桥头跳车处理中的新型材料应用
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气泡轻质土在解决桥头跳车中的应用探讨【摘要】本文将通过在某高速公路的实际应用说明气泡轻质土在解决桥头跳车问题上发挥的作用。
【关键词】软土地基;桥头跳车;气泡轻质土;施工质量管理1.气泡轻质土的发展气泡轻质土,最早是1972年挪威率先在公路填涂中使用的,20世纪90年代,日本又相继将废弃的泡沫塑料制成一定大小的颗粒,并按照一定的比例与工程废土混合,制成了容重可自由调整的轻质土。
现今的气泡轻质土就是向原料土中,按照一定比例添加固化剂、水和发泡剂,经过充分混合、搅拌后从而制成容重和强度都可以自由调整的气泡轻质土。
2.气泡土的制作气泡轻质土主要有原料土、固化剂和发泡剂。
按照一定的比例混合制作而成的。
2.1原料土原料土可以是工程废弃土或粉煤灰,也可以是细沙,单为了达到与固化剂及气泡的充分混合,并确保气泡轻质土的流动性,原料土的粒径宜小于5mm,对于不满足要求的应先期进行分解及必要的筛分处理。
2.2固化材料固化材料分为主剂和辅剂两种,主剂主要是起固结、加强土体骨架的作用,辅剂是起催化早凝为目的的固化材料。
主剂以水泥类为主,常用的有火山灰水泥、普通硅酸盐水泥、高炉硅酸盐水泥等,这些材料加入土中后与水发生水化反应,产生Ca(OH)2产物。
与黏土颗粒发生粒子交换形成固化物,达到加固土体骨架的作用。
辅剂是指石膏粉、硅粉等辅助材料,加入这些材料的目的在于减少主剂的用量,达到降低造价的目的。
2.3发泡剂发泡剂主要有界面活性类、蛋白类、树脂类材料等,通过将适量赔率的发泡剂,定量的泵送到发泡装置,与压缩空气充分混合而产生大量的微小气泡群。
(在这里压缩空气是通过空压机加压,用减压阀控制输气压力,以稳定的压力和气量向发泡装置供气)气泡是由致密、直径为30-300μm的气泡群体组成,要求气泡具有一定的稳定性,与土混合后可在土中形成多量的微小孔隙。
3.气泡轻质土的性能它是一种新型的人工制作的土工材料,具有水泥混凝土同等的耐久性,其容重比一般的土体小得多,而其强度和变形特性可以达到甚至超多良好的土体且便于施工等优点,作为软土地基上的路堤填料大有作为,特别是桥台台背填料,因为它含有大量的气泡能有效的减轻软土地基负荷,提高路基的稳定,在治理桥台台背冻胀、桥头跳车危害,已崭露头角。
桥头跳车处理措施
桥头跳车处理措施主要包括以下几个方面:
地基处理:对桥头地基进行加固处理,提高地基的承载力,减少差异沉降。
可以采用预应力管桩、浆喷桩或者原地基夯实预压等方法。
对于特殊地基,如软土、湿陷性黄土等,需采用适用于各自特点的特殊地基处理方法,如换填砂砾、固结、抛石挤淤和粉喷等。
台背填料加固:选用合适的台背填料,如具有良好固结性和变形小的材料,如砂石料等。
同时,重视分层厚度和压实度,确保台背及时回填并达到规定的压实度。
设置过渡段:在桥头设置一定长度的过渡段,如搭板,其一头担在桥台上,另一头担在路基上。
搭板下可以设置枕粱,并有一定厚度的稳定土,一般为0.5m以上的半刚性基层。
这样可以减缓桥头跳车现象,使车辆行驶更加舒适。
排水设计:重视桥头的排水设计,合理安排渗水沟和排水沟,避免地下水渗入对地基和台背填土强度的影响。
同时,做好桥头路堤的排水、防水工程,设置桥头搭板。
施工过程控制:在施工过程中,应严格按照设计和施工规范进行操作,确保每道工序的质量。
特别是台背填方碾压工作,必须认真进行,以提高桥头路基的压实度。
这些措施可以有效地减少桥头跳车现象的发生,提高道路的安全性和舒适性。
需要
注意的是,桥头跳车处理措施的选择应根据具体的工程条件和环境因素进行综合考虑,确保处理措施的有效性和可行性。
复合有机水硬性材料处治桥头跳车施工工法复合有机水硬性材料处治桥头跳车施工工法一、前言复合有机水硬性材料处治桥头跳车施工工法是一种用于修复和加固桥头的施工工法。
通过采用复合有机水硬性材料,能够有效解决桥头跳车问题,提升桥梁的承载能力和使用寿命。
二、工法特点1. 高强度:复合有机水硬性材料具有优良的力学性能,能够增加桥头的强度和刚度,提高承载能力。
2. 耐久性好:复合有机水硬性材料具有优秀的耐久性能,可以有效抵御外界环境因素对桥头的腐蚀和损坏。
3. 施工便捷:该工法采用现场喷涂施工,操作简便,施工周期短,可以快速恢复桥头的使用功能。
4. 节省成本:与传统的桥梁修复方法相比,复合有机水硬性材料施工工法具有较低的成本,可节省修复费用。
