公路桥涵搭板脱空的防治措施

公路桥涵搭板脱空的防治措施
1、病害特点
       1.1 搭板处路面出现了不同程度的沉陷，桥头一侧基本上不下沉，而与路面相接一侧下沉较大，造成 搭板与路面相接处形成裂缝，车辆通过时形成桥头跳车现象。
       1.2 由于搭板中部脱空，致使车辆驶过时搭板剧烈颤动。脱空严重的搭板已断裂；雨雪天时搭板下积水内存，继续冲刷路基，桥下可见泥浆顺桥台涌出。该病害的存在，严重影响了结构物的稳定性 和行车的安全、舒适。
2、病害原因分析
        2.1 台背填料不密实，压实度达不到要求 大多数高速公路在建设期是桥、路同建，桥涵建成后再行回填桥台背，这样，就很不利于大型机械的无遗漏、密结合碾压。造成回填材料的密实度在此形成薄弱环节。
        2.2 雨水流入，填料流失 由于接缝养护不及时，导致雨雪水进入搭板下，在车辆荷载作用下形成唧浆和泥浆顺桥台流出，致使板底下的路基材料不断减少，进而形成脱空。由于桥涵运营中挠度（弯沉）作用，导致伸缩缝与搭板之间缝隙张裂。养护、灌缝不利造成路面水渗入，造成台背下沉、锥坡下滑，并对台背造成进一步下滑牵引。一旦有水渗入，车轮碾过时造成的真空泵吸冲刷搭板下部细组料成分造成脱空，步入恶性循环。
        2.3 车辆超载的破坏 在车辆荷载尤其是超载车辆的作用下，面板受到巨大的垂直荷载作用，不断地对板底路基进行补充压实，最后形成脱空。由于水泥砼搭板抗压强度较高而抗折强度较低，加上对超载敏感，一旦板底脱空，致使路基形成不均匀支撑，从而改变了砼搭板与路基密贴的实际机理，使弹性地基上弹性薄板受力模式变成悬臂薄板受力模式。在车辆荷载作用下过早的产生断裂，而这种断裂是不规则的，养护较难处理。这样就加快了雨水的侵入，加大脱空面积和深度，进而使断裂增加。这样反复作用，最终导致搭板严重破坏，不能行车。
        2.4 台背与路基连接不好 台背位于桥涵通道与路面连接的接合部位，一般情况下还设有伸缩缝、搭板等构造物。桥（涵）台一般是用混凝土浇筑的，成型后除非台底地基发生沉降、变形，通常桥（涵）台本身的竖向沉缩量是很小的，属刚性构造物，而台背填土一般采用集料回填，属柔性构造物。这种刚柔之间的差异造成台背与路基连接不好的原因之一。在加上有些施工队对台背与路基接茬处不重视，使台背与路基中间存在夹层，造成台背与路基处产生台阶，是该部位变成薄弱部位。
3、防治措施
       3.1 在地质不良的地段，若软弱层较薄时，可采用天然沙砾、碎砾石、砂等强度高、渗水性好的材料进行换填；如软弱层较厚时，可采用砂井、袋装砂井、砂桩、粉喷桩等方法降低地基土的含水量，提高承载力。存在比较薄的淤泥全部清除，清理到硬面后进行碾压达到要求后方可进行填筑。而存在比较厚的淤泥的河床多年冲刷形成淤泥无法全部清除的，根据现场情况进行砂井排水处理及粉体搅拌压法、超载预压法、砂砾势层、生石灰桩、碎石桩等几种方法处理。还要注意防水，对路基工作区以内的水，要采取有效的防渗、防漏、防毛细水等措施，防止水分对地基及路基体填料产生不利影响。
       3.2 保证台背填土范围，规范要求台背填土顺路线方向长度，顶部为距翼墙尾不利台高加2m，底部距基础内缘不小于2m。拱桥台背填土长度不应小于台高的3～4倍，涵洞两侧不应小于2倍孔径长度。
