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EPS在洪湾桥桥台加固工程中的应用
2015-05-29 
  0引言

  珠海大道主线改建工程于2011年6月开工建设,设计时速100Km/h,双向8车道,沿线洪湾桥于1992年建成用车,因当时的设计标准偏低,外加近几年超载、重载现象严重,致使洪湾桥桥台出现严重的横向裂缝和纵向位移,桥台处伸缩缝已被挤压完毕,为避免桥梁结构病害进一步加剧,保证桥梁结构及行车安全,洪湾桥桥台加固势在必行。

  由于珠海地处沿海地区,软土地基现象严重,且洪湾桥两侧的辅道工程已建成通车,致使该处无法进行大开挖换填处理;通过对多方案认真研究和分析比选,决定采用高压旋喷桩加EPS回填的方法进行桥台加固,既可以避免桥台处大开挖、节约工程工期,又可以避免因填筑、压实不当而造成的压实度不足问题。2012年12月底建成通车,通车两个多月,通过对其进行监测,沉降稳定,取得了良好的工程应用效果。

  1 EPS路堤结构形式

  根据勘探资料可以看出,洪湾桥桥台部分软基现象严重,淤泥层可以达到十几米,为了消除现今沿海地区高等级公路中普遍存在的桥头跳车现象,本桥台路堤设计对可能造成跳车的因素(软基、台背回填压实度、材料刚度差异)进行充分分析,最终确定采用如下结构形式:首先用高压旋喷桩进行软基处理,处理范围为台背后30m;其次用EPS材料代替土进行台背回填,有效地解决了因压实度不足而造成的桥头跳车现象,换填深度为3m;最后在EPS材料上设置钢筋混凝土搭板,搭板厚度0.4m,长度8m。2 EPS材料要求

  聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene简称EPS)是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂,同时加热进行软化,产生气体,形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。目前在道路工程中用作轻质填料的EPS密度为20�/m3,块体尺寸一般为2m×1m×0.5m。

  3.施工工艺要求

  3.1 排水处理

  EPS属超轻质材料,如果浸在水中,EPS则会受到垂直向上的浮力荷载作用,使新老路基连接处结构层内产生拉应力和剪切应力,严重时将会产生纵向裂缝、错台等。因此在选择EPS填筑时,其施工基准面必须高于地下水位最小安全距离50cm,同时在施工基面上填筑一层石灰稳定土,彻底隔离地下水的影响。然后进行排水砂层的施工,砂垫层同时起整平作用,以利于EPS块体的铺设。为防止雨水通过路面结构层渗入路堤内部,在现浇钢筋混凝土板和EPS顶层之间加铺一层防渗土工布。通过预埋PVC管或塑料盲沟来排水,其底部高程应在排水沟底面以上10~20cm,从而防止排水沟的雨水倒灌。3.2 EPS块体联结

  为防止EPS块体互相错位,块体各层之间采用双面爪型联结件,在顶面及侧面采用单面爪型联结件,在最下层EPS块体与施工基面和土基之间采用L形销钉联结。

  3.3 EPS铺筑质量控制

  由于EPS很轻,采用人工铺筑,关键是平整度控制与联结牢固。EPS块体铺设在施工基面上,施工基面必须保持干燥状态。块体铺设时,不准拖拉机和其他重型机械直接在EPS块体上行驶。EPS块体自下而上逐层错缝铺设,整体铺筑质量很大程度取决于施工基面和最下层的铺设精度。EPS块体之间的缝隙和错台应尽可能的小,最下层由垫层来调整,中间各层则采用无收缩水泥砂浆调平。

  3.4 钢筋混凝土板

  在最上面一层EPS块体的顶面,要浇筑一层钢筋混凝土板。它不仅可以改善EPS的受力特性,使行车荷载和上部路面结构荷载均匀扩散,防止由于应力集中而造成EPS的破坏,还使EPS块体形成一个良好的整体,防止有害物质侵入EPS块体。

  3.5 施工注意事项

  1)EPS路堤填料工程设计与施工中,防水、排水是关键,施工时应充分考虑季节和天气状况;此外,EPS运至现场应及时铺设,避免日晒雨淋;

  2)EPS铺设时要充分保证平整度的控制,它是保证EPS块体整体铺筑质量的关键;

  3)EPS遇到汽油、沥青会溶解,所以EPS施工过程中要注意将EPS与汽油、沥青等隔离。

  4)EPS在洪水多发地区,应慎用。

  4 结语

  EPS以其良好的变形特性,用作路堤填筑的轻质材料,在很大程度上降低了基底附加应力,减小沉降,提高安全系数,解决桥头跳车问题;EPS材料的刚度介于钢筋混凝土与土体之间,在一定程度上减小了桥台与背墙路堤的差异沉降,实现路桥过渡段差异沉降的平稳过渡;此外,EPS用作路堤填料,有效降低了桥台结构物的侧向推力,有益于桥台的稳定。
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