桥头跳车原因及防治

(整期优先)网络出版时间:2021-11-19
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桥头跳车原因及防治

窦晶

云南滇中城市建设投资开发有限责任公司,云南昆明 650000

摘要:伴随社会经济的快速发展,人们对公路工程的施工质量提出了越来越高的要求,在路桥过渡段位置若出现较为严重的差异沉降,一旦车辆经过该区域,就会产生颠簸、跳跃的不良现象。为此,必须做好过渡段差异沉降处治工作,提高施工质量。下面本文就桥头跳车原因及防治进行简要探讨。

关键词:桥头;跳车原因;防治;

1 桥头跳车的原因

1.1 填料不均匀

在公路桥梁的建设过程中,最重要的就是填料过程,因为公路与桥梁都是由填料堆砌而成的,是路身和桥身的重要组成部分。因此,在台背填料的过程中,我们必须选用具有良好透水性的材料,但是,透水性较好的材料又存在另一个问题,那就是材料的空隙率大,压实度不能得到很好的控制。

1.2 压实度不够

由以上分析可知,压实度也是影响道路和桥梁过渡段出现不均匀沉降的重要因素。由于台背填土不仅受机械设备的影响,而且还受施工的顺序、用料、作业面、经验等诸多方面的影响,所以如果在施工的过程中出现疏漏,就非常容易导致台背的填土压实度得不到满足,就会造成道路和桥梁的过渡段的不均匀下沉。

1.3 气候水文的影响

气候水文因素也是致使路桥发生不均匀沉降的主要原因。洪水、积雪、温差过大、冰冻或是降雨量过大都很有可能导致路堤发生横向的不均匀下沉。当然,地下水也是路堤产生不均匀横向下沉的重要因素,因为路基土在地下水的交替作用下,体内的水含量变化很大,使土体重量波动,发生下沉。

1.4 设计不合理

当然,道路和桥梁的结构设计也是不容忽视的。在施工过程中,由于许多原因引起的地质钻探深度不够和钻探的布控过少,未能达到准确探明软基深度和范围的要求,从而造成软基所选用的相关计算参数和处治它的理论计算与实际不符,这就导致了软基的设计要求不能达标。

2 桥头跳车问题的防治策略探究

2.1 重点落实地基加固处理

换填施工是地基加固处理中最常用的一种方法,具体流程如下所示:对存在于路桥连接区域的软弱土地基进行挖除;选择合适材料展开分层回填、分层夯实 ;在每层夯实后,都要展开一次检测工作 ;回填至设计标高后即可停止回填,并组织质量验收。也可以使用挤密法实现地基加固,即将重锤提升至一定高度后出使其自由下落,依托重锤对地基的冲击力达到加密地基土层的效果。

2.2 引入对桥头路面的特殊处理

实践中,可以利用消除因温度应力、挠曲变形约束所引发的局部应力的方法,避免板体结构发生不均匀沉降[1]。依托不均匀沉降的控制就能够达到减少桥头与路堤连接处裂缝的效果,从这一角度来看,还可以使用设置变厚式埋板的方式实现对不均匀沉降的高效控制。在此过程中,需要在路桥连接区域加设变厚式埋板;如果路面不是沥青混凝土路面,而是水泥混凝土路面,则需要改变路桥连接区域的路面板,促使其转变为厚式板。通过这样的处理,能够达到整体提高路桥连接区域荷载力、抗冲击能力的效果,促使错台幅度明显下降,达到控制不均匀沉降的效果。

2.3 对填料质量展开严格控制

笔者认为,在选用填料的过程中,除了要重点控制其质量达标性之外,还应当积极引入新型填料以获取更优质的材料性能,最大程度降低桥头跳车问题的发生概率。例如,新型泡沫混凝土材料具有密度小、质量轻、强度大于常规回填土、填筑后形成一个整体、抗冲击性能好、无侧向压力、对地基荷载小等优势。使用该材料填筑后,路基及桥台处于超固结状态,由此减少沉降和不均匀沉降、彻底消除填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害,具有明显的技术优势。相比于使用常规土填充的桥头来说,使用新型泡沫混凝土材料填充的桥头有着更高的优势。

