台后路堤沉降病害的防治.pdf

施工技术广东建材2010年第3期台后路堤沉降病害的防治周志杨(广州建筑工程监理有限公司)摘要：台后路堤沉降导致跳车一直以来是桥台施工的质黉通病，该文分析了台后路堤沉降产生的原W，并提出了防治措施。关键词：桥台；路堤；沉降：防治台后路堤沉降导致跳车一直是桥台施工的质量通病，这是由于刚性桥涵构造物与桥涵台后的柔性路堤之间的沉降差较大造成的，因此如何减少两者之间的塑性变形，实现平稳过渡，在预防和控制桥台跳车的发生具有积极的意义。1台后路堤沉降的原因1．1地基沉降桥涵通常位于沟壑地段，地下水位高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填路基，便极易产生沉降(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它地段大，产生基底附加力相对较大，从而引起地基沉降较大。1．2路基沉降台背填料因含水份，存在孔隙，施工中采取任何措施，采用何种填料都难将填料颗料间的孔隙完全消除。在道路自重及车辆垂直荷载与振动荷载反复作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，便在一定期限内产生压缩沉降。另一方面，台背填料及路基填土在竣工通车后并未全部完成同结沉降，在车辆荷载作用下，填料颗粒骨架会发生蠕动变形，它所产生的次固结沉降可以达到总沉降的10％左右。1．3路面沉降刚度不同的路面在跳车处产生的振动效果不同。结构物桥台一般采用刚性很大的钢筋混凝土浇筑而成，具有较大的整体刚度；而与结构物桥台相连的道路，具有刚性较小柔性较大特性；道路与结构物桥台之间存在的刚度差，必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，势必增强桥头跳车的振动效果。——94—-2台后路堤沉降的防治措施2．1地基处理处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。工程要综合考虑地质条件、费用等实际情况，选择合适的处理方法来改善地基性能，提高承载力，减少沉降。下面介绍几种行之有效的常用方法。2．1．1深层搅拌桩加固桥头软基该法属加固土桩类型，主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法一般借助于压缩空气，采用专门深层搅拌机械设备，从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等)，经叶片搅拌，并吸收周围水份，在加固的深层软土中进行一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基，从而提高桥头软土地基承载力，减少沉降量(特别是工后沉降)，缩短固结期，提高边坡稳定性。施工过程中路基不受限制，且无振动无污染，对周围环境及建筑物无不良影响。2．1．2塑料排水板堆栽预压该法属竖向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体，或是由单一材料制成的多孔管道板带，在全国各地高速公路软基处理中都得以广泛推广应用。其主要施工工艺程序：整平地面一摊铺下层砂垫层一机具就位一塑料排水板一穿靴一插入套管一拔出套管一割断塑料排水板一机具移位一摊铺上层砂垫层。为加速排水固结，减少后期沉降，一般都配合堆载预压或超压施工，使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。2．1．3土工格栅法土工格栅处理桥台台背填土时，土工格栅和土一起承担内部和外部荷载的作用。由于土工格栅和土体之间 广东建材2010年第3期施工技术的摩擦作用，降低了桥台台背局部范围内单位土体面积上的垂直荷载，发挥了土工材料的抗拉强度，从而提高了土体的抗剪强度，约束了土体的侧向变形，从而提高了地基了承载力，减少了沉降；由于水平摊铺的土工格栅具有弹性，在反复荷载作用下不会产生甚至能减少变形的积累。2．2路基处理2．2．1路堤填筑与速率控制地基处理完成后，应适时进行路堤填筑。对于排水路基的，可即时填筑；对于水泥土桩处理的应在一个月后填筑路堤。填筑速率动态控制，对于填筑高度在极限高度以下时，填筑速率可适当快些，但沉降量必须严格控制在允许范围内。当填筑高度超过极限填土高度时，则应由实测的沉降和位移速率(变形量)控制，只要日变形量不大于控制值(沉降不大于lOmm／d，位移不大于3ram／d)一般可以正常填筑；若日沉降速率大于控制标准，而水平位移量未超过控制标准，则应减缓填土现象，填筑可以正常进行。2．2．2台背填料的选择台后路基压缩沉降是桥头跳车的重要原因之一。因此，选择合适的填料至关重要。透水性好、内摩擦角大的材料能够较好地减少压缩沉降。台背填料的压实度是路堤的重要指标。路床顶面下O～80cm大于96％，80～150cm大于94％，150cm以下大于93％。2．2．3预压与沉降补方填土预压时间越长工后沉降就越小。因此，桥头路段和与桥涵相接路段，在施工安排上应尽可能早地安排堆载预压。堆载顶面要平整密实有横坡，并适当压实。对地基稳定性较好的路段，也可按预测沉降随路堤填筑一次填筑到位。但对于在预压期间低于原定预压标高以下的均需及时补填。对此，施工时在每月均应测定路基顶标高并补填一次。严禁在预压期不补填，而在预压后期或在路面施工时一次补填的做法。2．2．4台背回填处的压实台背填筑前，宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之后进行，同时注意结构物两端对称填筑施工。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降的一个主要因素。由于台背回填位于路基与桥台相衔接的特殊位置，成为碾压的一个薄弱环节，压路机难以碾压到位，且大吨位机械动力太大时，对桥台有影响。因此，台背回填施工时，台背后应预留填筑宽度最好能容下压路机的操作空间，压路机一般不采用强振，弱振既可，压路机碾压不到的边角地段，宜选用小型压路机具补充碾压，且严格控制每层填筑厚度和碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，力求压实度达到96％以上：对于机械夯实碾压不到之处，应及时采用人工补充夯实。2．3路面处理2．3．1设置桥台搭板桥头设置搭板，对避免桥台与路面之间的错台是有效和必要的，可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到桥台地段，避免桥台台阶的出现。由于桥头搭板能改善桥头与路堤的联结状态，调节桥、路之间的不均匀沉降，因而在桥梁建设中得到了普遍的应用，效果较好。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，搭板的近台端一般搁置在桥台前墙项面或其牛腿上。当桥头引道为刚性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(平置式搭板)：而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(斜置式搭板)。为预防搭板下沉，也可在搭板上先铺设一层沥青面层，通车后搭板若下沉时，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。目前运用较多的6m、8m、lOm长的搭板(根据桥梁类别分别取用)。2．3．2采用过渡性路面根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值计算等情况，在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成(一般为3～5年)后，再改铺原设计永久性路面。常用的方法是沥青表处过渡层类型，其优点是当出现较大沉降时，及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂，以能确保行车畅顺，有效避免跳车现象。3小结桥台施工质量的好坏直接影响公路桥梁的正常使用，在工程中要结合经济、安全、工期、地质情况等实际因素选择合理的处理措施和施工方法，在施工中要按照施工规范，严格控制施工质量。就一定可以解决台后路堤沉降这个桥台施工的质量通病，保证行车安全。●【参考文献】[1]JTGFIO一2006．公路路基施工技术规范[S][2]JTJ?04卜2000．公路桥涵旌工技术规范[S][3]罗志强，公路路桥(涵)过渡段结构设计技术分析[J]，广东工业大学学报，2007年6月，64～68页一95—