趙志遠,唐向輝
(1.河南嘉納建筑工程有限公司,河南 洛陽 471000; 2.河南超仁建設工程有限公司,河南 平頂山 467300)
當前,我國經濟正處于高速發(fā)展時期,公路事業(yè)也迎來了發(fā)展的春天,建設里程逐年迅速增長。橋梁工程是公路的主要組成部分,一旦出現病害問題,將嚴重威脅橋梁工程的質量和行車安全性。橋頭跳車是最常見的路橋病害之一,當車輛從此病害處通行,勢必會產生顛簸、跳躍,不僅會降低行車舒適性,還會威脅行車安全。為此,必須重視橋頭跳車,找出病害原因,根據工程實際情況,制定切實可行的處治措施,最大限度降低病害損失。
在行車荷載、自重等作用下,由于橋臺結構和道路結構剛性之間存有差異,極易產生沉降問題。若車輛從路橋過渡段通行,必定會受到沖擊,進而產生顛簸感。若有橋頭跳車病害,那么危害性更大。總體來講,橋頭跳車的危害可以歸結為兩點,具體如下。
1)橋頭跳車對行車舒適性造成不利影響,甚至會出現附加沖擊荷載,對橋梁構件,比如橋臺、橋頭搭板等造成一定損害,增加養(yǎng)護成本。與此同時,若遇到橋頭跳車,于車輛駕駛人員來講,會對其心理產生一定影響,若心理素質不佳,將會產生慌張情緒,嚴重時導致誤操作,車輛失控,引發(fā)交通事故。
2)當車輛行駛過程中遇到橋頭跳車處,為了減輕跳躍感,很多司機會采取頻頻減速的緊急處理方式,這種情況下,不僅會加速輪胎、零部件的磨損,甚至會損壞橋面,或增加油耗及加大汽車尾氣排量,加大環(huán)境污染。
總之,當出現橋頭跳車病害時,無論是對于路橋面本身,還是駕駛車輛或者駕駛人員來講,都會產生很大的負面影響。
經大量實踐證明,引發(fā)路橋工程橋頭跳車的原因很多,影響最大的因素包括地基強度、排水及填料壓縮等方面。
一項路橋工程從立項到竣工歷時較長,短則1年,長則幾年,加上各地政策、氣候等因素的影響,對于工期方面有嚴格的要求,為了縮短工期,一般情況下,可同時施工橋涵工程和路基工程,與路基工程相比,橋涵等構造物存在很大區(qū)別,尤其是剛性方面,對于地基強度要求很高。天然地基承載力相對較小,為了有效控制地基沉降,需要做好地基加固,然而,在實際工程建設中,很多臺背路堤地基加固效果并不理想,地基強度偏低,路橋地基之間的強度差偏大。
在路橋工程施工中,臺背填料常常會選擇滲透性材料,此類材料具有較高壓實度。此類材料具有多孔隙的特點,施工中,想要壓實臺背具有一定難度,尤其是邊角位置無法充分壓實。在行車荷載等影響下,土體固結過程中,孔隙率越來越小,填土逐漸被壓實壓密,這種情況下,由于填料壓縮問題,極易造成橋頭跳車。
在橋梁結構中,一部分可能會處于縱坡的凹型豎曲線底部,若橋頭泄水孔有問題,排水不暢,那么一旦降雨量過大,雨水極易損壞漿砌邊坡。若橋頭位置還有裂縫,雨水沿著裂縫不斷下滲,臺背填料遇水后,會影響路基穩(wěn)定性,甚至發(fā)生路面沉降,這也是引起橋頭跳車的主要因素。
為了控制及避免橋頭跳車,可在臺背填筑前及時處理地基,尤其是軟弱地基。為此,需要采取相應的技術手段,改善橋頭地基的使用性能,有效提升地基承載能力,最大限度降低不均勻沉降,將橋臺和路堤之間的沉降差控制在允許值內,防止出現錯臺情況。除此之外,對于原狀土來講,不僅要做好地基處理,還需要控制好地基處理范圍,比如橫向寬度、縱向長度等,若處理不好,很難控制住路基沉降差。
一般過渡段設于路基、橋臺連接部位,沿著線路方向,可布設為倒梯形,這樣也可以有效控制沉降。過渡段位置不同于其他部位,在填筑填料選擇時,所選材料應具有水穩(wěn)性好、內摩擦角大的特點,比如碎石土等。與此同時,還要控制好壓實度,保證壓實度在96%以上。若壓實度不符合規(guī)定,那么很難控制沉降差異。
在未填筑橋頭背區(qū)以外路基的情況下,需要合理控制施工段長度,一般不允許超過50 m。待填筑壓實之后,則需要開挖路基端部,并設置成臺階狀,確保能夠有效連接新舊壓實區(qū)域。
