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摘要:桥头跳车将直接影响行车的舒适及道路的使用寿命,是目前道路建设中难以根治的质量通病之一。本文针对桥头跳车的主要原因,提出一些桥涵台背回填的施工质量控制措施。
关键词:桥头跳车;回填;施工;控制
在道路施工中,由于桥涵台背处的回填是路基填土与桥梁结构物的衔接部分,其与路基,桥涵结构物本身间产生的不均匀沉降,将导致桥头处出现错台,致使车辆行驶在这一位置时,产生颠簸,跳跃的现象。桥头跳车将直接影响行车的舒适及道路的使用寿命,是目前道路建设中难以根治的质量通病之一。因此,在工程施工中必须高度重视桥涵构筑物的台背回填质量。
一、公路桥头跳车的危害
1.对车速的影响。桥头处形成的台阶,使车辆的行车速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度与桥面类型、台阶高度、车辆类型和行车速度而异,但台阶达到2cm~4cm以上时影响很大,速度降低较多。
2.对安全的影响。公路等级的提高,行车速度越来越快。桥头跳车,司机反应不及时,容易引发各类交通事故,甚至会造成车毁人亡。
3.增加养护成本。桥头跳车病害的出现,公路养护部门为保证路况质量,必然要投入大量的资金进行维修养护。如果因养护不到位造成交通责任事故,还要承担由此而引发的经济赔偿责任和其它法律责任。
二、桥头跳车的原因
1.设计不周全。设计人员对施工过程中如何碾压考虑不周,对于填料的要求不严格,台背排水考虑欠佳,以及填土和地基处理的方案不周全等。
2.桥台与路堤沉降差异。桥台与台后填土的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层,但从目前设计情况看,仅对桥台地基进行加固处理设计,而对台背填方路段下的地基一般不进行加固处理设计。桥台和台背填土是两个性质不同的结构体,虽然桥台作用在地基上的压力大于台背填方,但由于桥台基础一般都进行了加固处理,所以它一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固,其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形,由于地基的这种差异变形,反映到上部路面,就出现了桥台和台背填方段的差异沉降变形(台阶)。
另外,桥台结构物刚度大,压缩小。而台背路堤为一种刚度很小的非线性材料,在自重荷载及车辆荷载等的作用下会产生弹性变形和永久变形。
3.台后填料。填料随意选用,强度低、水稳性差、级配不良,不符合设计要求。另外,台背填料一般为透水性材料,空隙大,在自重及外部荷载作用下孔隙率降低、密实度增大而产生沉降量。
4.台后压实度不足。施工质量不达到要求。由于道路与桥台连接处的施工顺序一般是完成桥台以后再填筑两端的路堤,因此在桥台两端必然会留下一个填土较多、施工面窄、工期短暂的作业段。一方面,由于该作业段狭窄且填土形状不规则,大型压实机械很难作业。碾压机具不配套时,对紧靠台背的填土难以碾压到位,容易形成死角。当缺乏适宜的压实机具时,常利用人工夯实,因而密实度往往达不到设计要求;另一方面,由于在路基分层摊铺、分层碾压的施工过程中,填土过厚时会在压实过程中产生表皮硬壳现象,检测人员检测到的密实度是表土层的,而检测不出内部的漏洞,这样的路堤经过一段时间的行车和自然因素的影响极易产生较大的沉降。
5.桥头渗水。包括路面渗水及河道涨水浸软路基而变形。
6.桥头处地质不良。主要是软土地基,在填土及车辆等荷载作用下压缩变形。
7.台前与台背的防护工程有时处理不当,使路堤填土产生侧移导致沉陷。
8.受自然条件影响。台体部分基本不受自然条件的影响而产生明显变形,而台背路基在自然条件——温度和温度的影响下会有明显变形。随着路基路面材料中水分的增加,土粒胶体的接触点减小,液相膜增厚,从而降低土体路基的程度和颗粒间的结合力,在外界荷载的作用下,变形比较明显,导致跳车现象。
三、台背回填施工质量控制措施
