摘? 要:為了有效預防橋頭跳車,保證路橋工程施工質量,本文提出了DGR工法,其具有壓力小、成本低、強度高及加固效果好等主要特點。研究發現將其用于橋頭跳車處治,可有效減小路基的不均勻沉降,并取得良好的處治效果。基于此,本文在充分了解橋頭跳車危害的基礎上,結合具體案例,闡述了DGR工法在橋頭跳車處治中的應用要點,以期全面提升路橋工程施工質量。
關鍵詞:DGR工法;橋頭跳車;危害
中圖分類號:U418? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ?文章編號:2096-6903(2020)11-0000-00
0引言
近年來,我國公路建設事業發展迅速,越來越多公路及橋梁等構筑物修建于軟土地基之上,且普遍存在地基沉降問題,尤其是路橋搭接處的差異沉降最為嚴重,甚至會產生橋頭跳車病害,進而影響車輛行駛的舒適性和安全。為此,必須重視橋頭跳車情況,加大路橋養護維修力度。目前,在路橋工程軟土地基橋頭跳車處治當中常用的加固方法有DGR工法、泡沫混凝土換填處治和加鋪法等,不同的加鋪工藝,施工效果也不盡相同。DGR工法兼具了劈裂灌漿和壓密灌漿的優點,是一種新型的灌漿技術,通過該技術的應用,可以提高地基的抗壓強度,同時其加固效果顯著[1]。
1橋頭跳車的危害
大量研究證明,在橋臺和路堤存有較大差異沉降的情況下,當車輛行駛速度較快時,將會產生嚴重的顛簸感,隨之車內人員也會出現身體不適,或者損傷車輛零部件,嚴重的情況下,還會發生交通安全事故。基于此,橋頭跳車的危害主要包括以下幾點[2]:
(1)對行車速度、安全、舒適度的影響。對于剛性橋臺來講,每年的沉降量很小,若修建于軟弱地基之上,那么將大大增加路基的沉降量,這種情況下,橋臺和路基的沉降差也會隨之增大。一旦超過規定值,勢必會形成臺階,當車輛從此處通行時,將會發生振動。在車速過快的情況下,將會產生強烈振動。這種振動,不僅會給人體造成不適之感,還會影響汽車自身性能,甚至發生交通安全事故。此外,對橋梁本身來講,在強烈振動作用下,也會嚴重沖擊橋臺和路面,進而擴大病害范圍,威脅橋梁結構的穩定性和安全。
(2)對車輛運營費用的影響。在路橋過渡段部位,汽車快速通行時將會產生明顯的顛簸感,在強烈振動作用下,將會損壞汽車的零件。同時,一些車輛在通行時為了避免出現過大振動,往往會選擇減速行駛,這種情況下,將會造成汽車輪胎磨耗和對燃料的消耗,進而增加車輛運營費用。
(3)對公路養護費用和行車壽命的影響。對橋臺和路面而言,當汽車從路橋過渡段橋頭跳車處經過時產生的振動影響較大。尤其是對橋面伸縮縫的影響。在沖擊力等因素影響下,極易發生破壞,甚至會損害橋面和路基。這種損害積累到極限時便會出現各類病害,這種情況下,路面需長期頻繁地進行養護,不僅會浪費大量人力物力,還會大幅增加路橋運營成本。若處治效果不好,病害無法得到有效處理,將會大幅降低路橋的使用壽命[3]。
2工程概況
某公路工程通車運營多年,在行車荷載和自然因素長期作用下,部分路段出現了橋頭路基沉陷,跳車問題。為保證路橋過渡段通行服務質量,確保汽車行駛舒適性和安全,決定對橋頭跳車處進行加固處治。結合工程實際情況,本文提出了化學灌漿的“DCG工法”,本文以大橋左幅1#臺橋頭為研究對象,詳細闡述了“DCG工法”在橋頭跳車處治中路基軟弱土體加固施工工藝,以期消除跳車病害,恢復路面使用性能。
3 DCG工法的原理
DCG工法是深層注漿加固抬升技術的簡稱,兼具了劈裂灌漿和壓密灌漿的優點,是一種新型的灌漿技術。DCG工法主要用于因地基軟弱所引發的路堤不均勻沉降造成的各種病害的處治。DCG工法的工藝原理為漿液通過填充、滲透、壓密等一系列工藝處理后,利用灌漿系統將配制好的漿液向軟土層內灌注,土體內注入大量漿液后將迅速初凝,此時,也會填充土體內的裂縫,在灌漿壓力的作用下,又會產生新的劈裂面, 如此循環不斷注入大量漿液。在整個灌漿環節,軟弱土體將不斷被壓實,其密實度達到規定值后,土體體積無法縮小,促使上層土體抬升,并抬升覆蓋其上的構筑物。通過深層注漿可以進一步增強路基的承載力,形成路堤下隔層,減小路基不均勻沉降,縮小路橋過渡段的沉降差。該工藝主要用于運營期的路橋工程,可以采取分幅施工,且不會深填深挖路面,對交通干擾小,施工時間短,是一種較為理想的養護方法[4]。