三、适应范围该工法适用于各种类型的桥头跳车修复工程,包括公路桥梁、铁路桥梁、城市桥梁等。
四、工艺原理复合有机水硬性材料处治桥头跳车施工工法基于以下两个原理:1. 完全填充:将复合有机水硬性材料喷涂到桥头的损坏部位,并且充分填充桥头内部空隙,确保修复区域与原有结构完全贴合。
这样可以增加桥头的强度和稳定性。
2. 化学反应:复合有机水硬性材料在施工过程中会发生化学反应,形成密实的硬质材料,具有较高的强度和耐久性。
这样可以有效防止桥头再次出现跳车问题。
五、施工工艺1. 准备工作:对桥头进行清洗和打磨,确保施工表面无油污、灰尘和碎屑。
同时,对需要修复的损坏部位进行定位和标记。
2. 喷涂施工:使用专用喷涂设备将复合有机水硬性材料均匀喷涂到桥头的损坏部位,并充分填充内部空隙。
根据实际情况,可以进行多次喷涂,以达到修复效果。
3. 表面处理:待复合有机水硬性材料干燥后,对施工表面进行打磨和光洁处理,以提高修复区域的美观度和光滑度。
4. 硬化过程:复合有机水硬性材料在施工后会发生化学反应,逐渐硬化成为坚硬的材料。
在硬化过程中,需注意保持施工区域的湿度和温度,以促进化学反应的进行。
六、劳动组织施工工法需要组织工程师、技术人员、喷涂工等相关人员。
MOH材料处治桥头跳车及路面沉陷的应用摘要:随着国民经济的高速发展,道路交通量的日益增大,车辆大型化且严重超载,高速公路路面沉陷、桥头跳车病害日益增多,严重影响了高速公路安全运营。
由于路面的局部不平整处的面积较小,也不便于采用大面积的施工方法进行处理,给施工管理带来了一定的困难。
平正高速公路采用复合有机水硬性材料(简称MOH材料)处理桥头跳车及路面沉陷解决了这些担忧,其材料性能优良、施工也简捷,处理效果良好。
关键词:MOH材料;处治;桥头跳车;路面沉陷1.前言高速公路行车道路面局部跳车是目前正在运营的高速公路中较常见的病害之一,路面的局部不平整不仅影响到司乘人员行驶的舒适性,而且由于车辆荷载的频繁作用会导致该位置处路面或结构物的加速破坏。
由于路面的局部不平整面积较小,也不便于采用大面积的施工方法进行处理,给施工管理带来了一定的困难。
平正高速公路采用复合有机水硬性材料(简称MOH材料)处理桥头跳车和路面沉陷成功的解决了这个困难,MOH是在微表处基础上的拓展性应用,该工艺采用分步填充,最后整体罩面的原则。
即先测量原路面高程,结合测量数据确定桥头沉陷段的具体位置,然后针对沉陷部位采用分层摊铺的方法进行填充,直至与原设计路面找平为止。
然后再对沉陷部位进行整体罩面。
该工艺施工简洁,封闭交通时间短,工程造价低。
2.MOH材料:MOH材料是复合有机水硬性材料(MultiplexOrganicHydraulicity)的简称,该材料是将有机结合料(如:沥青、聚合物等)和无机水硬性材料(如水泥、石灰等)两种黏结材料进行二元功能或结构复合,使复合材料性能介于柔性和刚性之间,“刚柔相济”,取两者之长,弃两者之短,使材料整体性能提升,达到提高路面使用性能,减少早期破坏,降低路面养护费用等目的的复合材料。
该材料对水泥技术指标要求:水泥强度等级可为32.5或42.5、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等都可用于MOH材料处治路面、桥头跳车。
泡沫轻质土在解决桥头跳车问题中的应用摘要:桥头跳车是道路中普遍存在的现象,其不仅仅影响行车的舒适度,而且对于高速行驶的汽车,其为一个重大的安全隐患。
关键词:泡沫轻质土;桥头跳车;问题;应用;对策;引言桥头跳车是指由于桥梁等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的差异沉降,使得路面局部出现显著的纵坡变化,从而导致高速行驶的车辆在该处产生颠簸跳跃现象。
桥台前部为水泥结构,沉陷较少;台背多为土地基,台背人工填土变形或天然土基沉陷主要是由于地基本身的刚性相对较低,自重相对较大,在长期的行车荷载、土体的自重等因素的影响下,会造成较大的不均匀沉陷。
泡沫轻质土刚性比普通地基高,因此,它是一种较好的缓冲层,可以减轻地基与地基的不均匀沉降;合理采用泡沫轻质土进行台背回填就可以很好地克服桥头跳车的问题。
1.泡沫轻质土的形成原理1.1泡沫轻质土定义泡沫轻质粘土是一种以物理方式将发泡剂水溶液制成泡沫塑料,它与胶凝材料、水和掺和料、外加剂按照一定的比例进行混合、搅拌、物理化学作用而制成的轻质材料。
