。只有在最佳含水量的情况下压实效果最出色。同时其压实的土水稳定性最出色。所以对含水量过小的土,可以使用翻松晾干或光滑混入石灰去减少含水量;对含水量过大的土,则喷水湿润后再展开压实。 其次,压实机械对一定含水量围垦材料的压实状态存有非常大影响。回填分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度建议有关,应当通过试验去确认。通常2030t的中型振动压路机应当碾压34不下,每层压实厚度不少于20cm. 此外,压路机高速行驶速度也小存有讲究,既不过慢也不过慢,各种压路机械的最小速度不必少于4km/h.碾压已经开始宜且慢速,随着土层的逐步规整,速度逐步提高。压实时的单位压力不应当少于土的强度级限,否则土体将可以遭毁坏。已经开始时土体较结石,强度高,故宜先轻压,随着土体规整度的减少,再逐步提高应力。 另外,路堤施工时边缘往往压实没,仍处在单薄状态,雨后难滚河上,故两侧可以实行多填上适度宽度,压实工作顺利完成后再按设计宽度和坡度不予刷不整平。 2.5恰当设置土工制备材料 由于土工格栅具备抗拉强度的特点,而无纺针刺类土工布具备排洪效果较好的特点。因此,在沪芦10标工程范围内,每座桥接坡都广泛采用了土工布和土工格栅。合理设置土工制备材料,既可以增加路堤围垦后的地基不光滑下陷,又可以提升地基承载能力,同时也不影响排洪。所以监理主要实行了以下一些控制措施: (1)土工布的质量掌控。规范建议土工布的单位面积质量为300g/m:500g/m,强度按用途分类为3个等级。考虑到土工布的相同材料和工艺,其力学性能存有差异很大的情况,建议土工布单位面积质量不大于400g/m2,其横向抗拉强度不大于20km/m,满足用户抓握强度1100N,刺穿强度 400N,刺穿强度400N,CBR顶上溃强度2750N的土工布,建议使用聚脂长丝针刺型。只有这样,土工布就可以起著显著的隔绝层促进作用。 (2)考虑到土工布的排洪效果与土工布的厚度存有密切关系,采用的土工布薄,沥青能力就高。为此,建议采用克数很大的土工布,最出色为400g/m500g/m。 (3)土工格栅主要起加筋促进作用,如果格栅强度严重不足,起至没调整形变原产促进作用;若设计荷载很大,仅靠一二层土工格栅无法达至设计强度;土工格栅必须与填料密切咬伤合在一起才存有显出着效果,若压实严重不足,则加筋促进作用不显著;如果格栅锚固长度严重不足,产生滑动也可以发生强度减少现象。针对上述可能将发生的问题,监理建议施工单位实行了针对性的措施:挑选抗拉强度小的格栅材料;减少格栅层数,至少铺设三层;提升格栅之间填料的压实度,保证土工格栅与填料密切施力;使用反华包法以减小锚固力。 3 几点体会 (1)通过多年公路工程的监理工作课堂教学,笔者指出,台后填埋与路基同步围垦时,压实效果最为理想。为确保路基工后下陷平衡,务必先展开路基回填施工,在确保堆载换热器一定时间下陷平衡后,再开凿实行桥台结构。 (2)严格控制后台填料的质量,建议必须合乎设计建议,并经检验确认为合格的产品,若辨认出其它材料或材料中不含石块、杂物和腐植土的用料,一律严禁采用。 (3)相同的项村和场地条件必须挑选相同的压实机械。一般来说,桥台接坡处对路基压实质量建议较低,故宜采用压实效果较低的碾压机械,例如重型轮胎压路机和振动压路机。 (4)为了确保台后填埋质量,监理应当委派专人负责管理,从材料进场至摊铺碾压、工序检验等展开全过程旁站监督,随时辨认出问题,把一切隐患歼灭在原始社会状态。