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桥台台背换填

简短介绍:桥台台背换填
桥台台背换填

桥台台背换填

在道路运营期间,由于台背回填土与桥面出现不同的沉降,致使路面与桥面连接处开裂,形成高低不一路面,车辆通过时产生跳跃和冲击,从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载,使司机和乘客感到颠簸不适,甚至造成车辆大幅减速,严重的可导致交通事故,这种现象称为桥头跳车。这种病害在软土地基路段尤为突出。由此增加了道路维修费用,占据着道路维修养护费用的大部分,是一直未能解决的世界性难题。

一、桥头跳车产生的原因

1、不良地基引起的沉降

地基土质不良,是产生桥头跳车的最主要原因。桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多为软基,此类土的天然含水量多大于液限、天然孔隙比大、常含有机质、压缩性高、渗透系数小、灵敏度高、抗剪强度低等特点,多属于饱和的正常压密软黏土,一旦受到扰动,天然结构受到破坏,强度便显著降低;加上桥头路基填筑高度相对较大,基底所承受的附加应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引进地基沉陷,且沉降稳定历时往往持续数年乃至数十年。

2、台背填料自身压缩引起的沉降

压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。为了减少台背填料自身的工后沉降,一般采用多孔隙的渗透性填料,但由于桥台附近地方狭窄,施工时压实机具不能过分靠近台背,填料颗粒问孔隙无法完全消除;此外,填料质量差,达不到设计和规范要求等;在公路白重及车辆的垂直与振动荷载作用下,填料自身会不可避免地产生压缩沉降,造成跳车。

3、 刚柔突变引起的沉陷跳车

刚性不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同,柔性材料对能量的吸收要比刚性材料的大。由于桥梁是支撑在岩层上的刚性结构,具有较大的整体刚度;而与结构物桥台相连的道路属于相对柔性体,刚性较小、柔性较大,属弹塑性体。显然,道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差,这个刚度差的存在必然引起道路桥台之间产生较大的塑性变形差异及较大的刚度突变,加重了桥头跳车的振动效果。

此外,尽管桥台桩基通常是经过软基处理,且在地基沉降稳定的基础上进行反开挖施工的,但由于填土荷载及深层软基侧移挤压等的作用,导致桥台及桥台桩基侧移、甚至破坏的案例时有发生,严重地影响到工程的安全。

二、采用气泡混合轻质土技术缓解桥头跳车问题

要缓解桥头跳车,就要使桥台与路基结合部附近沉降曲线的梯度变化缓慢化、均匀化,即应在桥台与路基结合部之间填充满足连续、均匀沉降要求的过度段。根据桥头跳车产生的原因,结合轻土的主要特性,在桥台与路基结合部之间填充的楔形泡沫混凝土体则可达到上述目的。其优点主要体现在以下方面:

1、可大幅度地降低填土荷载,减少软基的附加应力,抑制软基的沉降和侧移,提高路堤的稳定性。

2、缓解桥台与路基结合部材料的刚性突变

3、彻底消除填料自身的工后沉降

4、填土自身能够自立,对桥台结构物几乎没有推挤任用;

5、施工工期短。

 
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