1.2固化材料固化物质有两类:主料和辅助料,主料起固结、强化土体骨架,辅助剂为催化、早餐物质;主要成分是水泥,在土中与水进行水化反应,生成钙产品,钙与粘土粒子进行离子交换,从而实现对土壤骨架的强化;辅助剂指的是石膏粉、硅粉等辅助性物质,其作用是为了减少主剂的使用,从而降低成本。
1.3基料、外加剂选用的泡沫轻质粘土,视项目需求而定。
原材料土壤的基本条件:为使其与固化材料和泡沫塑料完全混和,同时保证其流动性,原材料土壤的粒径应在5毫米以下;必须事先进行脱砂和筛选。
掺入物与水泥混合料相似。
1.4泡沫的形成泡沫是一种由微小的气泡构成的分散系统,这些气泡之间有一层微小的液膜。
由于液体表面具有一定的表面张力,所以在搅拌后,液体表面会出现自发收缩的超势,因此,在搅拌后,不会产生大量的气泡。
在纯粹的静止状态下,两个气泡接触时,会毫无阻碍地相互粘合,最终所有的气泡都会破碎。
强夯法在桥头地基处理中的应用(一)摘要:强夯法加固地基是一种常见的处治桥头跳车病害方式,简析了桥头跳车的特点和危害,探讨了强夯法的作用、施工工序和质量控制要求。
关键词:桥头跳车地基处理强夯法施工工序桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一,严重影响了行车舒适性,降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力,是道路交通安全的重要隐患之一,损害了公路建设的社会效益和经济效益。
而采用强夯法对桥头地基进行处理是一种治理桥头跳车病害的有效方法,能够最大限度减少甚至消除跳车现象,满足公路对行车高速、安全及舒适的要求,延长道路的使用寿命,对公路建设具有十分重要的现实意义。
该文在分析桥头跳车所产生危害的基础上,对桥头地基处理一种有效方法即强夯法进行初步探讨。
桥头跳车病害简介桥头跳车是指桥梁或通道涵等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大差异的沉降和刚度差异,使得路面上出现显著的坡度变化和刚度变化,致使台背与构造物连接处的路面出现台阶,从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。
桥头跳车主要会产生以下危害:)降低行车的速度。
当车辆行至桥头陡坎时,为防止车辆的猛烈跳动,司机被迫刹车减速,降低了道路的使用功能;2)容易引起行车事故。
由于车辆通过桥头陡坎引起跳车,使车辆颠簸,引起乘客及司机的不适,同时对司机产生相当不利的心理影响,严重时则会影响对车辆的正常操作,造成行车事故;3)影响伸缩缝的使用及车辆的寿命。
由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击,从而对桥梁和道路造成附加的冲击荷载,加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏,特别是支座和伸缩缝的破坏,同时也加剧了车辆机件,轮胎等的磨损,降低了车辆的使用寿命。
强夯法的原理及作用在公路施工过程中,处治桥头跳车病害经常采用的处理技术是对桥头的地基进行加固处理,其中强夯法就是一种常用且行之有效的处理方法。
基本原理强夯法广泛的应用于地基沉降处治工程中。
强夯法一般采用100~400kN的重锤,从6~40m的高处自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,将地基土压密、振实,以加固地基土,达到提高地基强度、降低其压缩性的目的。
浅谈泡沫轻质土在桥头软基处理的运用概要近年来,我国公路桥梁建设不断蓬勃发展,珠三角地区交通建设亦紧锣密鼓地展开。
珠三角地区河涌密集,软土地基分布广泛,桥头路基沉降引起的桥头跳车成了普遍性的公路工程病害。
针对桥头跳车问题,国内已进行了很多研究并形成的许多常用的处理方法,但仍然不能达到很理想的效果。
近年来,作为新技术的泡沫轻质土技术逐渐应用于土木工程各领域的建设中,而引入泡沫轻质土进行桥头路基处理,成了缓解桥头跳车现象的一个新方向,本文拟对此进行一些有益的探讨。
关键词:公路桥梁桥头跳车泡沫轻质土上世纪七、八十年代,日本开始将泡沫轻质土大规模应用于替代填土的工程领域:1987年潢浜市内的公路桥维修工程中首次把泡沫轻质土作为填充材料来使用;次年作为道路工程的填土材料使用。
此后,随着施工设备及技术标准的不断完善,应用范围迅速扩大,并出版了相关的技术规范。
