土工格柵在橋頭跳車防治中的應(yīng)用研究

李向冰 郭孟卓

摘 要：作為公路橋梁工程最常見的病害形式，橋頭跳車是困擾公路交通行業(yè)的一大難題，若不及時(shí)處理，將會(huì)嚴(yán)重危害行車舒適性和安全。為此，開展橋頭跳車防治研究具有重要意義。本文在全面了解橋頭跳車原因的基礎(chǔ)上，依托某具體工程案例，提出了雙向土工格柵加橋頭搭板的防治方案，以期全面提高橋頭跳車防治效果，解決橋頭跳車問題。

關(guān)鍵詞：土工格柵;橋頭跳車;防治措施

0 引言

改革開放40年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，道路等級(jí)不斷提升。橋梁是公路建設(shè)的重點(diǎn)工程，在路橋過渡段處極易出現(xiàn)“橋頭跳車”病害，當(dāng)車輛在此處通行時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)跳躍、沖擊現(xiàn)象，從而影響行車速度及行車舒適性，甚至?xí)p壞橋梁質(zhì)量及發(fā)生安全事故。如何解決這一難題，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量深入研究。土工格柵作為一種性能優(yōu)越的土工合成材料，在路堤加筋處理中得到了廣泛應(yīng)用。在臺(tái)、涵背回填土體中，土工合成材料的合理運(yùn)用，可提高填料的整體性，控制回填土體局部變形，在橋頭跳車問題上具有良好的應(yīng)用效果。

1 工程概況

某橋梁工程，全長(zhǎng)383.2m，為17孔鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力梁板橋，主跨為3孔連續(xù)梁，20m簡(jiǎn)支梁為邊孔，總跨為8x20+28+35+28+5x20m。據(jù)實(shí)地勘察結(jié)果顯示，橋梁所處地質(zhì)條件良好，地面線以下土質(zhì)類型為雜填土（1.5m）、碎石土（2m）、砂礫土（3.5m）、風(fēng)化巖石，其中18KN/m?為雜填土容重，20 KN/m?為碎石土及砂礫容重。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，重力式橋臺(tái)為0號(hào)橋臺(tái)類型，7.12m為臺(tái)后引道路堤填高，并采用砂礫回填臺(tái)后路堤。由地質(zhì)情況來講，在橋頭引道處產(chǎn)生差異沉降的幾率不大，但是因?yàn)槭┕すて诰o張，在路堤自重作用下，受時(shí)間限制仍會(huì)出現(xiàn)地基沉降等情況，為此，仍需做好橋頭跳車預(yù)防措施。如采用“雙向土工格柵+橋頭搭板”的方式進(jìn)行0號(hào)橋臺(tái)處理。

2 土工格柵臺(tái)背加筋機(jī)理

土工格柵是一種高密度聚乙烯等材料加工而成的聚合物板材，主要以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，網(wǎng)孔尺寸相對(duì)較大，其特點(diǎn)為拉伸強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率小、結(jié)點(diǎn)處厚度大等，于土料顆粒而言，土工格柵具有側(cè)向阻力作用，具有較強(qiáng)沖擊性，可優(yōu)化應(yīng)力場(chǎng)，減小差異沉降，提高土體強(qiáng)度及整體性。其加筋機(jī)理主要包括3點(diǎn)，具體如下：

（1）土工格柵抗拉能力強(qiáng)，在上部土體荷載作用下，將產(chǎn)生向下變形，可拉伸格柵，同時(shí)，利用雙向受力特征，能夠產(chǎn)生向上的拉力，達(dá)到兜網(wǎng)功能，以此促使荷載均勻分布，最終實(shí)現(xiàn)臺(tái)背填土整體承載力地有效提升。（2）土工格柵的拉伸模量較大，可利用土工格柵和土體界面的摩擦、咬合作用，對(duì)路堤填土的側(cè)向位移進(jìn)行約束，并向更大范圍擴(kuò)散荷載，經(jīng)應(yīng)力作用再次均勻分布，以此有效降低地基沉降變形。（3）一般可在橋臺(tái)一端錨固土工格柵，通過其抗拉伸能力，向橋臺(tái)傳遞部分荷載，并限制橋臺(tái)周圍土體下沉，便于控制沉降差，解決橋頭跳車問題。

