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公路桥头跳车的原因与监理防治措施

08-27 14:34:09  浏览次数:311次  栏目:建筑培训

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    随着高速公路的迅速发展,在公路建设中,桥头出现的跳车现象,已成为高速公路的多发常见病害,严重影响行车的平稳性和安全性,是目前软土地区修筑高速公路的难题之一,也是公路修筑的一个急待解决的重要课题。桥头产生跳车的主要原因是桥头与路基的沉降差所致,它与地基条件、填筑材料、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

    桥头跳车是由于桥台与其后路基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降差而产生的。当沉降差超过2cm以上时,将使此处的路面断裂,从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降断裂的原因,主要是由于高等级公路桥台基础一般采用桩基础,桩尖落到持力层,其沉降量甚小,设计控制工后的沉降量一般为 2cm~3cm,而其后的台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形,从而使桥台和路基产生不均匀沉降,造成路面和桥台的高程突变,形成桥头跳车。

    由此可见,桥头跳车的原因主要是路桥的沉降差所致;而引起路桥沉降差的主要原因,是由于台后路基的沉降所产生的。而路基沉降的原因主要有以下几个方面:

    1.1地基沉降
    由于桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多属于软弱基础,在路基营运荷载的作用下,使地基产生压缩变形,形成地基沉陷。特别是由于软弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点,地基沉降更为严重,并且需要相当长的时间才能趋于稳定。同时,由于高等级公路多为全封闭、全立交,为了满足被交公路、航道等净空的要求,桥台后的路基高度一般都较高。因此,产生的地基应力相对较大,更容易引起地基沉降,从而导致桥台后的路基随地基在一定时间内逐渐下沉。

    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。

    加上受工期、动拆迁等一些客观因素的影响,有些工程中的台后回填要等到桥台施工完成后,才能进行填筑。因此,压路机要受到桥台的限制,碾压困难,对紧靠台后的填土难以碾压到位,尤其是对于肋式桥台、U型桥台等受尺寸的限制,有的压实机械根本进不去,导致漏压、压不实等现象,使台后填土的压实度严重不足,尽管使用小型夯实设备补夯,也难以达到规定要求,因而增加了台后填料的压缩变形。

    2 减少桥头跳车的措施

    2.1地基预压处理
    预压处理就是在拟建桥台处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造结构物。有时为了加速地基固结下沉,在填筑路堤时,还可预先把土填得比设计高度高一些,或加宽土宽度,待沉降稳定后再挖除超填部分。这种预压或超载预压的方法,可以说是处理软弱地基最有效、最经济的方法,它不仅可以解决桥头的跳车问题,而且可以解决台后填土的不均匀沉降问题。

    以沪芦高速公路10标为例,该工程于2003年3月开工,路基填土于2003年9月基本完成,经过一年的预压周期,路基压实度和路基工后沉降均满足设计要求。在地基预压处理中,监理建议采取了以下预防措施,从而确保了工程质量。

    (1)分级加载控制标准。路堤中心线地面沉降速率不大于1.0cm/昼夜,坡脚水平位移速率不大于0.4cm/昼夜。若超过这一数值则立即停止填筑,直到沉降及位移速率小于控制标准方可继续施工。
    (2)超载卸载控制标准及路槽开挖时间的确定。超载填土路堤的预压期大于设计规定时间且路堤中心线地面连续3个月沉降速率小于

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    (3)在预压期内不应在路堤上做任何工程,只允许添加由于沉降而引起的附加填土。当路堤中心点沉降大于20cm后,必须及时补偿填土至设计所要求的超载预压高程。
    (4)路堤堆载施工前应做好排水沟、集水井等施工排水措施,保证基底干燥,并设置永久性平面和高程控制基点。
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