EPS在洪灣橋橋臺加固工程中的應(yīng)用
2015-05-29
0引言
珠海大道主線改建工程于2011年6月開工建設(shè)，設(shè)計時速100Km/h，雙向8車道，沿線洪灣橋于1992年建成用車，因當(dāng)時的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，外加近幾年超載、重載現(xiàn)象嚴(yán)重，致使洪灣橋橋臺出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫和縱向位移，橋臺處伸縮縫已被擠壓完畢，為避免橋梁結(jié)構(gòu)病害進一步加劇，保證橋梁結(jié)構(gòu)及行車安全，洪灣橋橋臺加固勢在必行。
由于珠海地處沿海地區(qū)，軟土地基現(xiàn)象嚴(yán)重，且洪灣橋兩側(cè)的輔道工程已建成通車，致使該處無法進行大開挖換填處理；通過對多方案認(rèn)真研究和分析比選，決定采用高壓旋噴樁加EPS回填的方法進行橋臺加固，既可以避免橋臺處大開挖、節(jié)約工程工期，又可以避免因填筑、壓實不當(dāng)而造成的壓實度不足問題。2012年12月底建成通車，通車兩個多月，通過對其進行監(jiān)測，沉降穩(wěn)定，取得了良好的工程應(yīng)用效果。
1 EPS路堤結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)勘探資料可以看出，洪灣橋橋臺部分軟基現(xiàn)象嚴(yán)重，淤泥層可以達到十幾米，為了消除現(xiàn)今沿海地區(qū)高等級公路中普遍存在的橋頭跳車現(xiàn)象，本橋臺路堤設(shè)計對可能造成跳車的因素（軟基、臺背回填壓實度、材料剛度差異）進行充分分析，最終確定采用如下結(jié)構(gòu)形式：首先用高壓旋噴樁進行軟基處理，處理范圍為臺背后30m；其次用EPS材料代替土進行臺背回填，有效地解決了因壓實度不足而造成的橋頭跳車現(xiàn)象，換填深度為3m；最后在EPS材料上設(shè)置鋼筋混凝土搭板，搭板厚度0.4m，長度8m。2 EPS材料要求
聚苯乙烯泡沫塑料（Expanded Polystyrene簡稱EPS）是一種輕型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯樹脂加入發(fā)泡劑，同時加熱進行軟化，產(chǎn)生氣體，形成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。目前在道路工程中用作輕質(zhì)填料的EPS密度為20�/m3，塊體尺寸一般為2m×1m×0.5m。
3.施工工藝要求
3.1 排水處理
EPS屬超輕質(zhì)材料，如果浸在水中，EPS則會受到垂直向上的浮力荷載作用，使新老路基連接處結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力，嚴(yán)重時將會產(chǎn)生縱向裂縫、錯臺等。因此在選擇EPS填筑時，其施工基準(zhǔn)面必須高于地下水位最小安全距離50cm，同時在施工基面上填筑一層石灰穩(wěn)定土，徹底隔離地下水的影響。然后進行排水砂層的施工，砂墊層同時起整平作用，以利于EPS塊體的鋪設(shè)。為防止雨水通過路面結(jié)構(gòu)層滲入路堤內(nèi)部，在現(xiàn)澆鋼筋混凝土板和EPS頂層之間加鋪一層防滲土工布。通過預(yù)埋PVC管或塑料盲溝來排水，其底部高程應(yīng)在排水溝底面以上10～20cm，從而防止排水溝的雨水倒灌。3.2 EPS塊體聯(lián)結(jié)
為防止EPS塊體互相錯位，塊體各層之間采用雙面爪型聯(lián)結(jié)件，在頂面及側(cè)面采用單面爪型聯(lián)結(jié)件，在最下層EPS塊體與施工基面和土基之間采用L形銷釘聯(lián)結(jié)。
3.3 EPS鋪筑質(zhì)量控制
由于EPS很輕，采用人工鋪筑，關(guān)鍵是平整度控制與聯(lián)結(jié)牢固。EPS塊體鋪設(shè)在施工基面上，施工基面必須保持干燥狀態(tài)。塊體鋪設(shè)時，不準(zhǔn)拖拉機和其他重型機械直接在EPS塊體上行駛。EPS塊體自下而上逐層錯縫鋪設(shè)，整體鋪筑質(zhì)量很大程度取決于施工基面和最下層的鋪設(shè)精度。EPS塊體之間的縫隙和錯臺應(yīng)盡可能的小，最下層由墊層來調(diào)整，中間各層則采用無收縮水泥砂漿調(diào)平。
3.4 鋼筋混凝土板
在最上面一層EPS塊體的頂面，要澆筑一層鋼筋混凝土板。它不僅可以改善EPS的受力特性，使行車荷載和上部路面結(jié)構(gòu)荷載均勻擴散，防止由于應(yīng)力集中而造成EPS的破壞,還使EPS塊體形成一個良好的整體，防止有害物質(zhì)侵入EPS塊體。
3.5 施工注意事項
1）EPS路堤填料工程設(shè)計與施工中，防水、排水是關(guān)鍵，施工時應(yīng)充分考慮季節(jié)和天氣狀況；此外，EPS運至現(xiàn)場應(yīng)及時鋪設(shè)，避免日曬雨淋；
2）EPS鋪設(shè)時要充分保證平整度的控制，它是保證EPS塊體整體鋪筑質(zhì)量的關(guān)鍵；
3）EPS遇到汽油、瀝青會溶解，所以EPS施工過程中要注意將EPS與汽油、瀝青等隔離。
4）EPS在洪水多發(fā)地區(qū)，應(yīng)慎用。
4 結(jié)語
EPS以其良好的變形特性，用作路堤填筑的輕質(zhì)材料，在很大程度上降低了基底附加應(yīng)力，減小沉降，提高安全系數(shù)，解決橋頭跳車問題；EPS材料的剛度介于鋼筋混凝土與土體之間，在一定程度上減小了橋臺與背墻路堤的差異沉降，實現(xiàn)路橋過渡段差異沉降的平穩(wěn)過渡；此外，EPS用作路堤填料，有效降低了橋臺結(jié)構(gòu)物的側(cè)向推力，有益于橋臺的穩(wěn)定。
