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青銀高速公路克服橋頭跳車技術措施
青銀高速公路克服橋頭跳車技術措施 摘要:分析高速公路工程中橋頭跳車的危害、產(chǎn)生的原因,并結(jié)合青銀高速公路河北段采取的措施來探討如何更好的消除或避免“橋頭跳車”。
關鍵詞:高速公路、 跳車的危害、產(chǎn)生的原因、消除或避免的措施
1、橋頭跳車的危害
高等級公路對交通量、車速、行車、舒適性和交通安全的要求與一般公路有很大差別,但由于多種因素,橋頭跳車一直未能避免。橋頭跳車的危害很大,直接就可能引起安全問題,車輛在跳動時會使車輪損失部分牽引力,這樣就可能造成意想不到的后果;當橋面結(jié)冰時,跳車還可能使車失控、滑移并引發(fā)意外事故;在繁忙的高速公路運行中,橋頭跳車會嚴重影響車輛的正常運行速度,降低道路通行能力,給當?shù)氐慕煌ㄟ\輸、經(jīng)濟發(fā)展造成不利影響;橋頭跳車還會造成橋面損傷,車輛本身也會因跳動的沖擊而受損。
2、橋頭跳車產(chǎn)生的原因
首先,橋臺本身為剛體,橋臺自身的壓縮量極小,屬彈性變形,其微小的壓縮量在外荷載消失的情況下,會瞬時恢復,橋臺本身幾乎沒有壓縮量,而路堤本身剛度極小,非彈性變形量大,路基自身壓縮量也較大,那么橋臺處路基自身壓縮沉降就會引起臺背處路面與橋面之間的錯臺,地基的沉降也會引起錯臺,錯臺必然就造成橋頭跳車;其次,橋上部結(jié)構(gòu)收縮時會把成為整體的橋臺從橋頭路堤一方拉開,致使橋梁兩個端部的路面下的路堤因失土而沉陷,或由于路面徑流水沖涮和交通荷載作用,逐漸在臺背形成空穴,以及橋頭路堤填料的流失,斜坡處的土壤側(cè)向位移,都將造成橋頭跳車;再次,錯誤的橋頭搭板和不當?shù)恼韷K設計,不合理的路基填料以及混凝土在交通荷載的反復作用下遭到破壞、磨損也將影響車輛的正常行駛;最后,因為施工工藝質(zhì)量低劣、壓實度質(zhì)量不合格等因素都將造成橋頭跳車。
3、消除和避免“橋頭跳車”的措施
分析了“橋頭跳車”產(chǎn)生的原因,就可以針對這些產(chǎn)生的原因在施工和設計中加以避免和消除,筆者根據(jù)自己工作以來參加施工和管理工作的實際情況,結(jié)合青銀高速河北段在預防橋頭跳車的方法上從下面10方面來探討一下。
3.1 積極采用新工藝、新技術、新材料
用流態(tài)水泥粉煤灰回填基坑和填土高度3米以下的通道、涵洞臺背。流態(tài)水泥粉煤灰的容重為1480Kg/m3,因流態(tài)粉水泥粉煤灰在灌注時處于流動狀態(tài),因此可以充滿基坑和臺背的各個角落,不易形成空穴,強度均勻。在正常養(yǎng)護下,7天抗壓強度不低于0.4Mpa,28天強度不低于0.6Mpa.用流態(tài)水泥粉煤灰這種輕質(zhì)材料填筑路堤,能減輕路堤自重,橋頭路堤的沉降變形得到改善,總沉降量降低,提高了路堤的抗滑穩(wěn)定性,在橋臺和路堤之間形成了一個強度過渡段。有效的保證了臺后路堤的穩(wěn)定,受雨季影響小,可在雨季進行施工。
施工要求
3.1.1 材料
(1)粉煤灰
a、粉煤灰中SiO2,Al2O3和Fe2O3的總含量大于70%.
b、燒失量不應超過20%.
