田茂勇

(中鐵五局集團(tuán)建筑工程責(zé)任有限公司)

淺析橋頭跳車病害原因分析及處治措施

田茂勇

(中鐵五局集團(tuán)建筑工程責(zé)任有限公司)

介紹了分析了橋梁橋頭病害產(chǎn)生的原因以及處治橋頭病害的措施，希望對(duì)相關(guān)工作者有所借鑒。

橋頭跳車;主要原因;處治措施

1 橋頭跳車病害原因

1.1 橋梁地基施工后沉降過大

在橋梁施工過程中，如果遇到軟土地基，那么為了工程的需要需在橋頭填筑大量的泥土。這樣一來，在橋梁施工中途，路基就可能出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，而隨著橋梁工程施工的進(jìn)一步開展直至竣工，路基的沉降度就會(huì)相當(dāng)大。在軟土路基上建筑起來的橋梁，在竣工通車之后，受到車輛等不同荷載和振動(dòng)的影響，橋涵就會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降，而橋梁自身采取的是樁基礎(chǔ)，于是橋面與路基出現(xiàn)不同的沉降，很容易出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。

1.2 臺(tái)背填料下沉

臺(tái)背填料沉降主要有兩種形式，第一種臺(tái)背粘性土因?yàn)闈B水流失而導(dǎo)致橋頭跳車，第二種是壓路機(jī)對(duì)臺(tái)背沒有壓實(shí)，從而是填料在后期收縮而出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。這兩種原因?qū)е碌奶嚞F(xiàn)象對(duì)于橋梁的傷害都是非常大的，因此，在施工時(shí)就應(yīng)該采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，從而為橋梁的最終質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3 結(jié)構(gòu)剛度突變

通常情況下，臺(tái)背與道路的施工材料的彈塑性較強(qiáng)，而橋臺(tái)施工材料的剛度較大，因此在，在橋梁承載不同車輛的時(shí)候，彈塑性材料和剛性材料發(fā)生的變形情況存在很大的差異，于是橋頭就可能發(fā)生沉降，從而形成橋頭跳車現(xiàn)象。此外，值得注意的是，彈塑性材料和剛性材料對(duì)于行車舒適度也具有重要的影響，一般彈塑性材料多的橋梁，其吸收跳車振動(dòng)的能量相對(duì)較大，因此，車輛在上面行駛會(huì)感到比較舒服;相反，則會(huì)感到不舒服，而且對(duì)路面和橋體的傷害也比較大。

1.4 雨水充沛，易下滲

雨水充沛也是導(dǎo)致橋頭跳車的非常重要的原因，主要表現(xiàn)在:橋臺(tái)與臺(tái)背之間由于滲漏而使得土類填料與軟土路基出現(xiàn)軟化或侵蝕的情況，對(duì)于填土壓實(shí)的地方可能就會(huì)發(fā)生很大的沉降，在這種情況下，就可能發(fā)生橋頭跳車現(xiàn)象。

2 橋頭跳車病害處治措施

2.1 減少橋梁施工后沉降

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在處治橋頭跳車病害方面主要有兩種措施，一是排水固結(jié)法，二是水泥土攪拌樁法。排水固結(jié)法需要堆載預(yù)壓，而且在填至高程后才能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，綜合算來其花費(fèi)的時(shí)間大約為半年以上，而對(duì)于軟土地基、沉降度大的地方，其需要的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，因此該方法不適應(yīng)該地的橋梁施工。至于水泥攪拌樁法，其花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較短，而且能夠避免地基主、此結(jié)構(gòu)沉降，使得施工效果能夠得到維護(hù)。值得注意的是，使用水泥攪拌樁法時(shí)，其攪拌樁長(zhǎng)度一般控制帶15 m左右，這樣才能使橋梁的質(zhì)量得到保障。

鑒于該地區(qū)的淤泥力學(xué)指標(biāo)比較差，而且工程工期較短，通過多種方案的分析和比較最終選擇的方案如下:在橋頭60 m軟土路基范圍內(nèi)使用CFG樁+袋裝砂井進(jìn)行加固，使得路基能夠達(dá)到橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)要求且要達(dá)到一定的沉降標(biāo)準(zhǔn)。至于CFG樁，則使用振動(dòng)沉管成樁工藝，每個(gè)樁的樁徑為0.4 m，布置形式為正方形，間距在1.8 m左右。在CFG樁復(fù)合地基樁間需要設(shè)置袋裝砂井，砂井布置與CFG樁相同。此外，在樁頂設(shè)60 cm砂墊層，而且要鋪設(shè)2層雙向土工格柵。值得注意的是，樁長(zhǎng)以進(jìn)入樁端持力層1 m為控制標(biāo)準(zhǔn)。