我国于2002年引进并发展了泡沫轻质土技术,目前已在包括北京奥运鸟巢、北京地铁奥运支线、京珠高速公路、汕头中山东路改造、广佛、佛开高速公路拓宽、河北沿海高速公路等大量的基础设施建设工程中得到了成功的应用。
泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”。
类似的材料有日本的“气泡轻量土”,国内的”泡沫混凝土”等。
就硬化成型的过程而言,泡沫轻质土、气泡混合轻质土与泡沫混凝土并无本质区别。
但泡沫轻质土的原材料(如集料及掺和料)可用范围更广,力学性能介于土与混凝土之间,使用功能更侧重于替代常规土或砂(不是作为混凝土)用于各种填充或充填。
泡沫轻质土具有如下工程特性:①轻质性轻质性是现浇泡沫轻质土最显著的特性,与几种常规土建材料相比,现浇泡沫轻质土的容重相对要低。
(见下表)。
3②容重和强度可调节性调整现浇泡沫轻质土的组成成份比例,即调整配合比,现浇泡沫轻质土的容重和强度可根据需要在一定范围内自由调节。
浅谈轻质泡沫混凝土在桥头跳车防治中的运用摘要:随着城市化进程的加快,城镇道路交通建设取得了长足的发展。
然而,随之而来的桥头跳车事故给车辆和行人的生命财产安全带来了巨大的威胁。
轻质泡沫混凝土作为一种新型建筑材料,具有轻质、节能、隔热等优势,因此在桥头跳车防治中具有广阔的应用前景。
本文从工程管理角度,深入探讨轻质泡沫混凝土在桥头跳车防治中的运用,并提出相应的工程管理措施。
关键词:轻质泡沫混凝土;桥头跳车;防治;工程管理一、引言桥头跳车问题的突出表现引起了我们对于道路交通安全的重视。
有效的桥头跳车防治措施对于降低事故发生率和保护人们的生命财产安全至关重要。
传统的桥头跳车防治方法存在选材困难和施工难度大的问题,而轻质泡沫混凝土通过其独特的性质和特点,为桥头跳车防治提供了新的解决方案。
轻质泡沫混凝土具有重量轻、保温性能好、隔热性能好,抗压强度高、抗震性好等优点,这使得它成为一种用于桥头跳车防治的理想材料。
二、桥头跳车问题的危害桥头跳车问题的危害不能轻视。
跳车事故的发生可能导致伤亡和财产损失。
当车辆发生跳车时,不仅会造成驾驶员和乘客的伤害,还可能引发交通事故,危及周围行人和车辆的安全。
此外,跳车事故还会对桥梁本身造成损坏,导致桥梁的结构变弱甚至倒塌,给交通运输和市民生活带来严重影响。
三、轻质泡沫混凝土在桥头跳车防治中的运用轻质泡沫混凝土是一种由水泥、砂、水和发泡剂等组成的混合物。
其主要特点包括轻质、高强度、隔热、隔音和耐久性等。
这些特性使得轻质泡沫混凝土在桥头跳车防治方面具有一定的优势。
在桥头的坡道设计中,桥背回填采用轻质泡沫混凝土作为回填材料,有助于降低桥头跳车事故的发生。
轻质泡沫混凝土作为回填材料具有重量轻、保温性能好、隔热性能好的特点,可以有效减轻桥体的重量,提高桥体的稳定性。
同时,轻质泡沫混凝土具有优异的抗压强度和抗震性能,能够提供可靠的支撑和保护。
例如,某地的一座桥梁建设中,为了预防桥头跳车事故的发生,工程师决定在桥背回填阶段采用轻质泡沫混凝土作为回填材料。
解决高速公路桥头中跳车的理论与施工高速公路是连接城市和地区的重要交通网络,是人们出行的主要方式之一。
然而,在高速公路上行驶时,经常会发生车辆在桥头中跳的情况,给行车和行车安全带来严重的威胁。
因此,我们需要通过理论和施工等多种手段解决高速公路桥头中跳车的问题。
一、桥面中跳车的原因1. 桥面变形在高温季节,由于高温天气会使桥面材料膨胀,如果没有充分的伸缩缝,桥面就会出现变形,导致车辆在桥面上行驶不稳,产生中跳现象。
2. 桥头减速桥头是连接下坡路段和平坦路段的变化点,减速带和路表凹凸不平等因素会导致车辆在过桥头时出现弹跳。
3. 频繁超车、急刹车如果车辆频繁变道超车,或者司机在桥头突然急刹车,也会导致车辆在桥头中跳。
1. 设计桥梁结构将伸缩缝、减速带等因素考虑在内,合理设计桥梁结构,保证桥面牢固平稳,减少车辆在桥头中跳的情况。
2. 设置缓冲带在桥头的转弯处和下坡路段前,设置缓冲带,减缓车辆行驶速度,避免车辆突然刹车影响后车行驶,同时保障行车安全。
3. 提高路面平整度对于现有的高速公路,可以加强路面维护,提高路面平整度,减少路面变形,防止车辆在桥头中跳。
1. 采用新型材料利用新型材料,如高分子弹性材料,能提高路面的弹性,降低遇到不平路面时的颠簸程度,减少车辆中跳。
2. 加强伸缩缝的维护对于现有的高速公路,需要加强伸缩缝的维护,及时更换破损的伸缩缝,防止伸缩缝对车辆行驶造成影响。
