【摘 要】隨著我國經濟持續穩定的發展,交通事業也進入了一個蓬勃發展的階段,道路橋梁工程也隨之飛速的發展,其質量通病也日益顯現.本文簡單介紹了城市道路橋梁的質量通病,分析了其存在的原因,并提出了其預防措施.
【關鍵詞】城市道路;道路橋梁;質量控制;質量通病;預防措施
在我國道路橋梁施工經常會出現橋頭跳車、伸縮裝置早期破壞、混凝土外觀顏色不一致等質量問題,影響了道路橋梁結構物的外觀與正常使用,深入分析問題產生的原因并加以有效預防是橋梁建設質量和行車安全的保障.
一、橋頭跳車
橋頭跳車是我國城市道路橋梁質量通病之一。所謂橋頭跳車是由于公路橋頭及伸縮縫(橋頭引道)處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現臺階引起車輛通過時產生跳躍的現象。
形成原因
1、橋頭跳車產生的原因
橋頭跳車是一個普遍的問題,形成的原因很復雜,影響因素也很多,如:路堤沉降、路基填料、橋臺型式、搭板長度等。橋頭跳車的直接原因是橋梁和路基者之間存在著沉降特性的差異。橋臺是剛性構筑物,其下部一般都有樁基礎,所以,橋臺的變形和沉降非常小;但是路基和地基都是柔性的,在荷載作用下經過一定的時間后,地基和路基填料沉降逐漸明顯,與構造物之間必然形成不均勻沉降,因此,橋頭路堤要比橋臺的沉降嚴重,從而造成了兩者的沉降差異,出現跳車現象。
(1)地基沉降
由于地基土質不良或地基處理不當而造成的地基沉陷是橋頭跳車的重要原因,如果地基處理方法不當,導致地基主固結沉降不能在施工期間完成,就會造成完工后的沉降比較大。正式通車后,經過一定的時間后,地基開始緩慢固結,剩余的沉降逐漸完成,這部分沉降就會造成路基與橋臺的沉降差,形成橋頭跳車現象。次固結沉降則是指地基在路基靜載長時間作用及車輛的動荷載反復作用下,地基土顆粒間的粘滯蠕變以及土體側向的變形,導致路面高程下降。地基沉降是造成橋頭跳車的主要原因之一。
(2)臺后填料的壓實問題
臺背填料一般采用石灰土進行回填,因材料本身孔隙率大,所含的水分多, 施工中采取任何措施也難將填料間的孔隙完全消除,在回填土自重及車輛荷載的作用下,孔隙率逐漸降低, 填料逐漸壓縮,密實度逐漸增大,便在短時間內產生壓縮沉降、變形, 造成跳車。
此外,在臺后回填施工時,由于一些施工單位的質量意識淡薄, 盲目追求進度,沒有控制好分層厚度、壓實度,不能按照規范要求施工,往往達不到規定的壓實遍數,這樣壓實度就很難保證,就給橋頭跳車埋下了隱患。這也是工后填料壓實變形很大而導致臺后沉降的主要原因。
2、橋頭跳車的預防措施
(1)地基的處理
處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車現象的重要措施。根據軟土地基的具體情況,分別采取如下加固措施:塑料排水板、沙井、土工織物鋪墊、旋噴樁、換填土等。就現在情況看,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果顯著,施工工期短,但用度高;超載預壓一樣平常可使用施工荷載作為軟基預壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單,經驗較為成熟,是現在處理軟基中較為常用方法。在道路橋梁施工中,要根據當地的實際情況,選擇相應的處理方法,達到預防橋頭跳車的目的。
(2)臺背或路基回填
首先,臺背填料宜選擇透水性材料,在選擇材料上應選擇板體性好、可壓縮性小、壓實快、透水性強的材料,如卵礫石、碎石土及砂礫土等,不得采用含有泥草、腐殖物或凍土塊的土,并要求填料級配適當。在采用非透水性土時,應摻入灰劑量不小于6%的Ⅲ級以上石灰進行改良;當為塑性指數較小的砂土、亞砂土或粉土時,應摻入灰劑量不小于3.5%的標號325以上的普硅水泥等,對土質進行改良。
