包勃芝
摘 要:隨著時代的發(fā)展,道路越來越多并且對道路的要求也越來越高。根據(jù)近幾年道路的運行情況,發(fā)現(xiàn)橋頭跳車是幾大嚴(yán)重的病癥之一。此文分析了此問題的危害性,產(chǎn)生此現(xiàn)象的成因主要是地基自身的沉降,內(nèi)部填土密度變化而產(chǎn)生的沉降以及排水不暢造成的水土流失。針對幾項問題提出了換置填充物、強夯法還有使用CFG柱的方法,并且對每一種方法的技術(shù)要求和作用進行了簡單闡述。
關(guān)鍵詞:橋頭跳車;臺背;不均勻沉降;處理方法;技術(shù)研究
中圖分類號: U416 文獻標(biāo)識碼: B 文章編號: 1673-1069(2017)04-63-2
1 病害影響及分析
1.1 橋頭跳車
橋頭跳車是由于橋與道路銜接的部分形變或者有裂縫,更嚴(yán)重的出現(xiàn)明顯的層次,類似凹槽,車輛經(jīng)過時不會平穩(wěn)駛過,受到不同程度的沖擊可能會出現(xiàn)停頓、顛簸、搖晃的情況。而這可能會在沖擊的時候加重了車輛的重力,更加速了橋與道路銜接部分毀壞情況的惡化。
1.2 橋頭跳車帶來的不良影響
①二次降低車輛行駛速度。當(dāng)司機看到橋時,會主動降低車速以便上坡。如果有跳車現(xiàn)象發(fā)生,伴隨著車輛的顛簸、震動車輛的速度會被迫二次降低。對車的發(fā)對機造成更大的壓力。②安全風(fēng)險增大。輕微的跳車現(xiàn)象,會使乘坐的舒適感降低。而嚴(yán)重的跳車現(xiàn)象可能會導(dǎo)致車輛搖晃厲害司機無法控制車輛平衡,甚至失控造成翻車,引發(fā)嚴(yán)重的車禍。③對車輛的損害增加。當(dāng)遇到橋頭跳車現(xiàn)象,司機會用減速來處理,經(jīng)常性的剎車減速對車輛的使用壽命會有所折損。其次,不斷地剎車對輪胎和車內(nèi)零件的摩擦也相對提高。如此一來,車輛的使用壽命會大大縮減。
1.3 橋頭跳車產(chǎn)生的原因
①現(xiàn)有的地基沉降。修筑路堤時在現(xiàn)有的地基上,路堤填土的自重以及過往車輛自身負(fù)載施加在地基上,使地基間產(chǎn)生縫隙,進而沉降變形。②路堤密度增加造成的沉降。路堤自身有自重再加上過往的行駛車輛對路堤的正面施壓(在發(fā)生橋頭跳車時壓力更大),造成路堤內(nèi)部填土密度逐漸增大從而產(chǎn)生路堤的變形。③雨水滲入。當(dāng)下雨雨水排出不順暢時,雨水會滲進路堤和地面連接的縫隙中。雨水在路堤內(nèi)部流動,造成路堤內(nèi)部的細(xì)沙位移甚至流失。④對道路的損害也會增加。在跳車現(xiàn)象中,小型的車量會對道路產(chǎn)生更大的摩擦,而大型的車輛在增大了摩擦的同時,也大大增加了道路要承受的重量,對路面造成更嚴(yán)重的損壞,促進路面的惡化。
2 病害處理方法及技術(shù)研
2.1 處理方法研究
橋頭跳車的主要產(chǎn)生原因就是不均勻沉降造成的,對臺背的基地進行加固處理便可以有效地控制橋頭跳車的現(xiàn)象。尤其當(dāng)?shù)鼗鶠椴挥矊嵉能浲梁鸵琢鲃酉萑氲狞S土,要采用特殊的方法才能更好地解決不均勻沉降,增加承受程度,減少沉降的距離,進而減少路堤和地面銜接處的沉降差。
在實行的過程中還要考慮土壤、費用、可操作性。安全性等因素,選擇最適合的方法。
2.2 處理方法
2.2.1 更換填充材料
在修建路堤時,如果想要路堤的第一層有一個較高的壓實度,首先地基就要有足夠得強度,不然很難達到要求。要想使地基有足夠的壓實度和承受程度,在臺背回填之前,一定要反復(fù)充分碾壓臺背地基。但是有時即使已經(jīng)盡最大程度的讓它充實,但由于臺背地基太過軟弱,還是無法達到想要的承重力要求,填土高度沒有達到標(biāo)準(zhǔn)的時候,可以考慮對臺背地基進行少層面的更換材料。例如砂碩、中沙、粗砂。如果條件尚可也可以選擇石渣。塊石等材料,如果材料不充足,也可以采用石灰或者水泥替代。然后再碾壓,進行臺背的回填。
2.2.2 強夯法
強夯法在處理地基沉降問題上應(yīng)用十分廣泛。強夯法是把100-400kN的重錘在6-40m的高處釋放,讓其自由落體,產(chǎn)生的能量施加在地面上,使地基形成沖擊波和動應(yīng)力,這樣地基土就會變得更加密實,增加了可以承受的強度,可壓縮的空間減小。強夯法不僅可以壓實地基將地基擠密,還可以通過這個方法,破壞土地內(nèi)部結(jié)構(gòu)、硬度強的大孔隙結(jié)構(gòu),以免以后造成塌陷。強夯法不僅能增大地基的承受能力,并且承受能力會成倍的提高。有粘性的土壤,可提高1-3倍。粉狀砂土,承受能力可以提升4倍之高。沙土和泥灰?guī)r石,承受力可提高2-4倍。
