专利名称：一种既有高速公路桥头跳车的处理方法
技术领域：
本发明属于土木工程技术领域，特别涉及一种既有高速公路桥头跳车的处理方法。
背景技术：
我国高速公路建设飞速发展，而我国大部分高速公路位于东部沿海地区，在沿海地区修建高速公路，存在大量软土地基处理的问题。在软土地区修建高速公路，需要解决路基的不均勻沉降问题，这在桥头位置尤为重要。我国《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) 规定一般路段的工后沉降小于30cm，桥头过渡段的工后沉降小于20cm，桥头段的工后沉降小于IOcm0我国目前修建的高速公路，很多桥头路段由于地基处理强度不够，致使桥头软基路段和桥台之间产生较大的差异沉降，在车辆经过桥头时会产生跳跃，俗称“桥头跳车”，当差异沉降过大时甚至影响高速公路的正常使用。本发明之前，处理高速公路桥头跳车常用的方法是在桥头产生沉降的路段摊铺一层路面材料，使路面与桥台的标高一致。但该方法的缺点为摊铺的材料容重较大，作为荷载施加在路提上，在软土地基中产生附加应力，引起地基的压缩变形，从而产生新的固结沉降，在使用一段时间后桥头段与桥台之间又有差异沉降。倘若继续采用摊铺材料的方法解决该差异沉降，新摊铺的材料又作为荷载产生附加应力，引起进一步的沉降，形成一个恶性循环，无法终止。摊铺材料还有一个缺点，就是在施工时必须封闭施工的路面，影响高速公路的正常通行。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，提供一种一次性解决既有高速公路桥头跳车问题、且施工时不影响高速公路正常使用的桥头跳车的处理方法。本发明一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，包括以下技术步骤 (1)采用拌和机在现场拌和轻质材料，轻质材料应有一定的流动性。(2)拌和机在底部开孔通过软管与增压泵相连，再通过软管连接到钻杆上端部，形成轻质材料的输送通道。(3)采用螺栓钻杆分别在高速公路桥头路段左、右两侧路提边坡处倾斜钻孔，钻杆旋转钻进并通过螺纹口向外自动排土，钻孔深度接近路提填土中心。(4)边旋转边缓慢外拔长螺旋钻机的钻杆，同时开启增压泵，通过钻杆中心管将轻质材料泵送到钻孔。(5)轻质材料通过钻杆中心的孔洞喷出，从下而上逐渐填满孔洞，置换掉了原来的路提填土。
(6) —孔注满轻质材料后，钻杆完全拔出，移机至下一钻孔，直到整个坡面完成钻孔置换。(7)轻质材料凝固后，按设计要求进行边坡防护，完成施工。所述钻孔孔口位于路提边坡表面，孔底位于路提边坡内部或地基土体中。所述的钻孔在路提边坡面呈方形或梅花形排列，钻孔与水平面呈一定夹角。所述钻孔的孔口标高位于路面结构层以下和路提填土底面以上。所述的轻质材料密度较小而强度较高，可采用EPS颗粒轻质混合土或气泡轻质混
口丄寸ο所述路提采用轻质材料置换原有路提材料，置换率达到50%以上。所述钻杆为中空型，可通过钻杆内部孔洞输送轻质填料。本发明的优点和效果在于
(1)原有桥头段路提填料密度较大，因此地基产生的变形大，采用轻质材料置换之后， 路提重量大大减轻，从而减小了路提荷载作用产生的附加应力，减小了桥头段地基工后沉降，有效解决了桥头跳车问题。(2)本发明采用的施工方法从路提侧面钻孔施工，施工期间不需要封闭高速公路， 不影响高速公路正常通行。(3)钻杆为中空，可直接输送轻质材料到孔内，置换掉原来密度较大的填土，施工速度快。边拔管边输送轻质材料，避免了打孔后孔壁塌孔的问题。(4)成孔直径大，置换率高，同样的处理面积所需钻孔数量少，因此施工工程量少， 施工速度快，效率高。(5)不仅可以在卵石路提施工，也可在软土地基中施工完成置换，在路提钻孔，孔深可达地基软土层，应用范围广。本发明施工工序简明，只需钻孔和灌浆，操作方便、设备简单、经济高效。
本发明的优点和效果还将在具体实施方式
中进一步描述。
图1——本发明桥头段和桥梁段纵断面示意图。图2——本发明桥头段和桥梁段平面俯视图。图3——本发明桥头段横断面示意图。图4——本发明施工方法示意图。图中1为轻质材料；2为路面；3为桥头段路提；4为钻杆；5为拌和机；6为增压泵；7为钻孔；8为钻机；9为软管；10为排出的土体；11为桥梁段；12为地基土体；13为持力层。
