公路橋涵搭板脫空的防治措施

公路橋涵搭板脫空的防治措施
1、病害特點
       1.1 搭板處路面出現了不同程度的沉陷，橋頭一側基本上不下沉，而與路面相接一側下沉較大，造成 搭板與路面相接處形成裂縫，車輛通過時形成橋頭跳車現象。
       1.2 由于搭板中部脫空，致使車輛駛過時搭板劇烈顫動。脫空嚴重的搭板已斷裂；雨雪天時搭板下積水內存，繼續沖刷路基，橋下可見泥漿順橋臺涌出。該病害的存在，嚴重影響了結構物的穩定性 和行車的安全、舒適。
2、病害原因分析
        2.1 臺背填料不密實，壓實度達不到要求 大多數高速公路在建設期是橋、路同建，橋涵建成后再行回填橋臺背，這樣，就很不利于大型機械的無遺漏、密結合碾壓。造成回填材料的密實度在此形成薄弱環節。
        2.2 雨水流入，填料流失 由于接縫養護不及時，導致雨雪水進入搭板下，在車輛荷載作用下形成唧漿和泥漿順橋臺流出，致使板底下的路基材料不斷減少，進而形成脫空。由于橋涵運營中撓度（彎沉）作用，導致伸縮縫與搭板之間縫隙張裂。養護、灌縫不利造成路面水滲入，造成臺背下沉、錐坡下滑，并對臺背造成進一步下滑牽引。一旦有水滲入，車輪碾過時造成的真空泵吸沖刷搭板下部細組料成分造成脫空，步入惡性循環。
        2.3 車輛超載的破壞 在車輛荷載尤其是超載車輛的作用下，面板受到巨大的垂直荷載作用，不斷地對板底路基進行補充壓實，最后形成脫空。由于水泥砼搭板抗壓強度較高而抗折強度較低，加上對超載敏感，一旦板底脫空，致使路基形成不均勻支撐，從而改變了砼搭板與路基密貼的實際機理，使彈性地基上彈性薄板受力模式變成懸臂薄板受力模式。在車輛荷載作用下過早的產生斷裂，而這種斷裂是不規則的，養護較難處理。這樣就加快了雨水的侵入，加大脫空面積和深度，進而使斷裂增加。這樣反復作用，最終導致搭板嚴重破壞，不能行車。
        2.4 臺背與路基連接不好 臺背位于橋涵通道與路面連接的接合部位，一般情況下還設有伸縮縫、搭板等構造物。橋（涵）臺一般是用混凝土澆筑的，成型后除非臺底地基發生沉降、變形，通常橋（涵）臺本身的豎向沉縮量是很小的，屬剛性構造物，而臺背填土一般采用集料回填，屬柔性構造物。這種剛柔之間的差異造成臺背與路基連接不好的原因之一。在加上有些施工隊對臺背與路基接茬處不重視，使臺背與路基中間存在夾層，造成臺背與路基處產生臺階，是該部位變成薄弱部位。
3、防治措施
       3.1 在地質不良的地段，若軟弱層較薄時，可采用天然沙礫、碎礫石、砂等強度高、滲水性好的材料進行換填；如軟弱層較厚時，可采用砂井、袋裝砂井、砂樁、粉噴樁等方法降低地基土的含水量，提高承載力。存在比較薄的淤泥全部清除，清理到硬面后進行碾壓達到要求后方可進行填筑。而存在比較厚的淤泥的河床多年沖刷形成淤泥無法全部清除的，根據現場情況進行砂井排水處理及粉體攪拌壓法、超載預壓法、砂礫勢層、生石灰樁、碎石樁等幾種方法處理。還要注意防水，對路基工作區以內的水，要采取有效的防滲、防漏、防毛細水等措施，防止水分對地基及路基體填料產生不利影響。
       3.2 保證臺背填土范圍，規范要求臺背填土順路線方向長度，頂部為距翼墻尾不利臺高加2m，底部距基礎內緣不小于2m。拱橋臺背填土長度不應小于臺高的3～4倍，涵洞兩側不應小于2倍孔徑長度。