3. 设置舒适度系数在道路设计时,应设有舒适度系数,以便在过坡、过弯、过桥头等路段设置舒适型线形,降低车辆行驶时的颠簸感和车身跳动,增加行车安全性。
综上所述,通过设计桥梁结构、加强路面维护和采用新型材料等方法可以解决高速公路桥头中跳车的问题。
另外,在行驶过程中,司机也要谨慎驾驶,避免频繁变道、超车、急刹车等不安全行为,确保驾车安全。
高压旋喷桩在“桥头跳车”加固处理中的应用摘要:本文根据对G310国道某桥桥头路基不均匀沉降进行的加固处理,分析了高压旋喷桩加固方法处理路基病害的可行性。
经过处理后的使用,加固效果明显,可以应用于已建公路的路基加固工程。
关键词:旋喷桩高压喷射注浆加固处理引言桥头出现的跳车现象,已成为公路的多发常见病害,桥头跳车病害虽然不会马上破坏桥梁的安全运营,但是病害会极大的影响行车的舒适性、缩短桥梁结构的使用年限,甚至会造成人们生命和财产的损失。
桥头跳车是桥台刚性基础与软土路基柔性基础沉降差异引起的,解决桥头跳车问题主要就是要减少桥台与台后路基工后不均匀沉降。
对于已建工程,由于桥台与路面间的不均匀沉降已经产生,需要对路基进行加固时,普通的方法很难穿透路基填土层。
此时高压旋喷桩以其特殊的原理与施工工艺,能够达到穿越路基的目的。
1.高压旋喷桩加固机理高压旋喷桩加固地基原理主要体现三方面:利用旋喷钻机将预先配置好的水泥浆液通过高压脉冲泵使液流获得巨大能量后,通过注浆管道从高压喷嘴中高速喷射,形成一股能量高度集中的液流,高压旋喷流切割破坏土体作用,喷流以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞;混合搅拌作用,钻杆以一定的速度旋转和提升的过程中,在喷射流后面形成空隙,在喷射压力作用下,迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌涅合后发生化学反应形成固结体;压密作用,离压喷射流在切割破碎土体的过程中,在破碎带边缘还有剩余压力,这种压力对土层有压密作用。
可大大提高地基的抗剪强度,改善土的变形性质,提高地基承载力,减少地基的沉降变形。
旋喷桩法具有设备简单、施工速度快、机械化程度高、用途广、成本低的特点。
2.工程概况G310国道某桥在开通一年内,桥头路基产生不均匀沉降,下沉量约为20cm-30cm。
原设计台背为灰土分层夯实,填筑高度13米,据调查分析,出现沉降的主要原因是在台背回填施工时没有按规范分层夯实,台背回填完毕后回填土因雨水冲刷自然沉降导致搭板下沉。
土工格室在高速公路桥头跳车处理的应用摘要随着高速公路建设的发展,刚性桥台与台背填土差异沉降所造成的桥头跳车已成为主要危害,也是摆在工程技术人员面前的一大难题。
文章对桥头跳车的产生原因和常用处治技术作用性状及存在不足之处进行了阐述,重点介绍了土工格室柔性搭板处治技术。
关键词桥头跳车;差异沉降;土工格室柔性搭板;柔性搭板作用机理桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降差超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。
一般认为当这种沉降差达到1.5cm以后就会给司机带来明显的不舒适感。
桥头跳车不仅影响了行车的速度与舒适性,降低了道路的通行能力,加速了桥台台背、桥头伸缩缝以及接缝路面的破坏,而且是道路交通安全的重要隐患之一,严重影响了高速公路的社会效益。
1桥头跳车产生的原因1)刚度差异。
桥台属于刚性结构,而路基属于柔性的,在车辆的交变荷载作用下,不但会产生弹性变形,而且会产生较大的不可恢复的塑性变形。
此种塑性变形随着时间的不断积累,往往会大大超过桥台的沉降而产生二者的差异沉降,从而导致桥头跳车。
2)路堤压缩沉降。
台后填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙。
由于施工作业面狭小,同时也是为了保证结构物本身的安全,使得大型压实机具难以启用,而小型设备又很难达到较好的压实效果,这就不可避免地造成此段压实度不足,甚至存在压实盲区。
由于台后填土较高,随着时间推移,也会不可避免的产生沉降。
3)地基下沉。
桥头路基填筑高度一般较大,会产生较大的基底应力,在路堤自重和车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。
所以由于地基土质不良而造成的地基沉陷是桥头跳车的主要原因。
4)施工措施不当。