分层填筑应严格控制含水量，宜控制在大于最佳含水量2%，分层填筑松铺厚度不宜小于20cm，台背回填宜大型施工机械配合小型夯具进行施工，松铺厚度宜控制在不大于15cm，桥台两侧回填应同时进行。
回填料宜选用砾石土或石类土，当采用非透水性土时，应在土中增加外掺剂如石灰、水泥等，对石灰、水泥严格控制质量。为减轻回填材料对地基的压力采用流态粉煤灰回填，粉煤灰为晚期强度比较高，在使用中加人水泥、外加剂增加早期强度。我国现已在多条高速路上使用，并获得不错的收获。
采用大吨位振动压路机碾压地基，以加大地基的填前沉降量，必要时还可掺石灰处理，确保地基土达到规定的压实、沉降效果及承载能力。路基填料尽管在施工中充分压实但后期不可避免地还会出现沉降，即工后沉降，为了减少工后沉降，台背填料超填2～3m，有意提前预压2～3个月，让沉降充分发生，然后按路基标高推平施工。
       3.3 台背与路基连接处应预留1：1.5的坡，坡面必须密实，或开台阶方法，台阶应高为60cm宽度为不小于1m的台阶，开好台阶后应在台阶上进行压实度实验，保证台阶密实度。使台背与路基充分连接好。桥队与路队应共用一个水准点控制标高，搭板由路面施工队施工，搭板与其连接的一段路面在其他部位完工后在施工。路面施工接近桥头时，应注意路面与桥梁标高的协调，使桥头处舒顺。
4、注浆处理
       4.1注浆孔的布设及钻孔。注浆孔的布设好坏以及每块板所布设的孔数及深度，直接影响到注 浆的效果。根据经验，孔位一般布置为行距1m、孔距2m。石安高速公路为双向四车道，桥头搭 板长度一般为3m、宽度为10.75m，由于高速公路施工是不断交施工，且紧急停车带基本 不脱空，所以注浆孔布设为二行，第一行距桥头1m处，第二行距搭板与路面相接处1m处，共布设五个孔，第一行三个孔，第二行二个孔，呈梅花桩式交错布置。深度一般为钻透搭板后进入路基5～10cm为宜。注浆花管直径宜采用37～42mm，长度在1.5～2.0m之间。钻孔应准确到位，尽量减少注浆孔的斜度。
       4.2注浆材料的选择及制浆。板底脱空注浆是通过注浆泵的压力推动，将拌和的填充料经过压浆管、压头挤入板底或渗透到路基的空隙中，因而要求填充拌和物应有较好的粘聚性、较高的流动性和较小的干缩性，并要求在注浆过程中不离析、不泌水。胶凝材料要保证注浆拌和物能顺利地压入板底，要求注浆拌和物具有良好的可泵性、保水性、因此选择保水性好、泌水性小的水泥作为注浆拌和物的胶凝材料。
       4.3压力的确定。板底脱空注浆时压力过大将造成浆液流入搭板与沥青砼面层之间、致使沥青砼面层拱起或断裂；过小则无法压满。注浆压力一般应控制在0.5～1.0MPa为宜。
       4.4注浆。通过注浆设备，输浆管路，将浆液注入到目的的层中，应采用自下而上法，分段自下而上注浆。在注浆顺序上，先施工边缘帷幕孔，再施工加固孔，当注浆压力达到要求时，终止注浆。在注浆过程中，出现隆起或跑浆现象时应停止注浆，分析其原因，下一个注浆段宜减量注浆并检查封孔装置、注浆设备等。
       4.5注浆方式。采用自流和压力灌注相结合的方式注浆。注浆时采用多孔多次灌入且速度由快到慢，顺序先低后高，加压大小视情况而定。单孔压浆结束标准是邻孔注满自溢，然后换其他孔注浆，保证搭板下填满，使搭板具有足够的承载力。