c、粉煤灰的比表面積宜大于2500cm2/g.
d、干粉煤灰和濕粉煤灰都可以用。干粉煤灰如堆放于空地上,應防止飛揚造成污染,濕粉煤灰含水量不宜超過35%.
e、應將凝固的粉煤灰塊打碎或過篩,同時清除有害物質(zhì)。
(2)水泥宜采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水泥堆放應注意防潮。
(3)水:凡人或牲畜的飲用水均可用于施工。
(4)外加劑:采用高效減水劑,其性能應能擊發(fā)粉煤灰早期活性,并具有早強、增稠和減水的作用。
3.1.2流態(tài)水泥粉煤灰配合比
(1) 每方用量
水泥:粉煤灰:水:減水劑=70:700:719:1.05
(2) 稠度:13秒
(3)外加劑:外加劑為水泥用量的1.5%.
(4)水泥:水泥為粉煤灰用量的10%.
3.1.3施工配合比
現(xiàn)場施工配合比水泥用量比室內(nèi)配合比設計增加1.0-2.0%,以保證現(xiàn)場強度合格。
3.1.4基坑回填
基坑回填前應清理、清除干凈基坑內(nèi)虛土、雜物,并對基底進行夯實拍照。
3.1.5混合料的拌合
每盤混合料的最少攪拌時間不少于3分鐘,并以攪拌均勻為準。
3.1.6拌合運輸
混合料的運輸能力應適應混合料澆筑速度的需要,使?jié)仓ぷ鞑婚g斷。
3.1.7混合料的澆注
(1)澆筑混合料前,應對支架、模板進行檢查,模板內(nèi)的雜物積水應清理干凈,模板如有縫隙,應填塞嚴密,模板內(nèi)面應涂刷脫模劑。
(2)從高處向模板內(nèi)傾卸混合料時,自由傾落高一般不宜超過2米。
(3)進行臺背和基坑灌注時,以1米的灌注高度為單位,每灌注一次,自然晾曬2-3天,待自然強度形成和開裂后進行下一次灌注。每次灌注結(jié)束后,用刮板人工整平至2%橫坡,洗刷攪拌罐廢水自行處理到路基范圍以外。
3.1.8養(yǎng)生
最終灌注完成后進行塑料膜養(yǎng)生24小時,保證強度增長,期間應嚴禁車輛行人通行。養(yǎng)生結(jié)束后用水泥漿灌縫處理。
3.1.9施工溫度
當氣溫低于5℃時,應停止灌注。
3.1.10后填錐坡施工工藝
對于后填錐坡施工的情形,應與原路基邊坡開臺階搭接,壓實度標準與主線路基相同,耳墻下原沙袋支擋位置應采用灌流態(tài)水泥粉煤灰進行密實并與錐坡同層澆筑。
3.1.11臺背施工程序
(1)先按路基填筑要求自原地面填筑包邊土,臺前及錐坡設計標高-1.15米。
(2)臺前及錐坡每層檢測一次壓實度,壓實度標準為路基94%,高填方段上路堤96%,路床96%,要求點點合格。
(3)包邊土每側(cè)超填30cm.
