高速公路橋涵搭板脫空原因及防治

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近年來,我省公路建設(shè)已進入突飛猛進的高速發(fā)展階段,多數(shù)路線經(jīng)多年運營后,各種病害顯現(xiàn)。尤其是各種通道、橋梁搭板脫空后,形成的橋臺跳車、搭板斷裂等病害,已成為多條線路的通病,嚴重影響了行車舒適、行車安全,并對橋涵的整體結(jié)構(gòu)形成嚴重危害,加快了橋、涵、通道損壞的速度,縮短了使用壽命。因此應(yīng)引起各級管理部門的重視,這里我想對高速公路橋涵搭板掏空臺背下沉的原因,以及應(yīng)采取的措施進行探討。
    一、原因分析
    1.地基軟土質(zhì)分布不均勻。修建橋涵大多部分是在河流、溝塹之上,地勢較低,由于長時間浸泡、沖刷,地下水偏高,土質(zhì)為長時間沖擊而成,加上部分回填材料的毛細吸水作用,造成地基下沉。
    2.搭板、路面水害。由于橋涵運營中撓度(彎沉)作用,導致伸縮縫與搭板之間縫隙張裂。養(yǎng)護、灌縫不利造成路面水滲入,造成臺背下沉、錐坡下滑,并對臺背造成進一步下滑牽引。一旦有水滲入,車輪碾過時造成的真空泵吸沖刷搭板下部細組料成分造成脫空,步入惡性循環(huán)。
    3.壓實度達不到要求。大多數(shù)高速公路在建設(shè)期是橋、路同建,橋涵建成后再行回填橋臺背,這樣,就很不利于大型機械的無遺漏、密結(jié)合碾壓。|來源|考試|大|造成回填材料的密實度在此形成薄弱環(huán)節(jié)。一般臺背回填時間都在橋涵與路基都已快完成時才進行,施工隊盲目追求進度,不嚴格遵守技術(shù)規(guī)范,沒有對臺背回填所用石灰或水泥嚴格控制,臺背回填作業(yè)面積小,不利于大型施工機械進行施工,只能使用一些人工夯或機械夯等小型壓實機械進行回填,加上施工單位責任心不強,導致壓實度難以達到要求,產(chǎn)生比較大的空隙,在通車后車輛在行駛過程中對它所使的荷載加大,回填料體積減小造成下沉。
     4.臺背與路基連接不好。臺背位于橋涵通道與路面連接的接合部位,一般情況下還設(shè)有伸縮縫、搭板等構(gòu)造物。橋(涵)臺一般是用混凝土澆筑的,成型后除非臺底地基發(fā)生沉降、變形,通常橋(涵)臺本身的豎向沉縮量是很小的,屬剛性構(gòu)造物,而臺背填土一般采用集料回填,屬柔性構(gòu)造物。這種剛?cè)嶂g的差異造成臺背與路基連接不好的原因之一。在加上有些施工隊對臺背與路基接茬處不重視,使臺背與路基中間存在夾層,造成臺背與路基處產(chǎn)生臺階,是該部位變成薄弱部位。
    二、處治方法
    1.在地質(zhì)不良的地段,若軟弱層較薄時,可采用天然沙礫、碎礫石、砂等強度高、滲水性好的材料進行換填;如軟弱層較厚時,可采用砂井、袋裝砂井、砂樁、粉噴樁等方法降低地基土的含水量,提高承載力。
    2.存在比較薄的淤泥全部清除,清理到硬面后進行碾壓達到要求后方可進行填筑。而存在比較厚的淤泥的河床多年沖刷形成淤泥無法全部清除的,根據(jù)現(xiàn)場情況進行砂井排水處理及粉體攪拌壓法、超載預壓法、砂礫勢層、生石灰樁、碎石樁等幾種方法處理。還要注意防水,對路基工作區(qū)以內(nèi)的水,要采取有效的防滲、防漏、防毛細水等措施,防止水分對地基及路基體填料產(chǎn)生不利影響。
    3.保證臺背填土范圍,規(guī)范要求臺背填土順路線方向長度,頂部為距翼墻尾不利臺高加2m,底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣不小于2m。拱橋臺背填土長度不應(yīng)小于臺高的3~4倍,涵洞兩側(cè)不應(yīng)小于2倍孔徑長度。
     分層填筑應(yīng)嚴格控制含水量,宜控制在大于含水量2%,分層填筑松鋪厚度不宜小于20cm,臺背回填宜大型施工機械配合小型夯具進行施工,松鋪厚度宜控制在不大于15cm,橋臺兩側(cè)回填應(yīng)同時進行。
     回填料宜選用礫石土或石類土,當采用非透水性土時,應(yīng)在土中增加外摻劑如石灰、水泥等,對石灰、水泥嚴格控制質(zhì)量。為減輕回填材料對地基的壓力采用流態(tài)粉煤灰回填,粉煤灰為晚期強度比較高,在使用中加人水泥、外加劑增加早期強度。我國現(xiàn)已在多條高速路上使用,并獲得不錯的收獲。
    采用大噸位振動壓路機碾壓地基,以加大地基的填前沉降量,必要時還可摻石灰處理,確保地|來源|考試|大|基土達到規(guī)定的壓實、沉降效果及承載能力。路基填料盡管在施工中充分壓實但后期不可避免地還會出現(xiàn)沉降,即工后沉降,為了減少工后沉降,臺背填料超填2~3m,有意提前預壓2~3個月,讓沉降充分發(fā)生,然后按路基標高推平施工。
    4.臺背與路基連接處應(yīng)預留1∶1.5的坡,坡面必須密實,或開臺階方法,臺階應(yīng)高為60cm寬度為不小于1m的臺階,開好臺階后應(yīng)在臺階上進行壓實度實驗,保證臺階密實度。使臺背與路基充分連接好。橋隊與路隊應(yīng)共用一個水準點控制標高,搭板由路面施工隊施工,搭板與其連接的一段路面在其他部位完工后在施工。路面施工接近橋頭時,應(yīng)注意路面與橋梁標高的協(xié)調(diào),使橋頭處舒順。