4 DGR工法在橋頭跳車處治中的應用
4.1布孔
按照施工要求及現場實際情況,合理布設孔位,,孔、排間距為3~3.5m,布設為梅花狀。灌漿孔的深度為5~6m之間。
4.2鉆孔
鉆孔時,可采用小型路面取芯鉆機,禁止采用大型工程鉆機,不得損壞路面。需鉆穿基層,盡量做到路基土體不被鉆孔用水所影響。
由于本工程存在軟土地基,灌漿孔深度達到5~6m,為了保證施工質量,在造孔過程中需提前鉆探了解路基土體地質情況,針對局部位置,若存在較厚軟土層,可適當增加灌漿深度[5]。
4.3安裝灌漿管
完成鉆孔作業后,需及時進行灌漿管安裝。并放入孔內,直達孔底。灌漿管安裝的同時,還要安裝止漿塞,防止漿液流入熱拌瀝青層。
4.4灌漿
DGR工法灌漿施工時,可一邊加固一邊調平,通過抬升3m以下的深層土體將路面上整個凹陷部位抬升,隨后對3m以上土體進行處理,保證路面平順。為了保證灌漿質量,各個灌漿孔均需進行多次灌漿,避免出現灌漿量不足問題。施工中,在0.1~1.5 Mpa控制灌漿壓力。根據灌漿壓力 (≥1.5MPa, 瞬間壓力除外) 、進漿速率 (≤5L/min) 、單孔抬升量 (≤5cm) 及路面平整度等因素進行單孔灌漿結束時間的判定。在整個施工過程中,不得出現灌漿壓力過大的情況,要確保灌漿施工質量。若進漿速率在5L/min以下時,則表明土體已達到密實度要求。
4.5工后檢測分析
為了檢驗DCG工法在橋頭跳車處治中的應用效果,本文進行了路面平整度檢測,對于加固前后1#臺橋頭20m拉線進行測定,第一,加固前,7.3cm為線與路面的最大間隙,存在較為明顯的橋頭跳車現象。第二,加固后,4mm為線與路面的最大間隙,且漿體7d抗壓強度在20Mpa以上,說明路面已無明顯跳車,通過DCG工法加固調平處治后取得了顯著的效果。
5結語
近年來,隨著我國國民經濟的迅速增長,公路橋梁事業也邁入了一個全新的發展階段,各種在建和已建橋梁的規模不斷刷新著世界記錄,取得了令人矚目的成績。橋梁是公路建設的重點工程,研究發現其在路橋過渡段處極易出現“橋頭跳車”病害,當車輛在此處通行時,將會出現跳躍、沖擊現象,從而影響行車速度及行車舒適性,甚至會損壞橋梁質量及發生安全事故。如何解決這一難題,國內外進行了大量研究。DGR工法具有壓力小、成本低、強度高及加固效果好特點,將DGR工法用于路橋過渡段橋頭跳車病害處治,可有效控制路、橋差異沉降,大幅提升路橋工程使用壽命[6]。
參考文獻
[1] 段詩雨.高速公路瀝青混凝土路面橋頭跳車問題分析及預防措施研究[J].建筑工程技術與設計,2017(30):697.
[2] 孫 偉,杜 輝.高速公路橋頭跳車成因分析及防治技術研究[J].建筑工程技術與設計,2017(11):2901.
[3] 蔡慶廣,王美斌.軟土地基高速公路橋頭跳車防治技術研究[J].建筑工程技術與設計,2017,(11):629.
[4] 王文杰,王偉.道路橋梁沉降段路基路面施工關鍵技術研究論述[J].江西建材, 2017(19):196-197.
[5] 陳云.論述道路橋梁沉降段路基路面施工技術[J].中小企業管理與科技(上旬刊), 2016(12):167-168.
[6] 趙東,趙弘,呂世斌,等.填筑輕質材料防治橋頭跳車施工技術初探[J].北方交通,2011(3):79-81.
收稿日期:2020-10-12
作者簡介:徐煊紫(1985—),女,河南鄭州人,本科,工程師,研究方向:道路橋梁。