(4)填筑至設計高度后,開臺階、刷坡至設計斷面。
(5)灌注水泥流態(tài)粉煤灰混合料至設計標高并養(yǎng)生。
(6)填筑灰土碎石。
3.2灰土碎石
搭板下30厘米填筑灰土碎石(配合比為8%灰土:碎石1:4重量比);灰土碎石下填筑15厘米8%的灰土;灰土下至原地面用石灰粉煤灰或流態(tài)水泥粉煤灰填筑。在臺背后設置灰土碎石反濾層,利于橋臺處雨水的滲透,增加了臺背填土的穩(wěn)定性。
3.3用預壓法減少工后沉降
在工期允許的前提下,提前安排橋頭路基施工,臺背填土填到設計高度后,在橋頭30米范圍內(nèi)等待預壓,預壓時間一般不少于3個月,使其路基沉降基本完成,減少工后沉降。
3.4設置橋頭搭板
橋頭搭板的設置,使得橋臺引路在橋臺處順接較好,橋頭搭板所承受的活載相當程度地傳給橋臺,也就相應減少了對橋頭路基的壓力。
橋頭引道板它往往要鋪在路堤端部的接頭枕塊之上,以跨越在其底部可能逐漸形成大空穴,并在路堤上發(fā)揮一個牢固基石的作用,汽車從路面飛馳上橋,是柔性路面到剛性路面的變化,為減緩剛?cè)徇^渡產(chǎn)生的沖擊引起的橋頭路基非彈性變形導致的跳車。采用縱坡為路面縱坡i%+4%的橋頭搭板,進行“剛?cè)徇^渡”減緩行車引起的路基非彈性變形,這種方法簡單、經(jīng)濟而且實用。
3.5優(yōu)化施工程序
3.5.1肋板、樁柱式橋臺,在臺背填至設計高度后,再進行蓋梁施工。
3.5.2已成形的箱通、箱涵、以完成吊裝的板通以及以完成的肋板、接柱,在基坑回填完畢后應使臺背填筑與臺后路基填筑必須同步進行,以便于壓路機進行縱橫向碾壓。
3.5.3對牛腿不易壓實的部分,予以挖除并灌注流態(tài)水泥粉煤灰。
范圍:長度為耳墻之間,深度為牛腿頂面以下1米,下底與牛腿同寬,上底為牛腿寬加0.3米。
3.5.4壓實以大型機器為主,大型壓路機難以壓實的角落必須配備專用的小型壓實機具予以壓實。
3.6水泥攪拌樁處理臺背地基
橋梁臺背處原地面用水泥攪拌樁處理,以減少地基沉降,做水泥攪拌樁處理的構(gòu)造物當其臺背填高(采用設計高-地面高)大于6米時,為保證臺前錐坡填土不下沉,在原設計基礎上增加臺前水泥攪拌樁處理,按原設計的填高大于4米的軟土段水泥攪拌樁設計的路基段密度布設,樁距1.6m,設置2排。
3.7用石灰粉煤灰回填臺背
當路基填土高度大于3米時,采用石灰粉煤灰這種輕質(zhì)材料回填臺背,以減輕路基自重,降低路基沉降。
3.8提高路基壓實度
使用小型振動壓路機、強夯機等進行路堤壓實,同時要減薄碾壓層厚度,控制15cm,提高壓實標準,確保壓實度、減少沉降。
3.9臺背回填采用輕質(zhì)材料,嚴禁使用素土及砂礫,以減輕臺背自重。
3.10對橋涵構(gòu)造物臺背填土實行專項管理
為消除橋頭跳車,制定相應的管理辦法,對現(xiàn)場施工人員進行技術交底,在經(jīng)理部實行獎罰措施,每座構(gòu)造物的臺背填土必須設現(xiàn)場責任人專門具體負責,該責任人必須熟練掌握施工操作規(guī)程,具有一定經(jīng)驗和組織協(xié)調(diào)能力,掛牌上崗,堅持盯在現(xiàn)場,控制施工的全過程。
從籌建處處長到項目總工所有人員對臺背回填包干負責,重獎重罰。
4、結(jié)論
(1)消除或避免“橋頭跳車”應以預防為主,在施工和設計過程中通過合理設計、提高施工質(zhì)量進行有效的預防,可最大限度的減少路基的工后沉降量。
(2)建設單位要嚴肅公正招標,選擇高素質(zhì)的施工單位和監(jiān)理單位,加大對施工單位和監(jiān)理單位的管理,保證高質(zhì)量的施工水平。
(3)建設單位應根據(jù)本地的工程實際,大膽應用各種新工藝、新設備、新材料、新技術,并注意積累長期的觀測資料,積極學習國內(nèi)外先進經(jīng)驗,從而才能找出更行之有效的解決辦法。
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