APP下载

城市道路桥涵台背跳车现象浅析

2012-03-23程思胜

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:桥涵桥台跳车

程思胜

摘要 文章从刚柔结构突变,地基固结沉陷,路表水渗透,回填措施不当,设计等方面分析了城市道路桥涵台背跳车原因,提出防治和改善措施

关键词 城市道路桥涵跳车台背回填质量 控制措施

TU997

随着国民经济的高速发展,城市化进程日益加快,城市不断加大公共基础设施建设,旧有道路桥涵已无法适应与日俱增的交通量,新建扩建桥涵在所难免,在新建扩建的过程中由于设计、施工环境、地理条件、土质状况、施工工艺、施工方法、机械设备、原材料等诸多因素,使得大部分桥涵台背回填部位常会发生某些质量问题(如不均匀沉降、开裂、错台等),当车经过时,就形成所谓跳车现象。跳车不仅影响了行车的安全舒适性,也影响了桥涵的使用寿命及社会效益。研究桥涵台背跳车现象,进行原因分析并提出防护措施,对减少跳车现象具有重要意义。

一.桥涵台背跳车问题成因

城市道路桥涵与公路桥涵相比,人车通过频率要高得多,城市道路桥涵与公路桥涵在施工时也存在较大差异,城市道路桥涵在施工过程中普遍存在场地狭小,工期短,受制于各种外在环境的制约,桥涵台背跳车现象产生的主要因素有:

1刚柔结构突变 城市道路桥台与台背路面在结构方面存在的较大差异,城市道路桥台一般采用刚性的浆砌块石砌筑或用钢筋混凝土浇筑,具有较大的整体刚度,力学性质为刚性体。桥涵台背回填(一般底层为灰土、基层为二灰碎石,面层为沥青混凝土)具有较大的柔性特性,力学性质为弹塑性体。这两种力学性质相差较大,桥涵台背路基地基的沉降变形量通常远大于桥台的沉降变形,抗变形能力相差较大,由此造成桥涵台背在使用过程中沉降不一,产生错台而形成跳车。

2地基固结沉陷 城市桥涵大多位于沟河地带,其地质状况一般要比其它地带差,且多为软基础,该地带通常地下水位较高,土壤中的含水量较高,空隙较多、较大,可压缩性较大,强度普遍较低,再者桥涵台背回填土的填筑厚度比正常路段要大得多,有时甚至高达数十米,大量的回填必定使基底产生较大的附加应力,且城市桥涵回填周期一般较短,路基在固结过程中增大了地基的沉降量,势必影响到面层而加剧桥涵台背连接处的开裂与错台。

3路表水渗透由于桥台两侧排水不畅,防水工程不完善,引起路表水渗进桥台路基中,导致路基土软化,水土流失,引起路基沉降,造成错台跳车,另外路表水渗进桥涵台背回填土中,由于在回填压实后填料中仍然存在着部分空隙,当水渗进后充满孔隙,车辆荷载的长期反复作用,使得回填土蠕动,势必导致面层发生沉降、开裂等现象。这也是造成桥涵台背连接处产生错台跳车的重要因素之一。

4回填措施不当在施工中对桥涵台背回填材料选择不当,没有按照技术规范的要求选用回填土而造成强度不足或难以压实,桥涵台背回填土的没用灰土或所用灰土的级配不正确,选用的土壤颗粒较大,灰土拌合不均匀,桥涵台背回填土在施工时没有分层回填,分层碾压或夯实,分层检测,使得密实度难以达到要求,都易于造成在工程交付使用后发生沉降、开裂或错台。在靠近桥涵台背处的回填过程中采用的工艺不合理,由于桥涵台背一般需填筑的厚度都较大,工期较紧,又怕振动影响桥台的强度,所以无法使用大型振动压实机械,加之使用小型压实机具不当,使得仅靠桥台处难以压实,其强度和密实度等指标都难以保证,产生沉降和开裂也就在所难免。

5设计不周设计时应充分考虑到,如何处理好刚性结构和柔性结构相接的问题,在工期紧的情况下,如何选用新材料和新方法以确保台背后填土快速固结,在工期许可的情况下,可以采用过渡性路面以供沉降期使用。同時还应处理好台背接缝,伸缩缝及沉降缝的合理设置,尽可能设置好接缝避免错台跳车。

二.桥涵台背跳车应对措施

城市道路桥涵台背跳车问题,对桥涵的通行能力,道路整体性及行车安全,舒适性影响很大,必须引起人们的高度重视,解决跳车问题,必须由建设、设计、施工、监理等部门齐抓共管,综合治理方能奏效,真正提高城市道路桥涵的使用性能和综合服务能力。城市道路桥涵台背跳车的主要控制措施 :

1优化设计 在城市道路桥涵台背回填设计中要高度重视刚性结构和柔性结构在变形量上产生的较大差异,从设计方面采取措施尽量减少桥涵台背连接处的不均匀沉降,并选用水稳性能强的回填材料为桥涵台背回填用原材料,在桥涵与台背回填料连接处设置必需的排水设施,以免路基受到浸泡,从而达到减少台背回填处路基沉降冻裂等目标,切实做到防止错台的发生及扩展,还可采用桥台搭板,进行刚柔过渡,设计合理的伸缩缝和沉降缝避免不规则的开裂。

