高速公路桥涵搭板脱空原因及防治
一、原因分析
1.地基软土质分布不均匀。修建桥涵大多部分是在河流、沟堑之上,地势较低,由于长时间浸泡、冲刷,地下水偏高,土质为长时间冲击而成,加上部分回填材料的毛细吸水作用,造成地基下沉。
2.搭板、路面水害。由于桥涵运营中挠度(弯沉)作用,导致伸缩缝与搭板之间缝隙张裂。养护、灌缝不利造成路面水渗入,造成台背下沉、锥坡下滑,并对台背造成进一步下滑牵引。一旦有水渗入,车轮碾过时造成的真空泵吸冲刷搭板下部细组料成分造成脱空,步入恶性循环。
3.压实度达不到要求。大多数高速公路在建设期是桥、路同建,桥涵建成后再行回填桥台背,这样,就很不利于大型机械的无遗漏、密结合碾压。|来源|考试|大|造成回填材料的密实度在此形成薄弱环节。一般台背回填时间都在桥涵与路基都已快完成时才进行,施工队盲目追求进度,不严格遵守技术规范,没有对台背回填所用石灰或水泥严格控制,台背回填作业面积小,不利于大型施工机械进行施工,只能使用一些人工夯或机械夯等小型压实机械进行回填,加上施工单位责任心不强,导致压实度难以达到要求,产生比较大的空隙,在通车后车辆在行驶过程中对它所使的荷载加大,回填料体积减小造成下沉。
4.台背与路基连接不好。台背位于桥涵通道与路面连接的接合部位,一般情况下还设有伸缩缝、搭板等构造物。桥(涵)台一般是用混凝土浇筑的,成型后除非台底地基发生沉降、变形,通常桥(涵)台本身的竖向沉缩量是很小的,属刚性构造物,而台背填土一般采用集料回填,属柔性构造物。这种刚柔之间的差异造成台背与路基连接不好的原因之一。在加上有些施工队对台背与路基接茬处不重视,使台背与路基中间存在夹层,造成台背与路基处产生台阶,是该部位变成薄弱部位。
二、处治方法
1.在地质不良的地段,若软弱层较薄时,可采用天然沙砾、碎砾石、砂等强度高、渗水性好的材料进行换填;如软弱层较厚时,可采用砂井、袋装砂井、砂桩、粉喷桩等方法降低地基土的含水量,提高承载力。
2.存在比较薄的淤泥全部清除,清理到硬面后进行碾压达到要求后方可进行填筑。而存在比较厚的淤泥的河床多年冲刷形成淤泥无法全部清除的,根据现场情况进行砂井排水处理及粉体搅拌压法、超载预压法、砂砾势层、生石灰桩、碎石桩等几种方法处理。还要注意防水,对路基工作区以内的水,要采取有效的防渗、防漏、防毛细水等措施,防止水分对地基及路基体填料产生不利影响。
3.保证台背填土范围,规范要求台背填土顺路线方向长度,顶部为距翼墙尾不利台高加2m,底部距基础内缘不小于2m。拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍,涵洞两侧不应小于2倍孔径长度。
分层填筑应严格控制含水量,宜控制在大于最佳含水量2%,分层填筑松铺厚度不宜小于20cm,台背回填宜大型施工机械配合小型夯具进行施工,松铺厚度宜控制在不大于15cm,桥台两侧回填应同时进行。
回填料宜选用砾石土或石类土,当采用非透水性土时,应在土中增加外掺剂如石灰、水泥等,对石灰、水泥严格控制质量。为减轻回填材料对地基的压力采用流态粉煤灰回填,粉煤灰为晚期强度比较高,在使用中加人水泥、外加剂增加早期强度。我国现已在多条高速路上使用,并获得不错的收获。
采用大吨位振动压路机碾压地基,以加大地基的填前沉降量,必要时还可掺石灰处理,确保地|来源|考试|大|基土达到规定的压实、沉降效果及承载能力。路基填料尽管在施工中充分压实但后期不可避免地还会出现沉降,即工后沉降,为了减少工后沉降,台背填料超填2~3m,有意提前预压2~3个月,让沉降充分发生,然后按路基标高推平施工。
4.台背与路基连接处应预留1∶1.5的坡,坡面必须密实,或开台阶方法,台阶应高为60cm宽度为不小于1m的台阶,开好台阶后应在台阶上进行压实度实验,保证台阶密实度。使台背与路基充分连接好。桥队与路队应共用一个水准点控制标高,搭板由路面施工队施工,搭板与其连接的一段路面在其他部位完工后在施工。路面施工接近桥头时,应注意路面与桥梁标高的协调,使桥头处舒顺。
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