分層填筑應嚴格控制含水量，宜控制在大于最佳含水量2%，分層填筑松鋪厚度不宜小于20cm，臺背回填宜大型施工機械配合小型夯具進行施工，松鋪厚度宜控制在不大于15cm，橋臺兩側回填應同時進行。
回填料宜選用礫石土或石類土，當采用非透水性土時，應在土中增加外摻劑如石灰、水泥等，對石灰、水泥嚴格控制質量。為減輕回填材料對地基的壓力采用流態粉煤灰回填，粉煤灰為晚期強度比較高，在使用中加人水泥、外加劑增加早期強度。我國現已在多條高速路上使用，并獲得不錯的收獲。
采用大噸位振動壓路機碾壓地基，以加大地基的填前沉降量，必要時還可摻石灰處理，確保地基土達到規定的壓實、沉降效果及承載能力。路基填料盡管在施工中充分壓實但后期不可避免地還會出現沉降，即工后沉降，為了減少工后沉降，臺背填料超填2～3m，有意提前預壓2～3個月，讓沉降充分發生，然后按路基標高推平施工。
       3.3 臺背與路基連接處應預留1：1.5的坡，坡面必須密實，或開臺階方法，臺階應高為60cm寬度為不小于1m的臺階，開好臺階后應在臺階上進行壓實度實驗，保證臺階密實度。使臺背與路基充分連接好。橋隊與路隊應共用一個水準點控制標高，搭板由路面施工隊施工，搭板與其連接的一段路面在其他部位完工后在施工。路面施工接近橋頭時，應注意路面與橋梁標高的協調，使橋頭處舒順。
4、注漿處理
       4.1注漿孔的布設及鉆孔。注漿孔的布設好壞以及每塊板所布設的孔數及深度，直接影響到注 漿的效果。根據經驗，孔位一般布置為行距1m、孔距2m。石安高速公路為雙向四車道，橋頭搭 板長度一般為3m、寬度為10.75m，由于高速公路施工是不斷交施工，且緊急停車帶基本 不脫空，所以注漿孔布設為二行，第一行距橋頭1m處，第二行距搭板與路面相接處1m處，共布設五個孔，第一行三個孔，第二行二個孔，呈梅花樁式交錯布置。深度一般為鉆透搭板后進入路基5～10cm為宜。注漿花管直徑宜采用37～42mm，長度在1.5～2.0m之間。鉆孔應準確到位，盡量減少注漿孔的斜度。
       4.2注漿材料的選擇及制漿。板底脫空注漿是通過注漿泵的壓力推動，將拌和的填充料經過壓漿管、壓頭擠入板底或滲透到路基的空隙中，因而要求填充拌和物應有較好的粘聚性、較高的流動性和較小的干縮性，并要求在注漿過程中不離析、不泌水。膠凝材料要保證注漿拌和物能順利地壓入板底，要求注漿拌和物具有良好的可泵性、保水性、因此選擇保水性好、泌水性小的水泥作為注漿拌和物的膠凝材料。
       4.3壓力的確定。板底脫空注漿時壓力過大將造成漿液流入搭板與瀝青砼面層之間、致使瀝青砼面層拱起或斷裂；過小則無法壓滿。注漿壓力一般應控制在0.5～1.0MPa為宜。
       4.4注漿。通過注漿設備，輸漿管路，將漿液注入到目的的層中，應采用自下而上法，分段自下而上注漿。在注漿順序上，先施工邊緣帷幕孔，再施工加固孔，當注漿壓力達到要求時，終止注漿。在注漿過程中，出現隆起或跑漿現象時應停止注漿，分析其原因，下一個注漿段宜減量注漿并檢查封孔裝置、注漿設備等。
       4.5注漿方式。采用自流和壓力灌注相結合的方式注漿。注漿時采用多孔多次灌入且速度由快到慢，順序先低后高，加壓大小視情況而定。單孔壓漿結束標準是鄰孔注滿自溢，然后換其他孔注漿，保證搭板下填滿，使搭板具有足夠的承載力。