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。