一般來講,橋臺背2 m之內,嚴禁采取重型壓實機碾壓土石方,為滿足設計密實度要求,可采用小型機械壓實工具,或者采用人工方式夯實。在壓實過程中,需要做好各層填筑厚度控制,并合理確定碾壓遍數,待完成一系列施工流程后進行質量檢測,保證壓實度符合施工規(guī)定。
實踐研究表明,當過路構造物臺背的路基填土采用土工材料加筋處理,可以起到減少不均勻沉降的目的。但是土工材料的應用,并不能達到降低總沉降量的作用,僅僅可以起到降低路堤不均勻沉降的作用。即便如此,還是要做好橋頭路基補強處理。一般來講,路基補強若采用土工材料,需要嚴格按照設計要求,合理控制鋪設層數及鋪設范圍,在上下層搭接時,應錯開搭接縫。
在結構、材料等方面橋臺位置與臺背位置不同,為了保障剛性路面可以平穩(wěn)地過渡到柔性路面,在施工過程中,往往會合理布設搭板、過渡板,通過這種方式,可以有效降低橋端連接處沉降。
橋面鋪裝層的應用,不僅可以保護橋梁結構,還可以確保車輛行駛的舒適性和安全。與路基段路面相比,橋面瀝青混凝土鋪裝層病害問題更嚴重,因此,需要采取切實可行的措施,改善橋面鋪裝層的性能。通常情況下,可采取以下措施。①保證排水設計合理,只有排水設計滿足要求,才能減少雨水下滲鋪裝層。②保證橋面板和粘結層設計合理,橋面鋪裝層和橋面板之間只有緊密粘結,才能避免橋頭跳車病害。
在構造物和填料連接處,極易滲入雨水,一旦出現此類問題,勢必會產生不均勻沉降,引起橋頭跳車。為了解決該問題,可以將反濾層設于臺背和填料之間,厚度控制在30 cm,若臺背過渡段填料和反濾層填料一致的情況下,無需單獨進行反濾層設置。但是為了避免雨水下滲臺背,影響填料強度,可將碎石排水墊層設于原地面,厚度不得小于30 cm,在鋪設碎石排水墊層之前,需要做好地面處理工作,可設置成雙向橫坡,或者設置成縱坡,從而向橋臺區(qū)域以外排水。
某路橋工程通車運行多年,經現場勘察可見,橋面部分位置存有橋頭跳車問題,為了保證行車安全,減少車輛行駛過程中顛簸、跳躍的感覺,必須采取相應措施予以處理。通過多方多次商議,決定采取橫向加筋注漿法進行施工處治。經實踐可知,橋頭路基加筋注漿處理之后,能夠有效提升橋臺路基的整體性,保證路基穩(wěn)定性,減少不均勻沉降。
在注漿加筋處理中,需要設置注漿加固結構,本工程注漿錨桿采用特制鋼制錨桿,要求其各項指標均滿足規(guī)范要求,施工中,以焊接法連接錨桿,此方法施工方便,且費用低。在復合加固體中主要采用壓力注漿法,在一定壓力作用下,注漿液會逐漸下滲,通過硬化處理,便可獲得滿足設計要求的復合加固體。
根據施工現場具體情況,在注漿前,需要做好各項準備工作,確定各項注漿參數,保證滿足設計要求。注漿材料采用水泥漿,水泥則選擇42.5#普通硅酸鹽水泥,水灰比、注漿壓力、注漿半徑等技術指標可以表1為準。

表1 注漿主要技術指標
要求根據工程施工進度,隨時調節(jié)注漿壓力,合理控制注漿壓力和漿液擴散半徑,保證施工質量滿足要求。
現場注漿施工時,需要逐根進行橫向注漿管施工,縱向來講,注漿順序為從橋臺內側至外側,對于臺后側邊和邊角位置,澆筑時需要加密處理。根據本工程施工要求,注漿采用雙控標準,不僅要控制好注漿壓力,還要控制好注漿量。要求在一定壓力作用下,合理控制注漿量在1 L/min以下,要求進行一定時間的穩(wěn)壓處理,一般為10 min,待滿足要求后,便可完成注漿施工。
施工工藝流程是否規(guī)范直接關系到整個工程的施工質量,因此,在施工中,先做好各項準備工作,隨后嚴格控制各道施工工序,具體施工流程如下。
1)施工準備工作結束后,根據工程實際情況,合理選擇鉆孔設備。
2)鉆孔設備就位,按照設計要求,確定鉆孔位置,并準確鉆孔。
3)鉆孔后,便可直接打入錨管。
4)按照設計要求,確定漿液配合比,完成制漿,并注漿。
5)注漿后,封孔,清理干凈孔周圍。
隨著社會經濟的迅速發(fā)展,路橋建設規(guī)模持續(xù)擴大,與此同時,橋頭跳車病害也越來越多,若不及時處理,勢必會造成嚴重的損失。為此,必須根據工程實際情況,合理選擇解決方案。本工程采取了橫向加筋注漿法,具有良好的防治效果,可滿足施工要求。