公路桥头跳车防治及台背填土施工技术
2023-01-15罗炳荣
罗炳荣
(福建路桥建设有限公司, 福建 福州 360000)
0 引言
在公路建设过程中,保证行车的舒适性非常关键,不仅需要采取合理方式提高路面质量,还需要解决桥头跳车问题。桥头跳车会对行车安全产生不利的影响,车辆在行驶过程中速度比较快,桥头跳车会导致驾驶失去控制,从而引发严重的交通事故。桥头跳车现象的出现,主要就是因为台背回填材料与刚性桥台出现了不一致,桥台对地基强度有着严格的要求,并进行了加固处理,一般所产生的沉降量比较小。台背回填虽然压实了,但在长期使用过程中,其所产生的沉降变形问题比较明显。另外,台背回填时工作范围比较狭小,需要合理保护桥台成品,如果不能使用重型机械,将会对路基压实效果产生不利的影响。为此,需要合理选择回填材料,对压实度进行针对性的检测。
1 工程案例
龙岩东环高速公路A3合同段起于东宝山(K13+800)与铁山镇交接处,后于铁山洋美设置铁山收费站(K17+480),跨龙川河,穿铁山隧道到达终点富溪村,设置富溪互通与莆永高速公路衔接。项目起讫点桩号K13+800~K20+815.16,主线全长7.015km,全线位于铁山镇境内,穿越洋头、洋美、隔口、平林、林邦、富溪6个村庄。合同工期24个月。线路通过市区路段主线两侧设置辅道,辅道长约3.44km。A3合同段包含特大桥1座(铁山高架桥),大桥2座(洋美大桥、龙川大桥),互通一处(富溪互通设置匝道桥6座),出入口匝道桥3座(洋头出入口A、B匝道桥;洋美出入口A匝道桥),隧道1座(铁山隧道),路基长3.35km,路基全线挖方约232.9万方,填方约73.3万方。
2 公路桥头跳车的防治措施
2.1 合理设置桥梁位置及构造物
在设计过程中,需要对桥台结构与引道衔接位置的接缝问题进行全面的分析考虑,并对桥梁台背填方路基的地质情况及路的长度等问题有一定的了解,选择合理的桥梁位置,在比较稳定的地基上合理设置桥梁两端台背[1]。
针对桥头跳车问题,需要将桥台背软弱地基处理好。目前,换土法及排水固结法等是软基处理比较常用的方法。在具体工程中,需要合理选择不同的处理方式,对地基的性能进行全面改善,促进地基承载力提高,避免沉降等问题出现。另外,需要将横向泄水管合理设置在处理好的基底顶面。
2.2 桥台背地基的加固处理
对于一般地基,需要将桥头路堤边坡范围内的腐植土及淤泥等彻底挖出,全面夯实基底[2]。采取分层次的方式压实台背,回填土压实度需与公路路基施工技术规范要求相统一。针对软土层的厚度和软弱程度,采取合理的方式处理软土地基的桥头路堤地基。挖除比较浅的软土层,再进行基底夯实,将颗粒较粗的填料换填到其中。当软土层较厚,需要花费大量的时间才能全部挖出时,需要合理运用粉喷桩、碎石桩等方法进行处置,并将沙粒垫层设置好,将土工布铺设在垫层顶面,将排水盲沟设置在坡脚处,及时排除路基中的水。填筑路基时,需要以路基施工规范为依据,进行规范性的施工。
2.3 严格控制填料质量及填筑施工
在具体工程中,需要合理选择不同的材料来填筑桥头路堤。对于软土地基,在填筑时以粉煤灰等轻质材料为主,也可以选择透水性比较好的天然砂砾[3]。在桥头路基同一高度的平面内,所填筑的填料必须相同,不能填筑不同的材料。部分路基地段容易受到地表水及地下水的影响,需要加强路基防护,将路侧边沟设置在与路基距离比较远的位置,以避免影响路基。
路基压缩沉降和地基沉降是导致桥头跳车的主要原因,因此在选择填方材料时,必须结合实际情况,科学进行选择,确保填方材料的合理性[4]。由于土方的内摩擦角比较小,受到压实方面的影响,所填路基其压缩沉降一般比较大,因此需要选择碎石、岩渣等透水性比较好的材料来填筑桥台。同时,所选择的填料如果内摩擦角比较大,也会对台背缝隙内合理渗入雨水提供帮助。
台背填筑透水性材料需要与长度要求相符合。通常情况下,基底处理长度需要保持在合理的范围内,与路基衔接处应保留一定距离的斜坡,填筑透水性材料,施工时需要对多方面的问题有所掌握。
(1)将填料质量合理控制好,细料不宜过多。
(2)填筑台背前需要将地基表面处理好,并将泄水管或者盲沟设置在合理的位置。
(3)台背在填筑之前,台前防护工程及桥梁上部结构需要完成好。
(4)需要对结构两端是否对称加以关注,分层进行压实。
在具体施工过程中,必须严格遵守相关施工规范,对填筑的厚度及碾压次数等进行合理的控制,并针对性的检测每层填筑材料。透水性材料的孔隙度需要控制在合理的范围内,有效促进施工压实质量的提高。如果不能及时获取透水性材料,采用土料填筑时,施工必须以施工要求为依据。土质不好且含有较多水分的,可以将水泥、石灰等掺入到路基中。在桥梁施工中,需要紧密结合路基填高与桥台砌筑,分层压实需要与路基设计标高相统一。