3 土工格柵處治技術(shù)要點(diǎn)

3.1 臺(tái)背路基回填

根據(jù)施工要求，可臺(tái)背路基可采用砂礫土回填處理。按照規(guī)定，需回填至底層土工格柵位置，由于厚度較大，可分層回填、壓實(shí)，若大型壓路機(jī)存有碾壓死角，需及時(shí)采用小型壓路設(shè)備對(duì)邊角部位進(jìn)行夯實(shí)。

3.2 土工格柵攤鋪

按照等距離20cm間隔，在臺(tái)背處埋設(shè)鋼筋勾，待壓實(shí)、整平路基之后，可折回格柵，并將一個(gè)直徑14mm的鋼筋包裹起來，將鋼筋掛著鋼筋勾內(nèi)，并通過鐵絲將折疊的格柵綁扎好，保證格柵和臺(tái)背緊密固定。若長(zhǎng)度不足，可進(jìn)行搭接處理，一般需在2個(gè)網(wǎng)格以上控制搭接長(zhǎng)度。隨后沿路線縱向攤鋪土工格柵，若長(zhǎng)度過長(zhǎng)，需根據(jù)設(shè)計(jì)要求，切斷處理。根據(jù)要求，土工格柵需鋪設(shè)七層，上三層鋪設(shè)方案為搭板末端向外延伸6m;下四層鋪設(shè)方案為搭板末端向外延伸5m，嚴(yán)格按照不小于最小縱向鋪設(shè)長(zhǎng)度的規(guī)定設(shè)置鋪設(shè)長(zhǎng)度。

3.3 土工格柵張拉

鋪設(shè)完各層土工格柵之后，需采用人工或機(jī)械的方式張拉好土工格柵，保證伸長(zhǎng)率控制在2%～4%之間，待滿足要求后，便可采用U型釘進(jìn)行土工格柵定位。

3.4 土工格柵搭接

本工程需鋪設(shè)七層土工格柵，針對(duì)各層土工格柵，相鄰的兩幅需做好搭接處理，一般可在20cm以上控制搭接寬度，隨后按照“之”字型采用尼龍繩進(jìn)行綁扎，保證其整體性。層面不同，則其連接部位綁扎時(shí)需相互錯(cuò)開，從而提升其整體效果。

3.5 填料施工

根據(jù)施工要求，可采用砂礫土作為填土材料，要求由格柵邊緣通過裝載機(jī)逐步回填至臺(tái)背處，嚴(yán)禁車輪碾壓到格柵，填土厚度達(dá)到30cm之后，便可進(jìn)行壓實(shí)、整平。大型壓路機(jī)很難碾壓到橋臺(tái)或翼墻周圍，此時(shí)可更換壓實(shí)設(shè)備，如采用電動(dòng)打夯機(jī)等，進(jìn)行夯實(shí)，保證最終壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。在完成施工后，需及時(shí)檢測(cè)填料回填質(zhì)量，主要對(duì)填料物理指標(biāo)、壓實(shí)度、平整度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，保證滿足施工要求。

3.6 分層沉降管安裝

當(dāng)結(jié)束路堤填筑施工后，可采用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔深度為地基以下50cm，146mm為孔徑。并做好沉降管連接及安裝磁環(huán)等工作。一般情況下，可按照土層分層實(shí)際情況，提前確定磁環(huán)的間隔距離，以“下—上”的順序進(jìn)行磁環(huán)安裝，并固定上短。可通過接管連接兩個(gè)沉降管，并利用螺絲固定，由此進(jìn)行沉降量檢測(cè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，橋頭跳車是最常見的一種路橋病害形式，當(dāng)車輛從此區(qū)域通行時(shí)極易產(chǎn)生跳躍、顛簸之感，將會(huì)嚴(yán)重影響行車舒適性，甚至?xí)p害橋臺(tái)等部位，或造成更為嚴(yán)重的交通安全事故。因此，必須重視公路工程橋頭跳車問題，根據(jù)工程實(shí)際情況，合理選擇防治措施，對(duì)癥下藥，最大限度降低損壞程度，提高道路使用性能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。

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