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浅析桥头跳车原因及治理措施

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摘要:桥头跳车是公路桥梁上的常见病害,由此造成的车辆颠簸,不但影响驾驶员和乘客的舒适感,严重时还会造成车辆失控,引起交通事故。危害公路桥梁通道的使用寿命,增加了桥梁的维修与养护费用。在我国公路建设实践中,由于多方面的原因,桥头跳车问题并未得到很好的解决,而高等级公路桥梁对路面的平整度以及行车安全性提出了更高要求,因此“桥头跳车”的处理成为道路工程技术人员所关注和要解决的重大技术难题。

关键词:桥头跳车 ;产生原因;治理措施

中图分类号:U445.7+1文献标识码:A文章编号:

引言:

桥头跳车主要是指桥头填土沉降量或固结量与桥台沉降量不等,在桥台处形成一个台阶,从而使得车辆行驶至该处产生上下颠簸跳动的现象。但是,要使得桥头填土沉降量与桥台沉降量完全相同是不可能的,我们只能在设计与施工中采取各种措施尽量减少二者之间的差值,使其达到最小程度,以利于提高行车的舒适性和安全性。

1.桥头跳车的形成原因分析

1.1桥梁结构与路基结构的刚柔差异造成的台阶

桥台均为刚性结构,自身压缩几乎为零,台身的基础,一般通过加大桩径、桩深或扩大基础予以处理。而桥头路基属柔性结构,一般填高3-6m,成型时在自重作用下也会有一定的压缩变形。当两者的变形量大于台身的总沉降量时即形成桥头台阶,这种由于结构物刚柔差引起的台阶是不可避免的。

1.2施工控制不严引起的路基沉陷

桥台施工采用分段浇筑或拼装砌筑而成,其实体为均质等密体,整体性较好,其组成和形状基本不受外界条件的影响而改变。而台背的填土则不同,填料前对基底尤其是软基未做必要的处理或者处理不当;为了节省投资,就地取材选择填料;在施工工艺上也提出了分层填筑、分层夯实的要求,但在实际施工中该部位仍是薄弱环节。一般是桥工后填筑台背,由于作业面小,大型碾压机械难于展开,分层填筑时存在压实盲区,压实度很难达到标准,这样桥头路基在自重及车辆荷载的反复作用下,必然产生压缩沉降,这样从施工工艺和施工过程中给桥头跳车留下隐患。

1.3设计不周引起路基沉降

设计时对桥下地基的地质研究的比较仔细,往往是将桥台基础置于承载能力较高的土层上,沉降量比较小。而台后地基情况是参考桥梁的地质柱状图推断的,往往有差异。同时,在路桥连接处没有专门的设计要求,而是路桥分别按照各自的指标进行设计,没有统一的标准,加之结构上又没有进行特殊的设计,所以,在路桥连接处是间断不连续的,这种先天不足必然引起受荷后的不一致变形-跳车。

1.4自然因素引起的路基沉降

路基与桥梁的连接部位,有些设计了接缝,有的是连续铺装,在使用中自然形成裂缝。这种接缝和裂缝一般竖向很深,雨水容易渗入,对路面结构层和土基产生冲刷和侵蚀,造成粒料流失并增加了结构层与土基的含水量,降低路面刚度;从而降低了土地路基的强度和颗粒间的结合力,在外界荷载作用下,变形比较明显,导致跳车出现。

1.5后期管理维护不足

随着交通量的不断增长,现有道路设计的承载力不能满足车辆要求,当在桥头产生沉降差异后又由于道路管理部门的疏忽,并没有及时对其进行检测、处理和维修,造成车辆经过时颠簸跳跃,并对其产生巨大的竖向冲击力,加大沉降的差异。

综上所述,形成桥头跳车的原因是多方面的,路桥结构的不同、施工控制质量不严、设计的不周、自然因数及后期管理维护不足都是导致桥头跳车的重要原因。

2.桥头跳车的防治措施

2.1重视桥头地基加固处理,采用先进的桥头台背填土施工工艺;改善地基性能,做好清表工作,搞好填前碾压,提高地基承载力,减少差异沉降。对一般地基可采用加土(水泥土、石灰土等)的方法进行加固处理,对软土、湿陷性黄土、解冻土、河流相冲积洪积物等特殊地基,需采用适用于各自特点的特殊地基处理方法,如换填砂砾、固结、抛石挤淤和粉喷等方法,以改善地基提高承载力减轻过后沉降。

2.2在桥头设置过渡段。在桥头设置一定长度的搭板,另外最好在搭板下设置枕粱,搭板下还应有一定厚度的稳定土,一般为0.5m以上的半刚性基层。

2.3有针对性地选择台背填料,设计及施工中,台背填料应在现场择优选用并结合当地条件。采用粗颗粒材料填筑桥涵两端路堤,或设置一定厚度的稳定土结构层。这也是减小回填沉降的一个重要措施。

2.4认真做好台背填方碾压工作,提高桥头路基压实度。施工过程中尽可能扩大施工场地,以便充分发挥一般大型填方压实机械的使用,认真做好台背填方碾压工作,给予充分压实。为了便利大型压实机械的使用,当受场地限制时,可采用横向碾压法,以能使压路机尽量靠近台背进行碾压。对于大型压路机不能靠近台背时,可采用小型压路机配合人工夯实进行碾压,同时要控制碾压层厚度(15~20cm),提高压实度,最终使压实度满足设计要求。对于碾压不到之处要人工夯实,直至符合要求。

2.5设置完善排水设施及防水工程,做好桥头路堤的排水。排水措施对填方的稳定极为重要,特别是靠近构造背后的填料,施工中及施工后易积水下陷,因此,设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。另外也可以在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾石填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处,做30~50m纵向集水管和每5~10m的横向排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。

2.6优化设计方案,从施工工艺到机械组合都要做试验段及符合实际情况的试验数据,确定一个比较满意的施工方案,以达到一个新的水平。

2.7实行专业化管理,既施工队伍、机械设备、符合技术指标的材料及专门的质量责任人与试验检测人员进行的质量控制,俗称“四专管理”。

2.8加强工程验收工作。对台背填土施工的填料选择、压路机具的选择、填土厚度等进行检查验收,对排水情况予以检查,严格执行工序验收制度。制订监理实施细则,明确技术规范和监理程序,做到台背回填施工处于全过程、全方位的受控状态,需要落实旁站监理,严把施工质量关,本道工序不合格不准进行下一道工序。

3.成功工程实例

2009年度,我们在G324广州长平至金坑公路扩建工程施工过程中,对金坑中桥2x(3x6m)现浇实心板,片石砼重力式桥台;k25+775.269小桥(2x8.485m)预制空心板,下部结构采用片石砼重力式桥台;长平小桥(旧桥利用,右幅加宽,预制空心板,片石砼重力式桥台)桥头填筑施工采取了上述措施,目前已正式运营3余年,检测桥头平整度最大值4mm,混凝土无破损,桥头无跳车现象,通行顺畅、舒适。

4.结束语

治理桥头跳车首先要研究其产生的原因,提出适宜的处治原理,否则,花了钱效果不一定好。本文提供的桥头跳车防治措施在经济上合算,施工上方便,无需特殊设备;具有一定的操作性和适用性,可供参考。不正之处,请专家赐教!

参考资料:

[1]JTG F10―2006 《公路路基施工技术规范》.

[2]公路工程质量通病防治指南;人民交通出版社;P332-335.

[3]唐英、高振锋;桥头跳车综合治理措施在公路中的应用;人民交通出版社.