桥台背施工具有一定的特殊性,某些施工单位没有做严格的地基处理,没有严格按施工规程作业,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工,用料没有把好质量关,压实度没有达到要求。
对路面衔接处排水措施没有做好,桥台处的防护工程不到位,致使锥坡土体受到长期冲刷或台后排水不利,桥台防护工程处理不当,会使锥坡土体因受到长期冲刷而失去稳定性或台后填土因排水不利而长期处于潮湿状态,致使土体强度降低,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。
桥头跳车处治方法评价与分析一、桥头跳车处治主要有以下几种方法1.气泡混凝土2.泡沫珠混凝土3.深层混凝土过渡板4.EPS轻质材料换填5.深层注浆6.浅层注浆二、各种桥头跳车处治方法介绍1.气泡混凝土。
气泡混凝土是将固化剂(水泥)、水、气泡和其他外掺材料按一定的比例充分混合、搅拌后形成的轻质材料,具有轻质性、容重和强度可调节性、高流动性、固化后的自立性、良好的施工性、耐久性和优越的环保等很多特性。
2.泡沫珠混凝土。
泡沫珠砼由泡沫珠(EPS颗粒)、中粗砂、碎石、水泥与水等材料,通过一定的配合比组成设计,经施工拌和而成。
本试验工程所用材料均为就近选取,其中泡沫珠(EPS颗粒)为聚苯乙烯球状颗粒,由正规厂方生产,粒径3mm~5mm,表观密度为15~20kg/m3;水泥为普通硅酸盐水泥 PO32.5;骨料:细集料中砂细度模数值在3.0~2.3之间,粗集料碎石粒径分布范围为5mm~21.5mm;外掺剂为常用的早强减水剂、微硅粉、粉煤灰等。
3.深层混凝土过渡板。
将混凝土板的一端固定在桥台桩基或承台上, 另一端自由搁置在台背土基中,由于混凝土过渡板设在台后一定深度处,其上的路基层有效地分布了上部车辆荷载的应力,一方面可以减小工后的土基沉降另一方面过渡板下的土基所受的压力也是一条在桥路衔接处为零、而在板体另一末端处最大的平滑曲线,因此这种把路桥衔接段的沉降从突变转化为渐变为目的路面沉降控制技术可以符合协调沉降的要求。
4.EPS轻质材料换填。
即使用成品块体的聚乙烯气泡块(称为EPS块体)换填台后土体,以起到减轻台后土压力的作用。
5.深层注浆。
对台后土体进行钻孔,钻孔深度6-8米,钻孔平面成梅花形状,采用化学速凝浆液注浆,起到固结土基的作用。
单位:cm6.浅层注浆。
采用速凝浆液,钻孔40-60cm深度,对浅层路基进行灌浆,以起到加固路基的作用。
三、各种处治方法的适用性和优缺点。
桥头跳车处理中的新型材料应用摘要:目前的公路工程施工中,通常从地基处理、路基处理以及路面处理三个方面对桥头跳车进行防治。
本文介绍了几种新材料在桥头跳车处治过程中的应用,从以往的使用效果看,这些新型材料与传统材料相比,无论是效果还是经济指标,都有着较大的优势。
关键词:桥梁;桥头跳车;沉降;排水1 前言桥头跳车是指车辆行驶经过桥梁与道路的衔接部位时产生的突然性弹跳导致车辆摇摆和颠簸的现象。
桥头跳车在国内外公路中普遍存在,一直以来都是困扰公路工程界的通病,长期都没有很好的办法来有效地解决。
目前的公路工程施工中,通常从地基处理、路基处理以及路面处理三个方面对桥头跳车进行防治。
本文介绍了几种新材料在桥头跳车处治过程中的应用,从以往的使用效果看,这些新型材料与传统材料相比,无论是效果还是经济指标,都有着较大的优势。
2 无砂大孔混凝土2.1无砂大孔混凝土特性不含细骨料的混凝土被称为无砂大孔混凝土。
它是由水泥、粗骨料和水按照一定的比例拌合而成。
由于无细骨料,在硬化后的混凝土体中存在着较大的孔洞,孔洞的大小与粗骨料的粒径大致相等。
无砂大孔混凝土的粗骨料可以是卵石、碎石,或是轻骨料,如人造陶粒、浮石、煤渣块等。
按照粗骨料种类不同,无砂大孔混凝土分为普通无砂大孔混凝土和轻骨料无砂大孔混凝土两类。
公路工程中一般采用普通无砂大孔混凝土。
无砂大孔混凝土具有多孔、轻质的特性,以往主要应用于工业与民用建筑中,作为墙体填料等用途。
由于其具有其它土工材料不具备的一些优良特性,近年来也开始应用到公路工程中。
在公路工程的应用中,无砂大孔混凝土主要有以下几个特点:(1) 质轻,表观密度一般为1 600~1 800 kg/ m3 ;(2) 水泥用量少,大约占同强度普通混凝土水泥用量的1/ 2 ,因此收缩值也小;(3) 表面及内部存在大量孔洞,排水顺畅,且毛细现象不显著;(4) 施工简便,靠自重下落或人工插捣即可成型,不宜机械振捣;(5) 强度不高,可作填充物,不宜作结图1常见桥型处理方案简图构物。