2选择好回填材料 桥涵台背回填用材料的选择尤为重要,它是保证回填质量,减少沉降防止开裂错台现象的必要条件之一。当工程的其它部位基本完工后,需对基坑进行回填时应视具体情况采用不同的施工方法和不同类型的灰土,当地下水位较低且无积水的基坑回填时,可采用原状素土掺入少量石灰粉拌合均匀后进行回填,或采用无砂混凝土填充台背,无砂混凝土是指少量水泥、粉煤灰和粗骨料组成,依靠其自身重量成型。其固结后自重轻且沉降量小。若地下水位较高或积水较多时,先进行排水,回填时应采用透水性能好的材料,可采用碎石掺入适量的中粗砂拌匀后分层回填在填筑过程中必须进行分层夯实以保证强度和压实度(通常在路面结构层以下40cm向上部分采用8%的灰土,路面结构层以下40cm向下部分采用5%灰土进行回填),经反复实验和施工中实际应用表明砂砾土具有透水性能好,温度塑性变形小,沉降量较低,易于压实成型等优点,建议在桥涵台背回填施工中首选砂砾土作为主要填筑材料。

3合理的施工工艺 桥涵台背回填时选择的施工工艺、施工工序和施工方法是否合理极为重要,直接影响着桥涵台背回填土的压实质量和桥涵台背连接处不均匀沉降量的大小,回填施工时要严格执行施工技术规范,在城市道路桥涵工程施工中,对桥涵台背后侧基坑的开挖应严格控制尺寸范围,其宽度以满足施工要求为限当开挖深度达到规定的要求后应设置排水沟和积水坑,用以排除地下水和雨水,为了防止基坑的塌陷,开挖时应注意放好边坡(边坡的大小应根据工程实际需要设置)。应在与原路基衔接处开挖成台阶型(一般开挖成高30cm,宽60cm的台阶),以保证台背回填土与原有路基的有机结合,在实际施工中,为了利于大型压实机械作业,确保桥涵台背回填土的压实度和强度,通常将回填长度预留的更长。回填作业时,必须严格按规定厚度分层施工,每层压实厚度应控制在20cm以下。在靠近桥台1m以内的回填压实时应采用小型压实机具,且每层厚度不得大于15cm,碾压作业时严禁大型压路机贴近桥台碾压,且宜采用静压方式进行碾压,以防桥台受到不必要的损伤及移位。

4严格检测桥涵台背回填时的检测工作十分重要,对桥涵台背回填严格按照规范的要求进行检测,检测频率(一般每50m2一个检测点)必须得到保证,在回填施工时对每一层都应进行必要的检测,受检测点的压实度要符合规范要求,每一层均要检测压实度,路面结构层要达到设计的弯沉值及无侧限抗压强度,同时还应严格控制结构层经过压实后的平整度和外观质量。

5采用新技术、新方法 桥涵台背回填施工中应尽可能采用四新技术。如在桥涵台背与回填土连接处设置搭板可使柔性道路所产生的较大沉降经搭板逐渐过渡到刚性桥涵上,这样可大大降低连接处的开裂与沉降,如若在搭板端部再设置枕梁则可减少甚至避免桥涵台背回填连接处的开裂与沉降。在条件允许的情况下,还可建造过渡型道路,待路基沉降过程基本完成后再按照原设计要求修筑路面将能基本消除连接处的沉降和开裂。有条件地方可以采用柔性桥台,柔性桥台类似于加筋土挡墙,能使路基与桥台衔接处刚度差缩小,固结沉降均匀过渡。 城市道路桥涵台背跳车现象较难控制,在施工过程中应严格执行各项技术指标,并严格按照回填程序进行施工,对回填材料更要从严把关,杜绝不合格材料进场,切实抓好施工过程中的每个环节,是确保回填质量,消除桥涵台背跳车现象的有效措施。

三.结语

城市道路桥涵台背跳车主要受台背回填施工的影响,其质量控制是个比较复杂的问题,需各方面通力协作,共同努力方可收效。只有科学设计,精心施工,严格管理,才能解决好这一难题,也只有这样才能建造出平整流畅,美观实用的桥涵,从而避免城市道路桥涵的跳车现象,并获得令人满意的环境效益,经济效益和社会效益。

参考文献

姚祖康.道路路基和路面工程上海 同济大学出版社 1997

交通部第一工程局.公路施工手册:桥涵北京:人民交通出版社1985

猜你喜欢

桥涵桥台跳车
桥台对斜交连续梁桥抗震性能的影响研究
公路桥梁工程中桥涵软土地基的施工处理研究
父母竟逼亲生孩子 跳车“碰瓷”20多次
意外
别害怕和别人不一样
泰安市石腊河大桥U型桥台设计计算
浅谈辽开高速公路桥涵工程施工管理要点
公路小桥涵设计问题探究