具体实施例方式如图广图4所示，桥梁段(11)的桩基础打入持力层(13)，持力层(13) —般为基岩，因此桥梁段(11)几乎没有沉降，而桥头段路提(3)下部为地基土体(12)，一般都会在附加应力作用下产生一定的沉降量。因此，在桥梁段(11)和桥头段路提(3)之间会有差异沉降的产生，使得车辆经过时要产生跳跃，即桥头跳车。为解决桥头跳车问题，必须设法减小桥头段路提(3)的沉降。采用本发明的方法， 在路提边坡施工，用轻质材料(1)置换掉较重的路提填土，减少荷载，从而减小沉降，施工方便，不破坏路面(2)，不影响通车。本发明采用履带式长螺旋钻机(8)形成钻孔(7)，可实现在坡面上的倾斜钻孔 (7)。钻孔(7)与水平面的夹角在10° 30 °之间，钻孔(7)与水平面呈一定夹角，可使灌入的轻质材料(1)向钻孔(7)底部流动而不至于漏出。钻孔(7)在路提平面内排列成方形或梅花形(本实施例为梅花形)，轻质材料(1)置换率在50%以上，以大大减轻桥头段路提(3) 自重。轻质材料(1)为EPS颗粒轻质混合土或气泡轻质混合土，前者将EPS颗粒与土体充分拌和，并加入一定量的固化材料形成；后者通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与固化材料均勻混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工。采用轻质材料(1)不仅质量轻，而且强度高，替代原有填土后，不仅减轻了重
量，同时提高了桥头段路提(3)强度，使桥头段路提(3)在荷载作用下的变形可忽略不计。本发明采用轻质材料(1)置换原有桥头段路提(3)部分填料，其实施的具体技术步骤包括
步骤1，在现场拌和机(5)内拌和轻质材料(1)，轻质材料(1)应有一定的流动性，以方便其通过软管(9)和增压泵(6)及钻杆(4)中的孔洞，将其注入钻孔(J)。步骤2，拌和机(5 )在底部开孔通过软管(9 )与增压泵(6 )相连，再通过软管(9 )连接到钻杆(4)上端部，形成轻质材料(1)的输送通道。步骤3，采用履带式长螺旋钻机(8)从高速公路左、右两侧路提边坡处钻孔，钻孔 (7)深度接近路提(3)中心，可达地基土体(12)内部，钻孔(7)孔口标高在路面(2)以下，使钻孔时不破坏路面(2)的结构层。钻孔时，桥头段路提(3)的土体被螺旋形钻杆(4)自动排出，及时清除孔口排出的土体(10)。步骤4，边旋转边缓慢外拔长螺旋钻机(8)的钻杆(4)，同时开启增压泵(6)，轻质材料(1)在增压泵(6)的压力作用下，从拌和机(5)经软管(9)，再通过钻杆(4)中心管被泵送到钻孔(7)。步骤5，轻质材料(1)通过钻杆(4)中心的孔洞喷出，从下而上逐渐填满孔洞，置换掉了原来的桥头段路提填土( 3 )。步骤6，一孔注满轻质材料(1)后，关闭增压泵(6)，并将钻杆(4)完全拔出，移机至下一钻孔，直到整个坡面完成钻孔置换
步骤7，轻质材料(1)凝固后，按设计要求进行边坡防护，完成施工。本发明的保护范围并不以具体实施方式
为限，而是由权利要求加以限定。
权利要求
1.一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，包括以下技术步骤(1)采用拌和机在现场拌和具有一定流动性的轻质材料；(2)拌和机在底部开孔通过软管与增压泵相连，再通过软管连接到钻杆上端部，形成轻质材料的输送通道；(3)采用螺栓钻杆分别在高速公路左、右两侧路提边坡处倾斜钻孔，钻杆旋转钻进并通过螺纹口向外自动排土，钻孔深度接近路提填土中心；(4)边旋转边缓慢外拔钻杆，同时开启增压泵，通过钻杆中心管将轻质材料泵送到钻孔；(5)轻质材料通过钻杆中心的孔洞喷出，从下而上逐渐填满孔洞，置换掉了原来的路提填土；(6)—孔注满轻质材料后，钻杆完全拔出，移机至下一钻孔，直到整个坡面完成钻孔置换；(7)轻质材料凝固后，按设计要求进行边坡防护，完成施工。
2.根据权利要求1所述的一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，其技术特征在于钻孔的孔口标高位于路面结构层以下和路提填土底面以上。
3.根据权利要求1所述的一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，其技术特征在于轻质材料密度较小而强度较高，优选EPS颗粒轻质混合土或气泡轻质混合土。
4.根据权利要求1所述的一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，其技术特征在于路提采用轻质材料置换原有路提材料，置换率达到50%以上。
5.根据权利要求1所述的钻杆，其技术特征在于为中空型，可通过钻杆内部孔洞输送轻质填料。
全文摘要
本发明公开了一种既有高速公路桥头跳车的处理方法，包括以下步骤在现场拌和轻质材料；从高速公路两侧路堤边坡处钻孔，一边旋转钻进一边通过螺纹口向外自动排土；待达到设计深度后，旋转缓慢外拔钻杆，同时开启增压泵，通过钻杆中心管将轻质材料泵送到钻孔；轻质材料通过钻杆中心的孔洞喷出，从下而上逐渐填满孔洞，置换了路堤填土。钻孔在路堤边坡面排列成方形或梅花形，钻孔与水平面呈一定夹角，孔口标高位于路面结构层以下和路堤填土底面以上。本发明路堤重量大大减轻，从而减小了路堤荷载引起的工后沉降，有效解决了桥头跳车问题。施工期不需封闭公路，不影响正常通行。本发明施工工序简明，操作方便、设备简单、经济高效。
文档编号E01C21/00GK102409598SQ20111030249
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者丁选明, 刘汉龙, 吴跃东, 陈永辉, 陈育民 申请人:河海大学