2.2 无砂大孔混凝土在处治桥头跳车中的应用采用无砂大孔混凝土来治理桥头跳车病害,主要是通过用无砂大孔混凝土来回填桥台背漏压区,解决桥台背压实不到位的难题,同时存在大量孔隙的无砂大孔混凝土可形成通畅的排水通道,可将桥台背内渗入的雨水迅速排走,有效防止路堤软化及细料流失,从而减少路堤沉降,达到有效控制桥头跳车的目的。
2.2.1 处理方案按正常的工序进行路堤压实施工,桥台背结构物与填土的交接处为压路机无法充分压实的区域,将这部分松散填土挖除填以无砂大孔混凝土,挖除宽度范围一般为30~50 cm。
采用先填后挖的施工工艺。
为方便施工,应该每填压4 层土后就开始挖除松土,并回填无砂大孔混凝土,然后再继续填土重复上面的步骤。
除了结构物与填土的交接处采用这种方法处理外,桥台背其它无法充分压实到部位均可按此方法处理,实际施工可根据桥梁具体情况确定。
下面图1 所示常见桥型的处理方案。
2.2.2材料的选择无砂大孔混凝土使用的水泥一般为32.5级、42.5级普通硅酸盐水泥,随着水泥用量的不同,其抗压强度可达到1.0~10.0 MPa ;粗集料采用粒径在5~40mm的碎(砾) 石或卵石,其主要质量要求为:压碎值≤15% ,针片状含量≤15% ,含泥量≤1%。
作为桥台背回填料,采用的无砂大孔混凝土强度应达到C1.5 等级。
2.2.3无砂大孔混凝土的透水性无砂大孔混凝土的透水性与其孔隙率和渗透系数有关,根据对孔隙率的测定,一般无砂大孔混凝土的孔隙率为20%~40%之间,表明无砂大孔混凝土具有很大的孔隙率,其中断级配比连续级配孔隙率大。
根据对渗透系数的测定,一般无砂大孔混凝土的渗透系数在6~8 cm/ s 之间,表明其渗透系数要远大于普通岩土材料(粗砂的渗透系数仅为0.02~0.06cm/s) 。
根据《公路排水设计规范(JTJ018-97)》有关公式,按桥台背回填宽度0.3~0.5 m 计算,无砂大孔混凝土的泄水能力Q0为30.6~51m3/(d·m) 。
所以,无砂大孔混凝土有很强的泄水能力,可及时排走渗入的雨水。
2.2.4无砂大孔混凝土施工工艺无砂大孔混凝土具有易施工性。
试验表明,采用人工插捣和从一定高度自由下落的方式成型效果最佳,强度也较高;采用机械振捣方式浇筑,成型不好,特别是振动时间越长,成型越差,强度也越低。
原因是无砂大孔混凝土不含细集料,在振动作用下水泥浆容易流动产生离析,使粗集料颗粒间粘结不牢,强度降低。
因此无砂大孔混凝土不用机械振捣,而是通过从一定高度倾倒或人工插捣浇筑成型。
2.2.5 无砂大孔混凝土的稳定性桥台背回填用无砂大孔混凝土一般采用C1.5 ,其7天抗压强度最低可达1.7MPa ,这个强度对于衔接部位回填料来说是完全满足要求的。
同时由于无砂大孔混凝土孔隙多,孔道通畅,抗冲刷性能很强,抗冲刷能力接近C50 普通混凝土。
所以无砂大孔混凝土具有强度高、抗冲刷性能好的优点,有良好的稳定性。
综上所述,无砂大孔混凝土具有轻质、高强(作填料而言) 、易施工、透水性强、抗冲刷性好的特性。
其轻质可减轻路堤对地基的荷载作用,减小地基固结沉降;其高强可承受路面传来的荷载,其本身在外荷载及土体挤压作用下不变形,从而减小沉降;其易施工性使得不用机械进行振动碾压就可以达到良好的成型效果;透水性强使其能迅速完全地排走路表面渗入桥台背的积水,避免桥台背路堤被水浸泡软化和唧泥;抗冲刷性好则保证材料在流水的渗透冲刷作用下不会流失崩解,使用耐久。
2.3 使用效果及经济比较无砂大孔混凝土水泥用量少,不用沙子,施工简便,不用机械振捣碾压,所以治理费用较低。
以路基宽28m ,填土高度10m的U台为例,列出了几种治理措施的经济比较。
表1 桥头跳车防治费用经济比较表编号桥头跳车防治技术方法单价防治费用(元)1 无砂大孔混凝土90元/m3 75602 级配碎石94元/m3 78963 (二灰)水泥稳定碎石105元/m3 88204 (二灰)水泥粉喷桩120元/延米 126005 压浆930元/m3 78120从经济比较表中,我们可看到用无砂大孔混凝土治理桥头跳车是一种很经济的方法,且由于该技术操作简便,实用有效,值得推广应用。
3 土工格栅(网)土工格栅(网) 本身具有高强度、高弹模及大变形的特性, 采用其处理台背填土时, 格栅(网) 与土一起作为整体承受内外部荷载作用。
首先, 由于栅(网) 与土接触面的摩擦作用,改善了局部荷载作用下土体内部的受力状态, 扩大荷载沿土体深度方向的扩散范围, 降低了土中垂直应力, 从而减少了土体的沉降, 起到了刚性桥台和柔性路堤间过渡层的作用。