1.处理台背軟弱地基。处理台背软弱地基是防止出现桥头跳车的重要措施之一。根据实际情况,当软弱层较薄时,可用天然砂砾、碎砾石、砂等强度高、透水性好的材料进行换填;当软弱层较厚时,要采用砂井、碎石庄、粉喷桩等措施,提高地基的承载能力,并且在桥台台背的路基填筑前,应采用大吨位的压实机具进行路基原地面的压实施工,以加大地基的填前沉降量,必要时还可加入石灰处理,确保路基地面达到一个理想的沉降效果及承载能力。
2.台背填料及台背填筑质量的控制。填料压缩沉降的关键在于填料的选择和填筑质量控制。
(1)台背填料采用透水性能好的砂砾、粗砾或级配较好的碎石土。路床顶面以下1.5m范围内回填材料掺配石灰,石灰掺量按照填料,总质量的5%控制,石灰的技术指标等级不小于钙质生石灰二级标准,填料的最大料径不大于5cm。
(2)严格控制台背回填的填筑质量,控制松铺厚度和压实机具,台背回填松铺厚度不得大于15㎝。为确保回填压实度能达到要求,压实机具采用18吨以上的振动压路机分层碾压,在边角和墙身处采用小型冲击夯分层压实。在台背回填范围内的压实度不得小于96%,回填基底或原地面的压实度不得小于93%。
(3)台背回填施工应做到“三专”,即选择专业队伍,采用专业的机械设备,安排专门的质量管理人员进行质量控制。提高施工人员的质量意识,实行台背回填质量责任卡,层层落实,责任到人,减少人为因素,对桥头跳车造成的影响。
3.预压处理。所谓预压处理就是在路基及台背回填施工时优先进行桥头填土施工,桥头路段比一般路基段早填筑至设计标高。合理安排桥梁工程的施工计划,尽可能减少桥梁工程的施工工期,使得桥梁施工尽快结束,从而延长桥头台背回填的自然沉降时间,使台背回填处的路基在交付使用前,能完成较多的自然沉降,减小路桥交界处的沉降差。
4.对搭板下填料进行压浆加固。对搭板下填料进行压浆加固,就是搭板施工时预留注浆孔,在搭板施工完成至沥青砼摊铺前,对搭板下填料进行压浆加固。利用液压,气压或电化学原理,将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间的空隙,对填料起挤密、填隙、粘连等作用,将原来松散的路基填料胶结成一个整体,减轻路基填料后压缩沉降,同时搭满搭板下由于路基沉降已产生的脱空。减轻和延缓后期搭板脱空和沉降,进而减轻和延缓桥头跳车。
5.设置完善的排水系统。水是造成路基病害的一个主要因素,因此必须重视路基与桥头处的衔接设计,设置完善的排水系统及排水措施,以防止自然降水的滞留特别是对于用粘性土或石灰稳定土填筑的台背,更应防止雨水进入路基造成对台背的病害,具体措施包括:在台背回填路段施工前,把路基原地面设置成双向的路拱横坡,同时根据需要设置一定数量排水表沟,在台背回填顶面设置防水层,以防止路面结构的渗水浸入台背路基。加强回填段路基两侧边坡的排水设置,可在边坡浆砌防护工程的下方设置防水土工布,把路基边坡上的水排水,而对于透水性材料填筑的台背,也应设置排水设施,防止降水渗入,台背回填路基造成对填料的冲刷。
6.在桥头设置过渡段。过渡段可以分为两种:一种是路面类型过渡。桥梁两端路基施工时,在一定长度范围内铺设过渡性路面,待路基沉降基本完成后改铺原设计路面,这种措施对水泥砼路面比较合适。另一种是搭板过渡。设置搭板可以使在柔性结构路段产生的较大沉降,通过搭板逐渐过渡至桥梁结构上,车辆行驶不至于产生跳跃。目前设计的搭板长度一般为3~8米。
桥头跳车是道路工程中最常见的病害之一,而桥头跳车的预防和治理,施工质量控制是一项长期而艰巨的工作,在严格按照施工规范操作规程下,还需建设方、设计方、监理方及其它相关方等单位共同努力才能完成,使桥头跳车问题达到进一步的控制和解决,创造一个良好的行车条件,提高行车的安全性。
四、结语
桥头跳车的防治是一个系统工程,需要建设、设计、施工、监理通力合作,针对不同情况,提出合理的实施方案。只有这样,才能有效地防止桥头跳车的产生,保证交通的安全、快捷、舒适,并减少后期维修费用。
参考文献
[1]朱帅,陈四清.浅谈台背填土施工质量控制.科技信息,2007,(28).