3 桥台背填土施工质量的控制
3.1 清理基底
大量的草根和有机杂质存在于地表的种植土中,随着时间的延长,很容易出现腐烂问题,增加路基沉陷问题的发生几率。因此,在施工前需要清理好路基范围内表层的腐殖土及表土等。在路基的用地范围之内移置砍伐的树木,并妥善进行处理。对于挖开的树根坑穴需要及时进行回填,将构造物基础底面以上未压实土清除掉,并做好压实回填,密实度需要与规范标准相统一。
3.2 土工合成材料的选择和抽检
目前,国内很多厂家都生产加筋材料,其规格、品种等具有一定的差异性,工程中所使用的加筋材料必须与设计中的要求相符合,对工厂生产的加筋材料进行全面的研究,确保所选择的加筋材料不仅颜色均匀,且没有任何的质量问题。施工时针对性地检测这些材料,并对其所出示的报告真实性加以检测。对所有材料进行抽检时,需要对材料的宽度、厚度等加强关注,并做好相应的试验,坚决不能验收与设计要求存在差异的材料。
3.3 土工合成材料的铺设
沿着线路的纵向铺设好土工合成材料,首先需要在台背上预埋螺杆锚,然后以设计长度为依据在台背上展开成卷的加固材料,并截断多余的材料,使其处于张紧状态,然后再进行定位,紧密连接其与下部已经压实好的土体。在运用人工的方式进行施工时,采用一带钩横梁将土工合成材料张紧,将其伸长后再定位。
如果桥台与线路斜交,需要截断土工合成材料与桥台一端距离较近位置的端部,使其角度相同,按照线路的方向合理摊铺土工合成材料。在铺设土工合成材料时,底面不能有任何的凹凸不平,必须保持平整的状态。同时,需要做好土工材料的保护工作,不能直接接触硬质填料;在铺设加筋材料时,必须整平下层填料,合理控制横向倾斜度,这可以最大程度地拉紧加筋材料,避免其出现卷曲或者重叠问题。
在搭接土工合成材料时,紧密搭接距离比较近的土工合成材料,并注意搭接的宽度,运用延伸率比较小的尼龙绳穿绑搭接的部位,或者选择合理的方式进行连接;连接处强度必须大于土工合成材料,同时必须错开不同层面的连接位置,以使整体效应得到进一步的增强。另外,还需要针对性地检查加筋材料铺设质量;由专门的人员严格检查验收好每层的铺设情况,检查内容范围较广,需要对平展度、均匀程度等进行全面地检查。
3.4 台背填筑
在采集填料时,需要对设计要求有明确的了解和认识,将采集场的位置确定好,所选择的填料必须压实,且需要具备良好的稳定性。在选好填料采集场后,就需要为夯实工作开展做好充足的准备,确保填料,并拥有最佳含水量,在施工过程中可以发挥作用。如果填料有变化,需要重新进行试验。结合具体的工程经验,本工程的填料最大粒径需要控制在合理的范围内,否则很容易出现质量问题。
如果想要对填料级配加以控制,就需要先控制好最大粒径,从根本上提升加筋体的质量,同时避免填料损伤材料。台背填料以透水性比较好的砂性填料为主,填料中不能有任何的杂质。加筋土填料以黏性土为主,但施工过程中必须将加筋土填料的含水量严格控制好,压实过程中选择专门的碾压机械来碾压填土[5]。
台背填土的质量与竣工后行车的舒适性具有直接的关系,压实之前需要对含水量加以检测,确保其处于最佳的状态,在与台背比较近的位置,需要使用小型压实机,以分层的方式压实,并对分层厚度和密实度加以控制,回填土的分层厚度绝对不能超过规定要求。
无论填料以哪种土为主,都需要严格按照相关要求碾压好填土,在进行相应的试验后,结合试验结果实施规范性的碾压,使填料得到充分的碾压。台背填土的顺序不能与设计要求存在任何的差异,在砌筑之前完成拱桥台背填土。
4 桥台背填筑施工中应注意的问题
压实质量与桥台背回填材料的质量具有密切的关系。由于桥台背回填位置比较特殊,压路机无法全面进行碾压,且经常移动机械会影响结构物台墙。因此,需要以小型压实机具作为台背回填的主要设备,且以分层的方式全面压实,确保厚度一致,在选择材料时所选择的材料需要为压实工作提供便利。从实践中可以看出,在同等压实条件下台背回填处,黏性土的压实效果更佳。
5 结束语
目前,公路工程数量逐渐增多,有效延伸了公路工程的范围,使人们的需求得到了最大程度的满足。但对于公路部门来说,仍然面临着严重的桥头跳车问题。很多种原因都会引发该问题,需要对设计工作更加重视,科学管理施工的整个过程,采取合理的方式解决施工过程中存在的问题,以有效规避桥头跳车危害的产生,进一步促进行车舒适性的提高,保证行车人员的安全性,有效推动公路建设事业的发展。