加筋土橋臺(tái)

劉風(fēng)杰

(石家莊市鼎盛交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司)

1 概述

1966年法國(guó)工程師首創(chuàng)了加筋土結(jié)構(gòu)，之后便迅速普及到很多建筑領(lǐng)域，包括水工、工民建、道路、機(jī)場(chǎng)等。隨著合成材料和土工塑料的產(chǎn)生，加筋土得到了更快的發(fā)展和完善。

加筋土在公路建設(shè)中已得到廣泛采用。在我國(guó)，大多數(shù)是用在高路基中應(yīng)用，以節(jié)省占地。隨著質(zhì)高價(jià)廉的人工合成材料的出現(xiàn)，加筋土的造價(jià)大大降低。在節(jié)省勞力、縮短工期等方面也取得了顯著成績(jī)。加筋土的可靠性、耐久性，已從工程實(shí)踐中得到證實(shí)。

加筋土在橋梁中的應(yīng)用實(shí)例尚不多見。將臺(tái)后的引道土方做成加筋土，力求使其“自立”，不再壓迫橋臺(tái)，就會(huì)使橋臺(tái)的負(fù)擔(dān)大大減輕，有效地緩解了臺(tái)身和樁基的受力，減化了橋臺(tái)的設(shè)計(jì)和施工。

2 加筋土材料

諸如鋼帶之類的加筋材料，已經(jīng)對(duì)其耐久性提出了質(zhì)疑。目前，土工格柵和加筋土體系所用材料大多為聚丙烯類材料。這類材料的一個(gè)缺點(diǎn)就是它的徐變。另外，加筋土的面墻大多采用手工干砌，這在地震地應(yīng)是很不利的。除此之外，人工砌筑效率低、工期長(zhǎng)，已不符合時(shí)代潮流。

國(guó)內(nèi)的加筋材料遠(yuǎn)比進(jìn)口材料便宜。聚丙烯材料幾乎完全取代了易生銹的金屬材料。材料問題解決之后，剩下的問題便是如何解決它的徐變性、幾何可變性和取消笨重的手工操作。

3 加筋土在公路中的應(yīng)用

加筋土體系在公路建設(shè)中已得到廣泛應(yīng)用。加筋土結(jié)構(gòu)已有很多工程實(shí)例，工藝日臻完善。加筋土結(jié)構(gòu)具有很多功能，可以解決多方面的技術(shù)難題:(1)陡峭邊坡的路堤，可用加筋土加固斜面，提供綠化帶。(2)用加筋土可做成豎直坡面的立墻、擋土墻。(3)路基加寬時(shí)，在連接界石處加筋以增強(qiáng)整體性。(4)做成分離式加筋土橋臺(tái)以減輕或消除橋臺(tái)的土壓力，使橋臺(tái)只承受豎向力。(5)加筋土橋臺(tái)可以完全取消錐坡，騰出橋下空間。(6)處理軟弱土和觸變性土。(7)做加筋土路基以節(jié)省占地。總之，采用加筋土結(jié)構(gòu)，不但在減少占地、節(jié)省投資等方面可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且在維護(hù)林木、生態(tài)學(xué)等方面也會(huì)取得環(huán)保方面的成就。

4 加筋土橋臺(tái)的應(yīng)用實(shí)例

為了提供橋下空間，在傳統(tǒng)的帶錐坡的通道設(shè)計(jì)中，不得不多做出的兩孔橋。也就是說，為了提供一條通道，卻不得不做成三孔橋，造價(jià)成倍增加。尤其是城市中，更難處理，不但存在著占地問題，而且還有礙觀瞻。在這種情況下，如果想在橋下再增加兩條車道，可將錐坡和臺(tái)后一段引道拆除，代之以加筋土擋墻，與橋臺(tái)和路基分開。這是一種非常合理的方案，可以有效地節(jié)省投資、材料和勞力，經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。

圖1所示是對(duì)雙懸臂鋼架橋的改造。在此情況下，跨線橋建成了雙懸臂鋼架橋，大多是為了跨越規(guī)則的人工渠。當(dāng)水庫(kù)放水量增加后，由于過水?dāng)嗝娴募s束，水流往往會(huì)上溢，浸泡并沖刷錐坡;另外，在搭板和錐坡交點(diǎn)處也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)病害。

最合理的改造方案是拆除錐坡和一段路基代之以加筋加筋體系。

圖1 對(duì)雙懸臂鋼架橋的改造

5 加筋土橋臺(tái)的基本做法

(1)在舊橋改建時(shí)，首先要拆除原有橋臺(tái)錐坡及靠近橋臺(tái)的一段路基，修整邊坡斜面，將原路基開成臺(tái)階狀，并壓實(shí)。

(2)重新填筑優(yōu)質(zhì)砂土，滲透系數(shù)不小于2.0 m/晝夜，壓實(shí)應(yīng)滿足要求。

(3)鋪設(shè)高強(qiáng)度土工合成材料，形成加筋土結(jié)構(gòu)。

(4)將橋臺(tái)臺(tái)身與引道土體分開，形成分離式加筋土橋臺(tái)。

(5)必要時(shí)鋪筑鉛絲籠，起到加固河床和保護(hù)路基作用。

6 結(jié)論

(1)加筋土橋臺(tái)增強(qiáng)了路基填土的自立能力，從而不再去壓迫橋臺(tái)，橋臺(tái)從巨大的土壓力中解放出來，使橋臺(tái)的設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單化。

(2)加筋土橋臺(tái)取消了錐坡，為橋下提供了更大的空間和通行能力。與傳統(tǒng)的帶錐坡橋臺(tái)相比，可以少建兩孔橋，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)目前已建立了一些可靠的計(jì)算方法，積累了一些施工經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外已建成了很多工程實(shí)例，可供參考。