其次, 利用锚固的土工格栅(网) 一端的张拉作用, 在台背局部范围内, 分层阻止填料顺台背沉降, 并改善填土路基的支承刚度, 使差异沉降变渐变沉降。
第三, 由于格栅(网) 的网眼结构能对土体产生较大的嵌锁作用力, 使土体的抗剪强度得到充分发挥, 并可约束土体的侧向变形。
此外, 由于水平铺置的格栅(网) 具有良好的弹性, 在反复荷载作用下产生的累积变形较小。
3.1 施工程序①在桥台的承台后方开挖基坑(可与承台基坑同时开挖) , 基坑底宽 2 m , 边坡为1∶1 (如图2)。
②用中粗砂或级配碎石回填基坑并分层夯实。
③分层铺设土工格栅(网) , 摊铺方向是将格栅(网) 自台背沿路线纵向展开, 并按所需长度截断。
④每层土工格栅(网) 铺好后, 相应进行桥头路堤的填土工作, 每层上的松铺厚度及压实度均应严格按施工规范要求操作。
3.2 施工注意事项及建议①基坑回填前应排干基坑积水。
②基坑的回填碎石层上应铺2cm的中粗砂, 防止土工格栅(网) 与碎石层接触面被压断。
③应避免运料车在已摊铺好并张紧定位的格栅(网)上直接碾压。
④进行填土施工时, 除压路机外还应配备小型振动压实机具, 以便碾压桥台边角部分。
⑤为保证格栅(网)能充分发挥作用, 在台背处格栅(网)应锚牢固。
⑥以往格栅(网)处治的桥台高度多处于4~8m之间, 且多为重力式U型桥台, 而现在公路中超过8m的桥台和非重力式台在桥梁和通道中大量存在, 因此,建议在处理高桥台等方面需多加研讨(规范建议处理的桥台高度在5~10m 之间)。
⑦对于肋式或桩柱式桥台, 由于台后的桥栅土层存在着向前滑动的趋势, 故除格栅(网) 土层的内部稳定性外, 其外部稳定性也应高度重视。
3.3 效益分析常规的桥头处理方案是设置桥头搭板, 并在台后填中粗砂等透水性材料来减小差异沉降。
而采用土工格栅(网) 处理桥头跳车时不需设置桥头搭板, 台后填料也与路基填料相同。
设计中经估算, 在未计台前锥坡的情况下, 采用桥头搭板方案的造价约为土工格栅方案的2倍。
由于中粗砂的单价远高于填土方的单价, 因此桥头填土越高经济效益越显著。
从经济上分析, 用土工格栅(网) 处理桥头填土沉降与用桥头搭板处理桥头填土沉降相比,前者造价为后者的51.7% , 效益较好。
4高强土工格室高强土工格室柔性搭板技术用于解决桥头跳车病害,从目前的工程应用情况来看效果良好。
与普通土质填料相比,加筋土中因为铺设了抗拉强度较高的筋材,可以用来承担一定的拉应力,能有效降低土体应力水平,减少土体的受荷变形,提高抗剪强度,达到加强土体的目的。
在加筋土结构中,平面加筋筋材与立体加筋筋材相比,立体加筋筋材对土体的影响范围要大得多。
由于桥头路堤填土一般较高,沉降的危害较普通路段严重,加筋处又属应力集中的特殊部位,因此选取筋材时应采用高强土工格室这种延伸率低、强度高的立体加筋产品,见表2。
表2 高强土工格室与普通土工格室的关键技术指标比较项目高强土工格室普通土工格室抗拉强度/MPa >100 22~25延伸率/% 9.0m ,处理长度为50m。
处理深度,即土工格室层数的多少根据桥台台背地质情况与路堤的高度而定。
5 粉煤灰采用轻质高强的原材料进行基坑回填及台背回填,可以很好的预防桥头跳车。
粉煤灰是一种适合做填料的轻质材料。
5.1原材料试验水泥:采用PO32.5R水泥,其性能指标满足技术规范要求(见表3)。
粉煤灰:满足技术规范要求(见表4)。
石灰:采用生石灰,其有效氧化钙与氧化镁含量为75.6%,满足III级以上生石灰要求,并且要求消解以后过10mm 筛,以保证其使用性能。
减水剂:检测结果符合GB8076-1997 标准要求(见表5)。
表3 水泥技术性能指标指标初凝时间(h:min) 终凝时间(h:min) 安定性(雷式法)28d抗折强度(Mpa) 28d抗压强度(Mpa)水泥2:22 3:27 0.8 7.1 46.3表4 粉煤灰技术性能指标指标比表面积(cm2/g) 烧矢量(%)二氧化硅含量(%)三氧化二铝含量(%)三氧化二铁含量(%)氧化钙含量(%)氧化镁含量(%)粉煤灰 3129 9.39 47.23 29.22 3.32 3.74 0.95表5 减水剂技术性能指标指标减水率(%)泌水率比(%)含气量(%)凝结时间差抗压强度比初凝终凝R1 R3 R7减水剂 20 63 2.0 -60 -55 176 154 142高塑性粘土:采用塑性指数大于8 的粘性土,作为石灰土及包边土的原材料。