[2]代万灵.桥涵台背回填施工质量控制.今日财富·理论,2010,(1).
关键词:桥头跳车;回填;施工;控制
在道路施工中,由于桥涵台背处的回填是路基填土与桥梁结构物的衔接部分,其与路基,桥涵结构物本身间产生的不均匀沉降,将导致桥头处出现错台,致使车辆行驶在这一位置时,产生颠簸,跳跃的现象。桥头跳车将直接影响行车的舒适及道路的使用寿命,是目前道路建设中难以根治的质量通病之一。因此,在工程施工中必须高度重视桥涵构筑物的台背回填质量。
一、公路桥头跳车的危害
1.对车速的影响。桥头处形成的台阶,使车辆的行车速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度与桥面类型、台阶高度、车辆类型和行车速度而异,但台阶达到2cm~4cm以上时影响很大,速度降低较多。
2.对安全的影响。公路等级的提高,行车速度越来越快。桥头跳车,司机反应不及时,容易引发各类交通事故,甚至会造成车毁人亡。
3.增加养护成本。桥头跳车病害的出现,公路养护部门为保证路况质量,必然要投入大量的资金进行维修养护。如果因养护不到位造成交通责任事故,还要承担由此而引发的经济赔偿责任和其它法律责任。
二、桥头跳车的原因
1.设计不周全。设计人员对施工过程中如何碾压考虑不周,对于填料的要求不严格,台背排水考虑欠佳,以及填土和地基处理的方案不周全等。
2.桥台与路堤沉降差异。桥台与台后填土的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层,但从目前设计情况看,仅对桥台地基进行加固处理设计,而对台背填方路段下的地基一般不进行加固处理设计。桥台和台背填土是两个性质不同的结构体,虽然桥台作用在地基上的压力大于台背填方,但由于桥台基础一般都进行了加固处理,所以它一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固,其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形,由于地基的这种差异变形,反映到上部路面,就出现了桥台和台背填方段的差异沉降变形(台阶)。
另外,桥台结构物刚度大,压缩小。而台背路堤为一种刚度很小的非线性材料,在自重荷载及车辆荷载等的作用下会产生弹性变形和永久变形。
3.台后填料。填料随意选用,强度低、水稳性差、级配不良,不符合设计要求。另外,台背填料一般为透水性材料,空隙大,在自重及外部荷载作用下孔隙率降低、密实度增大而产生沉降量。
4.台后压实度不足。施工质量不达到要求。由于道路与桥台连接处的施工顺序一般是完成桥台以后再填筑两端的路堤,因此在桥台两端必然会留下一个填土较多、施工面窄、工期短暂的作业段。一方面,由于该作业段狭窄且填土形状不规则,大型压实机械很难作业。碾压机具不配套时,对紧靠台背的填土难以碾压到位,容易形成死角。当缺乏适宜的压实机具时,常利用人工夯实,因而密实度往往达不到设计要求;另一方面,由于在路基分层摊铺、分层碾压的施工过程中,填土过厚时会在压实过程中产生表皮硬壳现象,检测人员检测到的密实度是表土层的,而检测不出内部的漏洞,这样的路堤经过一段时间的行车和自然因素的影响极易产生较大的沉降。
5.桥头渗水。包括路面渗水及河道涨水浸软路基而变形。
6.桥头处地质不良。主要是软土地基,在填土及车辆等荷载作用下压缩变形。
7.台前与台背的防护工程有时处理不当,使路堤填土产生侧移导致沉陷。
8.受自然条件影响。台体部分基本不受自然条件的影响而产生明显变形,而台背路基在自然条件——温度和温度的影响下会有明显变形。随着路基路面材料中水分的增加,土粒胶体的接触点减小,液相膜增厚,从而降低土体路基的程度和颗粒间的结合力,在外界荷载的作用下,变形比较明显,导致跳车现象。
三、台背回填施工质量控制措施