(1)使用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥作為樁體材料，粉煤灰選擇二、三級(jí)，且必須為袋裝粉煤灰。碎石粒徑要控制在35 mm左右，為了縮減碎石空隙需要增填石屑。(2)水泥樁的配合比為水泥∶石屑∶粉煤灰∶碎石 =1∶3.529∶1.530∶8.855。樁體原料的拌和要均勻，每盤料拌至少為60 s，混合料坍落度控制在40 mm左右。值得注意的是，設(shè)計(jì)樁的強(qiáng)度28 d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度不小于12 MPa。

2.2 防止臺(tái)背填料下沉

臺(tái)背填料下沉是導(dǎo)致橋頭跳車的最主要原因之一，因此，在實(shí)際的施工過程中應(yīng)該盡量減少雨水的滲漏對(duì)臺(tái)背填料影響。為此，該項(xiàng)目采用石屑作為臺(tái)背的主要填料。在選擇正確的填料之后，還需要對(duì)填料的填筑進(jìn)行重點(diǎn)控制，其中，提高壓實(shí)水平就成為后續(xù)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。在填料壓實(shí)的施工中，首先需要選擇合適的碾壓機(jī)具。不同的壓實(shí)機(jī)具碾壓的效果存在很大的差異，例如18～20 t三輪壓路機(jī)每層壓實(shí)厚度一般都不會(huì)超過20 cm，而12～15 t三輪壓路機(jī)每層的壓實(shí)厚度一般都不會(huì)超過15 cm。為了綜合提高碾壓的質(zhì)量，大部分碾壓區(qū)域都選擇大型壓實(shí)機(jī)械，而只在臨近構(gòu)筑物等部位使用小型壓實(shí)機(jī)械。其次，在壓實(shí)過程中要堅(jiān)決避免壓實(shí)盲區(qū)，這就要求相關(guān)工作者在操作機(jī)械的時(shí)候能夠主要到橋梁壓實(shí)的細(xì)部如與橋涵頭相接的土基等。最后，采用增大臺(tái)背機(jī)械。大臺(tái)背機(jī)械的作業(yè)效果要明顯優(yōu)于小型機(jī)械，因此，在比較開闊的場(chǎng)地都應(yīng)該選擇大型壓實(shí)機(jī)械。2.3 減少結(jié)構(gòu)剛度突變

為了減少剛度突變產(chǎn)生的橋頭跳車，該項(xiàng)目在橋梁與路堤連接的地方使用混凝土搭板。在設(shè)置搭板的時(shí)候需要注意以下問題:首先，橋臺(tái)臺(tái)后的搭板必須要能夠比臺(tái)背回填區(qū)長(zhǎng)，該項(xiàng)目的搭板長(zhǎng)度設(shè)置為8 m。其次，在搭板的遠(yuǎn)臺(tái)端設(shè)置枕梁，梁下設(shè)置輔助枕梁，這樣能夠減少搭板滑落。再次，確保搭板的墊層密實(shí)平整，符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。最后，在回填土沉降穩(wěn)定之后再進(jìn)行搭板施工。

2.4 防止?jié)B水

為了減少滲水造成的橋頭跳車，需要在填土施工前、施工中和施工后都采取必要的措施。首先，施工前需要在基底頂面安裝泄水管。其次，施工過程中為防治雨水下滲需要保持3%法人橫破。最后，施工之后需要對(duì)回填部位進(jìn)行及時(shí)的封頂。

3 結(jié)束語

在橋梁工程中，采取切實(shí)有效的防止橋頭跳車的方法對(duì)于提高橋梁工程質(zhì)量具有重要的意義。本文中提到的橋梁工程，通過使用CFG樁聯(lián)合袋裝砂井法，并采取多種處治橋頭跳車的措施，成功地避免了橋頭跳車的出現(xiàn)。目前，該橋梁已經(jīng)投入使用多年，并沒有發(fā)生橋頭跳車，經(jīng)過檢測(cè)，其填土等的沉降度都在標(biāo)準(zhǔn)沉降范圍之內(nèi)。

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