·“土木交通”微信公众平台上线啦![2016-01-08]
·重要通知[2015-07-01]
·公司微信公众平台正式上线啦![2014-11-14]
您现在的位置: 首页>> 技术交流
技术交流

强夯法在桥头地基处理中的应用

时间:2017-08-04 访问人数:

 

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,是一种叫严重的公路质量通病。其危害如下:

1)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)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

一、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。

1.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。对地基的强夯处治,一方面是对地基产生压实和挤密作用;另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载,达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。根据公路试验的研究及其它工程应用来看,在路基填土高小于5.0m的情况下,采用100t.m夯击功对地基按8击满夯一遍,然后将表面松散土整平。经过强夯处治地基的工后沉降一般小于5.0cm,且可以在3个月内完成,基本不影响路面铺筑以后的地基稳定性。

2.强夯处治的作用

1)提高承载能力。 对于天然地基采用强夯处治后,地基承载能力将会成倍提高。对于粘土,承载力可提高1~3倍;对粉质砂土,承载力可提高4倍以上;对砂土及泥灰岩土,承载力可提高2~4倍;

2)减少不均匀沉降。 通过一系列均匀的夯击及严格的施工控制,地基土体压缩性可降低2~10倍,大大改善了地基的均匀性,能使施工加荷后的地基差异沉降值控制在规定限度以内,即在工程使用上可以忽略不计地基的差异沉降;

3)缩短工期。  经验表明,经强夯一遍,可使5~12m厚的砂质冲击层产生瞬间沉降15~50cm;再夯一遍,又可产生瞬时沉降约为初始沉降的60%.这种强迫沉降的速度是一般其他方法所不能比拟的。每台设备加固地基的效率平均每天为300~600m2,根据土质及处治深度而异。当强夯设备退场时,地基上各种路基工程和结构工程可立即开始,无须等待,因而较其它方法缩短工期

二、强夯法的施工工序及质量控制

1.施工工序

1)清理并平整施工场地;2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置;4)测量夯前锤顶高程;5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;6)重复步骤5,按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;7)重复步骤3~6,完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑修平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。

2.施工要求和检测

1)开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求;2)在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正;3)按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量;4)一遍夯击完成后,应检测夯坑深度、夯点间距和处治宽度。检查强夯施工记录,基础内每个夯点的累计夯沉量,不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%,合格后方可填平;5)满夯后,对场地进行平整和压实,应达到规范要求的各项指标,并测量高程,填写地面标高变化;6)满夯结束7d后,在每500~1000m2面积内任选一处,应从夯击终止时的夯面起,每隔50~100cm取土样测定土的干密度、力学及物理等指标;7)当需要采用静力触探等方法测定强夯土的承载力时,宜在地基强夯结束一个月后进行。

通过处理地基来处治桥头跳车病害的方法有多种,如:换填法、水泥粉煤灰碎石桩、强夯法、排水固结法。而强夯法因其施工期短、费用低、效果明显、施工工艺简单等优点在实际工程施工中被广泛采用,并取得了很好的社会效益和经济效益。