简析高速公路桥涵台背沉降措施

简析高速公路桥涵台背沉降措施

广东省长大公路工程有限公司

摘要:高速公路桥涵台背沉降处理不到位,极易导致出现跳车现象,严重影响行车舒适性、安全性;本文结合广佛肇高速公路大旺至封开江口段(以下简称广佛肇高速)对防止结构物台背出现不均匀沉降,采取的一系列措施以达到减少工后沉降,减少出现跳车现象。

关键词:高速公路;结构物台背;减少跳车现象

引言

高速公路在投入使用后,普遍存在一个问题,路面在台背回填处会存在不同程度的沉降,导致车辆在行驶过程中会出现一定程度的跳跃现象,就是我们常说的“跳车”现象,严重影响驾驶人员和乘客的行驶舒适性、安全性,严重的甚至可能造成交通事故。

1.工程概况

广佛肇高速公路东起肇庆市高新技术开发区接二广高速公路,西至封开江口镇粤桂两省交界处接梧州环城支线高速公路,经四会、鼎湖、端州、高要、德庆、封开至省界处。

2.桥台跳车的起因

2.1地质土质不良

桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多属软土。由于软土天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低,在软土上填筑路基极易产生沉降(包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降)。同时,桥头路基填筑高度较其他地段大,产生基底应力相对较大,引起地基沉降,特别是工后沉降较大[1]。

2.2路面渗水

路面水渗入路基或路面积水沿台背渗入路基,造成路基土软化、水土流失,引起桥头引道路基下沉,造成跳车。桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失,引起沉降和跳车。

2.3施工措施不当

施工队没有严格按施工规程作业,盲目追求高速度,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一[2]。

2.4伸缩缝处理不当引起沉降

在背墙与沥青路面容易产生间接缝,这是因为沥青路面难以碾压密实,从而出现沉陷。进而发生路面开裂现象,地表水沿着接缝向下渗透,冲刷台背填土,从而导致台背填土发生变形,最终引起路基沉降。同时,由于填缝材料的老化而消耗损坏,经雨水、雪水冲刷后,也影响台背路基沉降。

3.常用处治措施

3.1合理选择施工填料

涵洞台背回填材料选择,往往直接影响到涵洞台背施工质量。在云罗高速涵洞台背施工中,为提高涵洞台背回填施工质量,减少不均匀沉降,涵洞台背回填材料主要有:

3.1.1灰土

当大型运输工具在经过路基时,路基会在其通过时经受巨大的作用力并有可能发生变形。如果沉降段的路基采用回填灰土式施工,则会对遭受反复碾压并施加巨大荷载的路基起到一定的缓解作用。进一步提高台背回填夯实后的强度、耐水性和整体性。

3.1.2砂砾等透水性材料

砂砾回填与灰土回填的方式类同,也是以增加地基强度为目的的施工。由于不同工程对砂砾的颗粒大小及用量不同,所以在对工程进行设计时,要结合实际工程情况,反复计算和筛选砂砾颗粒的大小和用量。而对于实际需求较大直径颗粒砂砾的工程,可在引道下方增加碎石等骨料,并以填筑的形式进行填充。

3.2提高压实质量

在选择合适的台背回填材料后,即可开始组织进行台背回填施工,回填工作主要使用反开挖和锥坡填土进行回填施工,首先应确保回填的宽度适当,进行分层填筑,严格控制压实厚度从而有效提高压实效果。在云罗高速台背回填施工中,为提高桥(涵)台背回填压实度施工质量,减少桥(涵)背的工后沉降,要求施工单位进场液压夯实机对桥(涵)台背进行补强,使得压实效果得到进一步保证,从根本上减少出现跳车的可能。

3.3调整桥头搭板

在沉降段路基施工时,在桥台上或悬臂梁板与填土间搭置桥头搭板,以增加软地基的抗剪能力,防止台背填土发生沉降导致路面的坑洼不平。我们可以通过调整搭板长度及强度,进行合理设计,保证搭板长度与倾角保持合适比例,搭板长度能够满足台背路基预留缺口的需要。

3.4地基处理

地基处理的方式较多,有深层搅拌法、砂桩加固桥头软基[3]、塑料排水板、预应力管桩等等,这里仅介绍预应力管桩处理方法,适用于持力层上覆盖软肉土层、水下工程、松砂地基、杂填土或软土等。能有效增大地基承载力,减少后期沉降,一般根据实际情况,配合堆载预压或超压施工,使地基强度显著提高,同时改善地基的整体稳定性,广佛肇高速A段软基段的涵洞基础及周边正是采用了预应力管桩进行地基处理,目前已建成通车,暂未出现台背跳车现象,效果显著。

4.结束语

目前,随着我国公路桥梁不断快速发展,道路桥梁施工是推进我国现代化城市化的进程的重要因素。现在公路桥涵施工出现问题主要包括搭板断裂、出现不均匀沉降和桥头跳车等现象。这些状况不仅仅会造成行车安全得不到有效的保障,人们对高速公路的总体评价也会出现较为严重的下降[3]。因此,公路桥涵建设参建单位应该深入了解台背施工,认真做好各项施工质量管控,避免桥梁涵洞台背出现工后沉降,希望通过本文能够起到一个抛砖引玉的作用,同时希望能够给同行在处理类似问题时起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]贺朝阳,刘波桥头跳车的原因及处理措施.葛洲坝集团科技.2006,79:41

[2]孙剑.浅析桥头跳车原因及改善措施.中国市政工程,2007,06:28.

[3]巢春根,漆亮.台背路基沉降形成的原因与处理技术分析[J].中国高新技术企业,2014,33:96

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