高速公路桥头跳车(颠簸)病害处治工程实践
2017-06-19吴立新
吴立新
桥头颠簸(跳车)现象是软土地区道路管理中普遍存在的一种现象,对行车的舒适性和安全性等等会造成比较大的影响,特别是通行中的道路,尤其是高速公路,车辆行驶速度较高,大量存在的桥头颠簸(跳车)现象,将严重降低道路的服务水平和形象,高速公路日常养护中通常根据病害的实际情况,采取伸缩缝水泥混凝土处治维修、更换伸缩缝、桥头路面局部沉陷、坑槽或拥包修补等方法进行简单病害处治,无法彻底解决颠簸或跳车问题,针对路面的专项维修工程在桥头顺接实施过程中往往由于伸缩缝处局部碾压困难,造成压实度不足,极易出现工后沉降和局部混凝土再次损坏。本文结合薄层罩面及桥头伸缩缝改造在宁连高速桥头跳车处治中的应用,从工程实施管理工作的角度,对项目主要实施方案、伸缩缝改造工艺进行简介,总结工程实施方案及施工体会。
工程改造主要措施及方案
宁连北段高速往连云港方向王兴互通至高沟互通K1800.000-K1766.000段道路路面行驶感觉差,不舒适,且此路段桥梁较密集,经现场调查,大部分桥头颠簸(跳车)现象较为严重,结合2011年及近年的宁连北段道路技术状况检测结果及相关调查的评估结果,为了彻底提高此路段的道路通行质量及舒适性,在2012年对高速公路管养单位该高速公路路段组织实施了伸缩缝处治+3cm改性SMA9.5薄层罩面处治的工程方案,并建立针对性的桥头处治效果有针对性的设立了效果评价手段。
路面维修措施
宁连高速北段K1800.000~K1766.000路段内桥梁较多,且中小桥比较较大,局部段落内有2-3座桥,且大多桥梁的桥头普通存在“桥头颠簸”情况,由于该路段往北方向(下行)路面实际状况较不好,对此路段路面采取对老路面处治维修,然后实施3厘米改性Sma9.5的罩面加铺处治维修。
桥面局部维修措施
本次工程范围内桥梁的桥面总体情况较好,对于问题较少的桥梁桥面,以在日常养护中局部养护维修为主,本次工程改造则不进行处治维修;对少部分病害较普遍、存在较多且连片修补的桥梁桥面,则首先铣刨原桥梁的桥面铺装,然后采用双层改性Sma13的结构沥青砼回铺(4cm+5cm),如果桥梁桥面破损较重且存在桥头跳车或伸缩缝损坏严重的部分,应需要对原有伸缩缝凿除,并重新做伸缩缝。
过渡段的顺接措施
为保证通行车辆的行驶安全性和舒适性,对于新罩面的段落与桥梁桥头(老路面)连接处则设置一定长度的过渡段落。往连云港方向K1800.000-K1766.000部分路段于2003年中修工程中,直接罩面了加铺了4cm,在2009年改造中,进行过两种方案分别是4cm、10cm的加铺罩面工程,历年的路面专项处治工程中的多次桥头过渡段处治已对桥头线形形成较大的改变,在桥头局部路段形成多个变坡点,本次工程根据历年改造情况,采用适当延长过渡段方式(按历年加铺总厚度进行控制),将顺接过渡设计为以下五种方案。
方案一:4cm加铺的过渡段处治措施
桥头一定长度内的路面于2003年罩面4cm处治后,本次工程将进行3cm的改性SMA9.5加铺罩面处治,相当于进行总厚度7cm(4+3)的罩面,连接段在本次工程中按0.15%的顺接坡度控制,在约53m的长度内先铣刨再加铺约3cm厚的改性Sma9.5沥青砼。
方案二:8cm加铺的过渡段处治措施
桥头在一定长度内的路面分别于2003年和2009年实施过4cm加铺方案的(共约8cm厚),本工程将实施约3cm改性Sma9.5的加铺罩面,相当于近年来累计共约加铺11cm(4 cm+4 cm+3cm)的加铺处治,连接段在本次工程中按0.15%的顺接坡度控制,相当于在55m范围内先铣刨再加铺约3cm的改性Sma9.5沥青砼。
方案三:14cm厘米加铺的过渡段处治措施
桥头在一定长度内的路面分别于2003年和2009年实施过4cm和10cm罩面加铺(共约14cm厚),本工程将实施约3cm改性s ma9.5的加铺罩面,相当于近年来累计共约加铺17cm(4 cm+10 cm+3 cm)的加铺处治,连接段在本次工程中按0.2%的顺接坡度控制,相当于在85m范围内先铣刨再加铺约3cm的改性Sma9.5沥青砼。
方案四:两座桥梁如果小于60m(老路面)的段落的连接处治措施:
经调查,当两座桥梁如果间距小于60m的话,则相应路段均未进行过处治维修。本项目实施3cm改性Sma9.5的加铺罩面处治,相当于铣刨原路面的上面层,先回填厚度约4cm的改性Sma13,再加铺3厘米的改性Sma9.5沥青砼。
方案五:普通路段路面的连接措施:
