黎功林
(四川川交路橋有限責任公司 四川廣漢市 618300)
橋涵頭跳車原因及防治新技術
黎功林
(四川川交路橋有限責任公司 四川廣漢市 618300)
三背回填是路基施工的質量通病,尤其是橋涵頭路基的不均勻沉降,是造成橋涵頭跳車主要根源,多少年來,雖然采取了包括選擇優質原材料、先進合理壓實設備、壓漿處治等技術措施,但時至今日仍未完全解決橋涵頭跳車的質量通病,近年來,生產壓實設備廠家開發了一種新型液壓式擠密壓實機,可有效壓實橋涵頭等邊角部位,從而更好確保橋涵頭等邊角部位的壓實度,以防治或減少橋涵頭跳車的情況。
橋涵頭;跳車;原因;防治;技術
2015年末四川省高速公路通車里程已達6000余km,省內高速公路建設早已從成都平原及周邊丘陵地區、向山區延伸,四川山區地貌大多為雞爪地形,溝壑縱橫,水田、魚塘遍布,山區高速公路橋隧比例大,一般為40-80%,加之高速公路建設周期越來越短,以及山區優質填料及邊角壓實設備的缺乏,高速公路建成通車后不久,出現橋涵頭頻繁跳車的病害,為此,四川省管養單位每年需要為投入運營的高速公路花費巨額的維護費用,而且社會負面影響極大。為了盡可能避免或減少橋涵頭跳車病害發生,本文根據我省工程項目的實際情況,結合本人的工程經驗,分析了橋涵頭出現跳車的主要原因,并提出了相應的技術措施,經實際應用,取得了良好的效果。
2.1 回填材料差
橋背、涵背回填應采用透水性好、粒徑較小、級配較好的優質填料,而實際施工中,由于山區缺乏優質砂礫石或砂礫石價格太貴以及砂礫石含泥量太大,施工單位往往直接利用挖方的土、泥巖、片石,甚至粒徑較大的石料回填(圖1、圖2),采用不合格填料,難以保證橋背、涵背回填壓實度,勢必產生橋涵頭跳車。

圖1 橋背回填大石塊

圖2 涵背回填大卵石
2.2 橋涵背積水及軟土清理不干凈
橋涵背回填工序應是在橋涵臺墻施工完畢后進行,往往在臺背回填前,橋涵背已積水或本身就是軟土(圖3),如果積水未排除或軟土沒清理干凈,地基存在殘余變形,通車后受到車輛沖擊及振動荷載的反復作用,橋涵兩端路基的沉降越來越大,而橋梁一般采用樁基礎,橋涵臺采用鋼筋混凝土,整體剛度大,其沉降量和變形量都很小,因此路基與橋涵之間存在較大沉降差,從而因不均勻沉降造成橋頭跳車。

圖3 橋涵背軟土及積水
2.3 橋涵背填筑不規范、填筑質量差
現行規范規定:橋涵背回填必須嚴格控制填層厚度、分臺階填筑、錯臺處采用玻纖格柵技術措施、采用小型壓實機械精心施工,并科學合理安排填筑時間,盡可能在橋涵背回填后有一個雨季的沉降期。而實際施工中,往往存在超厚填筑、不挖臺階、不采用玻纖格柵技術措施、采用人工打夯壓實,因搶工期在橋涵背回填后,立即進行路面施工工序工作,導致開放交通后很快出現橋涵頭跳車。
3.病害防治技術措施
3.1 施工過程中防治技術措施
橋涵背回填施工過程中防治技術措施主要有:一是采用透水性好、粒徑較小、級配較好、含泥較少的優質填料作為橋涵背填料;二是橋涵背回填前,排干臺背積水、清除軟土;三是橋涵背回填采取分臺階填筑、錯臺處必須采用玻纖格柵加強、嚴格控制層厚、采用小型振動壓實機械壓實,其壓實厚度不大于15cm;四是橋涵背回填與路基填筑盡可能同步施工,以擴大機械作業工作面,靠近構造物范圍50cm以內采用小型振動壓路機壓實,50cm以外采用重型壓路機碾壓,保證橋涵背壓實度,并盡可能有一個雨季的沉降期,采取上述有效的技術措施,以防治或減少橋涵頭的跳車。

圖4 填料不合格、填筑不規范

圖5 涵背30-50cm未壓密實
3.2 補強技術措施
(1)壓漿補強橋涵背路基強度技術措施
為了彌補橋涵背回填施工質量缺陷,以及因搶工期造成的沉降期不足的情形,可在路面施工前采取壓漿補強橋涵背路基的技術措施。即在橋涵背路床上按1-1.5m間距,梅花形布置壓漿孔,然后壓注水泥漿或水泥粉煤灰漿(圖6、圖7),水泥漿的水灰比控制在0.25-0.30之間,水泥漿注漿壓力應為0.3Mpa,確保水泥漿擴散半徑達到約1.0m。通過壓注水泥漿,以提高橋涵背路基密實度及路基整體強度,減少工后沉降,從而防治或減少橋涵頭跳車。

圖6 水泥漿拌合

圖7 水泥漿壓注
(2)專業液壓補強壓實技術
針對橋涵背等邊角路基回填壓實不足的質量通病,國內壓實設備廠商,開發了一種新型橋涵背補強壓實機,即借助裝載機,拆除裝載機料斗,裝上液壓裝置(圖8、圖9),對橋涵背等邊角路基進行補強碾壓,該項技術通過在湖北和內蒙工程項目上的實踐證明,該補強壓實技術,其壓實效果很好,受到業界的高度評價。

圖8 液壓補強壓實

圖9 補強壓實
通過仔細分析橋涵頭跳車產生的原因,針對性地采用在橋涵背回填施工過程中技術防治措施和工后補強技術措施,工程實踐證明,可有效提高橋涵背回填壓實質量,從而防治或減少橋涵頭跳車的質量通病,提高了高速公路行車的舒適性和安全性,具有良好的社會和經濟效益,建議類似項目推廣應用。
[1] 公路橋涵施工技術規范.人民交通出版社.2011.北京.
[2] 公路路基施工技術規范.人民交通出版社.2006.北京.
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1007-6344(2016)03-0023-01
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