其次,臺背回填順路線方向長度,應自臺身起,頂面不小于橋臺高度加2m,底面不小于2m,拱橋臺背填土長度不應小于臺高的3-4倍。錐坡填土應與臺背填土同時進行,并應按設計寬度一次填足。臺背與路基相接處,應以不大于1:1的斜坡或者臺階形式進行銜接。
二、道路橋梁伸縮裝置早期破壞
橋梁伸縮縫是為滿足橋面變形的要求,通常在兩梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置上設置伸縮縫。要求伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個方向,均能自由伸縮,牢固可靠,車輛行駛過時應平順、無突跳與噪聲;要能防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞;安裝、檢查、養護、消除污物都要簡易方便。主要是為了防止溫度的變化引起路面結構的熱脹冷縮過大而造成破壞。現在為了減少地震危害,伸縮縫也起到防止梁體位移過大的作用。總之就是一個緩沖位移的裝置。
橋梁伸縮縫是橋梁構造中的重要組成部分, 橋梁伸縮裝置往設計、施工上稍有缺陷或不足,就會引起其早期破壞。而且伸縮縫的施工質量是影響公路橋梁使用的重要環節,安裝質量直接影響到結構的正常使用和耐久性能,行車的平衡性和舒適性。
1、道路橋梁伸縮裝置早期破壞的原因
(1)裝置本身的質量問題
伸縮裝置目前所用的材料基本上都是橡膠和鋼材,前者太柔而后 者太硬.只有解決好剛柔的問題,伸縮裝置才能經久耐用.另外就是制造工藝達不到技術要求。常見的伸縮裝置質量問題:.第一,梳齒板伸縮裝置錨固系統僅靠單側錨固,且錨固深度小,難以滿足伸縮裝置的高剛度和整體性要求.第二,伸縮裝置兩側后澆筑混凝土厚度小于 20cm ,難以滿足伸縮裝的耐久性要求.第三,梳齒板伸縮裝置雖然結構形式簡單,造價較低,但其伸縮原理不科學,結構形式落后,難以滿足高速公路的使用要求.
(2)伸縮裝置型號選擇的問題
目前伸縮裝置的種類很多.每種伸縮裝置都有其優缺點和適用范圍.而實際選擇伸縮裝置時,只是根據伸縮量的大小,結合工程經驗并根據實際情況選用,不進行力學計算,造成了所選用的伸縮裝置所能承受的應力水平與實際受力狀況相分離。特別是在進行伸縮量計算時,以當地月平均氣溫計算,未考慮極端高溫或低溫對伸縮裝置的影響,選擇的伸縮裝置型號偏小或伸縮量安全系數小,造成伸縮裝置工作不正常,彈性元件處于長時間極限狀態提前損壞,進而導致伸縮裝置的整體損壞.
2、避免伸縮裝置早期破壞的措施
(2)合理選用伸縮裝置
合理選定型式是保證橋梁伸縮裝置有較好的使用效果和耐久性 極為重要的第一環節.首先要根據當地的氣候溫度、道路性質、橋梁類型,準確計算出橋梁伸縮量,并預留必須的富裕量而適當選大一型號.此外,還要綜合考慮道路、橋梁和伸縮裝置整體的耐久性、平整性、施工性、維修性等性能,盡量選用構造簡單,并且施工、維修容易的伸縮裝置。
(2)重視伸縮裝置的施工工藝
施工人員應重視伸縮裝置的施工工藝,嚴格按施工工藝標準和安裝工序進行施工。施工人員應該按照選定伸縮裝置的技術要求,根據當地的氣候溫度和橋梁的實際情況,制定詳細的施工方案,并選擇適當的施工時機,安排足夠的工期.施工時應該在氣溫較低時進行.并且采用后裝法(先做橋 面后安裝).安裝前槽口清理尺寸要夠,沖洗要干凈徹底.定位時,要按照實際溫度對定位尺寸,以及預留縫寬進行調整.在澆筑混凝土的過程中,要振搗充分,使之密實.并盡量與橋面平齊,誤差不超過lmm,。
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