1.处理台背軟弱地基。处理台背软弱地基是防止出现桥头跳车的重要措施之一。根据实际情况,当软弱层较薄时,可用天然砂砾、碎砾石、砂等强度高、透水性好的材料进行换填;当软弱层较厚时,要采用砂井、碎石庄、粉喷桩等措施,提高地基的承载能力,并且在桥台台背的路基填筑前,应采用大吨位的压实机具进行路基原地面的压实施工,以加大地基的填前沉降量,必要时还可加入石灰处理,确保路基地面达到一个理想的沉降效果及承载能力。
2.台背填料及台背填筑质量的控制。填料压缩沉降的关键在于填料的选择和填筑质量控制。
(1)台背填料采用透水性能好的砂砾、粗砾或级配较好的碎石土。路床顶面以下1.5m范围内回填材料掺配石灰,石灰掺量按照填料,总质量的5%控制,石灰的技术指标等级不小于钙质生石灰二级标准,填料的最大料径不大于5cm。
(2)严格控制台背回填的填筑质量,控制松铺厚度和压实机具,台背回填松铺厚度不得大于15㎝。为确保回填压实度能达到要求,压实机具采用18吨以上的振动压路机分层碾压,在边角和墙身处采用小型冲击夯分层压实。在台背回填范围内的压实度不得小于96%,回填基底或原地面的压实度不得小于93%。
(3)台背回填施工应做到“三专”,即选择专业队伍,采用专业的机械设备,安排专门的质量管理人员进行质量控制。提高施工人员的质量意识,实行台背回填质量责任卡,层层落实,责任到人,减少人为因素,对桥头跳车造成的影响。
3.预压处理。所谓预压处理就是在路基及台背回填施工时优先进行桥头填土施工,桥头路段比一般路基段早填筑至设计标高。合理安排桥梁工程的施工计划,尽可能减少桥梁工程的施工工期,使得桥梁施工尽快结束,从而延长桥头台背回填的自然沉降时间,使台背回填处的路基在交付使用前,能完成较多的自然沉降,减小路桥交界处的沉降差。
4.对搭板下填料进行压浆加固。对搭板下填料进行压浆加固,就是搭板施工时预留注浆孔,在搭板施工完成至沥青砼摊铺前,对搭板下填料进行压浆加固。利用液压,气压或电化学原理,将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间的空隙,对填料起挤密、填隙、粘连等作用,将原来松散的路基填料胶结成一个整体,减轻路基填料后压缩沉降,同时搭满搭板下由于路基沉降已产生的脱空。减轻和延缓后期搭板脱空和沉降,进而减轻和延缓桥头跳车。
5.设置完善的排水系统。水是造成路基病害的一个主要因素,因此必须重视路基与桥头处的衔接设计,设置完善的排水系统及排水措施,以防止自然降水的滞留特别是对于用粘性土或石灰稳定土填筑的台背,更应防止雨水进入路基造成对台背的病害,具体措施包括:在台背回填路段施工前,把路基原地面设置成双向的路拱横坡,同时根据需要设置一定数量排水表沟,在台背回填顶面设置防水层,以防止路面结构的渗水浸入台背路基。加强回填段路基两侧边坡的排水设置,可在边坡浆砌防护工程的下方设置防水土工布,把路基边坡上的水排水,而对于透水性材料填筑的台背,也应设置排水设施,防止降水渗入,台背回填路基造成对填料的冲刷。
6.在桥头设置过渡段。过渡段可以分为两种:一种是路面类型过渡。桥梁两端路基施工时,在一定长度范围内铺设过渡性路面,待路基沉降基本完成后改铺原设计路面,这种措施对水泥砼路面比较合适。另一种是搭板过渡。设置搭板可以使在柔性结构路段产生的较大沉降,通过搭板逐渐过渡至桥梁结构上,车辆行驶不至于产生跳跃。目前设计的搭板长度一般为3~8米。
桥头跳车是道路工程中最常见的病害之一,而桥头跳车的预防和治理,施工质量控制是一项长期而艰巨的工作,在严格按照施工规范操作规程下,还需建设方、设计方、监理方及其它相关方等单位共同努力才能完成,使桥头跳车问题达到进一步的控制和解决,创造一个良好的行车条件,提高行车的安全性。
四、结语
桥头跳车的防治是一个系统工程,需要建设、设计、施工、监理通力合作,针对不同情况,提出合理的实施方案。只有这样,才能有效地防止桥头跳车的产生,保证交通的安全、快捷、舒适,并减少后期维修费用。
参考文献
[1]朱帅,陈四清.浅谈台背填土施工质量控制.科技信息,2007,(28).
[2]代万灵.桥涵台背回填施工质量控制.今日财富·理论,2010,(1).