經(jīng)過此方法的嚴(yán)密打擊和振實,土地的可壓縮性會大大縮減,大約2-10倍。地基更加均勻,在施工加荷之后地基沉降的差值可以控制在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi),在工程使用中這種沉降差可以忽略不計;還可以很大程度的縮短施工時間,強夯可以使5-12cm厚的砂紙層瞬間沉降15-40cm,再次強夯,可以再次壓縮60%,臺式設(shè)備每天壓縮的平均距離為300-600平方米,這種壓縮速度另其他的方法望塵莫及。被強夯過的土地不用等待,可以立即開始施工其他的工程。
2.2.3 CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)
隨著復(fù)合地基理論的研究和應(yīng)用近年來得到快速發(fā)展,產(chǎn)生了很多樁型、施工設(shè)備和施工工藝。
CFG樁就是其中之一,它是在碎石樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。它的主要原料有碎石、石屑、粉煤灰、水泥和水,原料攪拌而成,有很高的粘結(jié)強度。碎石相當(dāng)于這個木樁的粗骨料,石屑可以填補碎石之間的空隙,可以說是僅次于骨架的重要材料。粉煤灰發(fā)揮填充作用的同時,還具有火山灰的作用。和水泥還有水按比例調(diào)和攪拌之后,強度可達到C5-C10.最高可達到C20。褥墊層的作用原理:樁和樁之間的土壤由于是不同的承受工具,它們所能承受的最大限度的重量差距也很大,不方便直接受力。在它們上方增鋪了碎石和石屑之后,大大增加了有效的受力面積,同時解決了承受重量有差異的問題,如果發(fā)生不均勻沉降,褥墊層也可以發(fā)揮補償?shù)淖饔?。CFG樁和每根樁之間的填土通過由碎石和石屑組成的褥墊層構(gòu)成CFG復(fù)合地基。想要讓沉降呈一個遞減的趨勢,可以通過控制調(diào)節(jié)樁在底下的長度從而控制地基的沉降量。可以通過漸變樁達到橋臺與路堤的平緩過渡目的;CFG樁比碎石構(gòu)成的地基樁更具有粘合性,承重力更高。在受到壓力時,CFG樁比軟土抗壓,伸縮性也更小。
2.3 CFG樁實行技術(shù)
樁的直徑不大時,可以使用振動沉管樁打樁機或螺旋機,也可以振動沉管機和螺旋機混合一起工作。當(dāng)樁徑較大時,則采用鉆孔灌注樁的成樁設(shè)備。在正式開始之前要進行檢測,確定樁的質(zhì)量,以及相關(guān)技術(shù)參數(shù),然后再開始大規(guī)模操作。目前最常見的是振動沉管機,所以本文針對此設(shè)備的施工技術(shù)進行闡述。
2.3.1 操作順序
打樁有很多種打法,樁適用于那種打法還要再進行測試使用連打法還是間隔跳打法。如果是一根接一根地打進去,對旁邊的樁造成壓力較大,有可能破碎開裂,如果土質(zhì)較粘有可能造成地面隆起。如果是間隔的打樁,不易出現(xiàn)上述情況,但如果土質(zhì)較硬在兩個樁之間加新樁的時候也有可能造成兩側(cè)的樁被振斷。如果土質(zhì)松軟,且樁間距較大,則非常適用于此方法。如果是飽和粉狀類型的土地中,則不宜用此方法。
2.3.2 施工技術(shù)
打樁的設(shè)備要水平,且穩(wěn)固,確保沉管與地面是垂直狀態(tài),垂直偏差要非常小。若樁尖是采用鋼筋混凝土材料,埋土深度要大于320mm。啟動機器,要觀察設(shè)備的穩(wěn)定程度,如出現(xiàn)偏斜、錯位的現(xiàn)象,應(yīng)立即停止。工作過程中也要時刻注意激振電流的變化,最好1m記錄一次,土層的變化要做特殊的聲明。
2.3.3 投放材料
可以采取在沉管的過程中進行空中投料。沉管到標(biāo)準(zhǔn)后盡快投料,料面與鋼管口平齊。如投料的量并不多,可以在拔管的過程中投料,這樣會更精準(zhǔn)。材料的配必要嚴(yán)格遵守,碎石和石屑的雜質(zhì)要小于6%?;旌虾蠹尤霐嚢铏C放水?dāng)嚢?,時間要長于1分鐘,成樁后上面的浮漿要少于200mm。
2.3.4 拔管
混合料面和鋼管水平以后,開動設(shè)備,振動一會兒以后,邊振動辯拔管。速度要均勻,確認(rèn)成樁以后封頂,準(zhǔn)備打下一根。
3 結(jié)論
橋頭跳車是現(xiàn)在待解決的嚴(yán)重的公路問題之一,對安全、經(jīng)濟有不同程度的影響。根據(jù)橋頭跳車產(chǎn)生的主要原因地基自身的沉降,內(nèi)部填土密度變化而產(chǎn)生的沉降以及排水不暢造成的水土流失,可以考慮換置填充物、強夯法和CFG柱的方法,選擇最合適的方法對癥下藥。并且執(zhí)行過程中要嚴(yán)格控制各項標(biāo)準(zhǔn),以免影響方法效果。
參 考 文 獻
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