3 桥头跳车治理施工的实例分析

3.1 项目概述

某公路的线路长度为1781m,标准段的横断面宽度为36m。本公路沿线跨越两条河道,因此设置了两座桥梁,这些桥梁均为 3×13m 的中桥。相应桥梁的桩基桩径设计为1.2m,桩基总数量为 32 根,桩长平均值为 32m。本区域的地质情况如下所示:从地质条件空间分布的方面来看,呈现出变化不大的水平;平原区表部的厚度稳定在0.5~2m 的范围内,属于硬壳层;整体上来看,本区域地质的整体性质较为一般;高压缩性的软层土为本区域地表层以下的主要土质,其平均厚度在20m。

3.2 高压旋喷桩施工处理

3.2.1 施工前的准备

提前准备的施工主要机械设备包括高压泥浆泵、钻机、泥浆搅拌罐、注浆管等。选用的高压旋喷桩施工方法为单管法,设定浆液压力稳定在20~40m Pa,浆液比重稳定在 1.3~1.49 ;旋转速度为每分钟 20 转 ;提升速度为每分钟0.2~0.25m ;喷嘴直径稳定在 2~3m 之间 ;浆液流量设定在每分钟80~100升的范围,若是桩径相对较大,则可以适当增高浆液流量。

3.2.2 高压旋喷桩施工控制的要点

在本次桥头跳车治理中,高压旋喷桩施工控制过程中落实的要点内容如下所示:使用挖掘机、推土机共同完成施工现场的清理工作,剔除地表杂物与种植土,厚度为0.3m,并对处理后的施工现场落实整平处理;结合施工现场的现实需要,提前设置临时排、截水设施,并在周边位置挖出排浆沟、废泥浆池等;在指定桩位区域设置桩机,促使钻头对准孔位中心,实施桩机整平 ;调整钻杆,确保其垂直度偏差稳定在1%~1.5% 以下;依托0.5m Pa 的低压射水实验确定喷嘴的畅通程度,保证后续施工顺利展开;在移动桩机的同时展开水泥浆的制备操作,在桶内加入水、水泥、外掺剂,开启搅拌机落实10~20分钟的搅拌处理,开启搅拌罐底部阀门,引导水泥浆通过孔径在0.8mm 的第一道筛网并进入浆液池,随后通过孔径为0.8mm 得第二道筛网,转移至浆液桶中等待后续施工中应用;由于在本次施工中应用了单重管法,所以钻孔及插管可同时展开,在钻机启动后开启高压泥浆泵,对水泥浆进行低压输送,促使钻杆沿着导向架振动、射流成孔下沉[2];在喷浆管下沉至预设位置后方可停止钻进操作,但是不停止旋转,提升高压泥浆泵压力,此时需要保证压力达到设计值,一般在20~40m Pa 的范围内,在坐底喷浆持续 30 秒后推动喷浆与旋转同时进行,并严格依托设计要求控制钻杆的提升速度;在旋喷管提升至接近桩顶的位置后,需要从桩顶以下的1m 区域缓慢提升旋喷,停止数秒后再接着缓慢提高0.5m,提升至桩顶停浆面后即可停止旋喷提升操作。

3.3 处理效果

完成上述施工操作后,在本工程的桥头段布设观测点进行管桩沉降的观测,观测点数量为6个、观测时间持续6个月。综合数据展开分析,确定本工程桥头段的沉降量趋于稳定,并不存在较为明显的变化情况。其中,沉降量的最小值为9mm ;沉降量的最大值为14mm,均满足次干路桥头路基工后沉降的相关标准要求(不超过20cm)。由此可以判定,前文所述的施工方案能够达到桥头跳车治理的效果,且整体结果相对理想。

结束语

综上所述,在当前的道路桥梁工程中,引发桥头跳车问题的原因较为多样,包括桥台与路堤之间存在沉降差、桥头与路堤连接处存在裂缝、质量控制的严格程度偏低等,需要实施针对性分析与处理。同时,结合施工实践能够了解到,高压旋喷桩施工方案能够达到桥头跳车治理的效果,且整体结果相对理想,有着极高的推广与落实价值。

参考文献:

[1] 蔡寅寅.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[J].魅力中国,2017,(34):119-120.

[2] 陈剑峰.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[J].工程建设与设计,2018,(06):103-104.

[3] 陈功.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[J].工程技术研究,2019,(04):161-162.