普通路段的3cm改性Sma9.5罩面段与老路面连接时,连接段的路面纵坡按0.1%连接,即3cm的改性Sma9.5的加铺连接段约30m长,利用路面的上面层进行顺接和调坡:铣刨老路面的上面层厚度约0~3cm厚,然后直接进行3cm的改性Sma9.5的加铺罩面。
桥头跳车(伸缩缝)改造方案
对于存在桥头颠簸和跳车的桥头,桥梁伸缩缝的水泥砼损坏及伸缩缝的型钢存在损坏的缝,则先对伸缩缝进行凿除处理,然后按新缝标准重新设置伸缩缝。
对部分虽然桥头存在跳车和颠簸现象,但伸缩缝的水泥砼和型钢均较好的部分伸缩缝,则先将伸缩缝的水泥砼表面先进行部分凿除,然后摊铺连接段的沥青砼施工,确保局部路段沥青砼的压实。
对于部分桥头不存在跳车现象的桥梁,则直接对桥头的沥青砼先进行铣刨,然后摊铺沥青砼即可。
伸缩缝的维修和改造措施
对缝水泥砼进行先凿除再重筑(即反开挖法)措施
根据目前高速公路桥梁的伸缩缝的施工(安装)特点,并结合类似工程的经验,对桥梁的伸缩缝局部的水泥砼进行凿除部分处治,保证正常路段沥青砼能直接摊铺过桥头伸缩缝位置,从而能保证此一直认为工程通病的薄弱点的沥青砼的摊铺质量和压实度,并能保证衔接段的新摊铺路面的平整和顺适。具体施工工艺如下:首先对桥头连接段范围内的路面根据设计的长度进行铣刨处理;对设计进行水泥砼凿除的部分进行预先凿除处理,厚度一般按5cm控制;对凿除和铣刨的基底进行清理干净,然后在伸缩缝的凿除的部位预铺一薄层细砂或麻袋,便于清理和剥离;正常进行沥青砼的摊铺,尤其是对水泥砼伸缩缝位置保证压实度,完成后将伸缩缝位置的沥青砼凿除;将凿除新沥青砼的位置彻底清理干净,然后再往下凿除1~2cm厚,然后根据原有钢筋网布置情况,进行恢复或加植筋确保连接强度。一般钢筋间距约10cm左右;钢筋设置好后,再对基底进行彻底清理,为加强连接,在清理干净的面上刷环氧树脂,然后直接浇筑C40水泥砼,砼顶面与两側路面做好连接工作,确保行车平顺;做好养护,清理场地。
重新设置伸缩缝措施
基本要求按新设伸缩缝的规定开展,具体施工步骤如下:凿除原伸缩缝的水泥砼,切除型钢,并清理场地根据现场情况,准确找出梁和台的间隙的位置,根据现场位置找出中心线,从而能保证新架设的伸缩装置置于间隙,从而能保证伸缩装置正常工作;对槽体进行清理,并对原砼表面进行适当的凿毛,以保证连接牢固;对连接钢筋进行整理,并适当增补,一般控制10cm左右的间距。根据气温情况,确定新安装缝的宽度,一般出厂时由u型卡固定,即出厂时根据温度确定U型卡的宽度;固定伸缩装置,一般缝体与锚固钢筋采用焊接,焊接长度一般为钢筋直径的5倍,焊接点尽量多些,确保连接牢固;浇筑水泥砼,确保振岛密实,浇筑之前用泡沫对伸缩间隙进行塞填,确保砼不发生跑漏现象;根据气温等情况,认真做好砼养生,由于砼标号较高,早期养生非常关键。
伸缩缝维修改造的质量控制要求
桥头颠簸(跳车)处治质量效果的评价措施
桥头颠簸(跳车)处治质量及效果采用“定量和定性”兩部分相结合的综合评定方法进行评定控制,主要包涵:相关行业规范明确指标、实际行车舒适性和平稳性的评价。
相关硬性指标应满足行业和设计文件的相关要求。根据相关技术规范要求,制定《桥头跳车改造质量控制指标》进行检测评价。
实际行车舒适性和平稳性通过行车来感受和判断,按车道分别进行评价,以较差的车道的感受结果为结论。具体参与人员由项目管理方、施工、监理等单位组成。
具体方法:由5人同乘一辆小型车辆,以正常速度行驶,按车道分别行驶,根据感受各人分别判断打分,以评定人数多的结果为准。评定等级分为优、良、一般三个等级:
工程小结与体会。通行中的高速公路路面整体加铺罩面的施工,一般采取半幅封道或单车道封闭的交通管制形式,对于车辆的正常通行造成一定影响,同时对于半幅双向行驶的路面因渠化交通的影响也会对路面造成集中损害,因此如何合理组织施工,确保施工质量和施工进度,尽量缩短封道周期是高速公路路面维修工程必须遵守的原则,结合本期工程实际总结以下几点体会:
稳定、匹配的沥青砼拌合楼生产能力是保障施工进度的基础,本工程采用4000型拌合楼,生产能力为200~220T/H,保证3cm改性沥青SMA10每天1.6~1.8km的正常摊铺;
本工程过渡顺接方案中,应充分考虑桥头沉降,可根据测量结果,在过渡段内对原路面铣刨后(1.5cm以内),直接加铺3cm改性沥青SMA10进行过渡;
桥头伸缩缝改造是制约和影响工程进度的关键工序,本工程选择了具有丰富施工经验的专业队伍负责水泥砼凿除及沥青砼反开挖、重新浇筑水泥砼施工,确保了较高工效;
解决桥头跳车(颠簸)是本项目的重点,伸缩缝处治结合薄层罩面的组合改造方案,有效的解决路面与结构物之间过渡段及桥头跳车的状况,工程结束后对项目路段内桥头跳车处治效果进行统计评定,约90%的桥头改造后无明显跳感。