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预防桥头跳车减少公路病害

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【摘要】文章分析了桥台跳车产生的原因及对工程的危害,提出预防的措施和应对的方法。【关键词】桥头跳车工程病害预防

中图分类号:U443.82文献标识码: A 文章编号:

一、桥头跳车的主要危害 由于公路桥头及伸缩缝处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象,主要危害有以下几个方面: 第一,对行车安全和舒适度的影响。 第二,由跳车产生的水平和垂直冲击力会对公路产生进一步的损坏,增加了养护维修费用和管理的难度,并降低了公路使用性能。 第三,跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力,增加车辆的振动和机械磨损和轮胎的磨耗,缩短车辆使用年限,增加运输成本。 二、产生桥头跳车的成因分析 桥头跳车台阶的产生和行成是多方面的,包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等多方面的原因。 (一)桥头及台后填方地基的受力与沉降变形分析桥台及台后填方地基的地层岩性状况也千差万别,如基岩地基、黄土地基、软土地基、冻土地基、盐渍土地基、膨胀地基等等,除基岩地基外,其他类型的地基一般情况在桥台及台后填方的作用下,均要发生不同程度的沉降或竖向固结变形,所以对地基必须进行加固处理设计,以保证地基的稳定性。 (二)台后填料受水浸侵蚀及变形分析桥台一般由浆砌片石或钢筋砼砌筑,在桥台和台后填料之间或者锥坡部位,大气降水易沿路面锥体下渗,下渗水对桥台一般不产生破坏作用,但对土体填料易产生侵蚀和软化,特别对于填方体压实度不够,产生侵蚀和软化,降低强度,导致填方体变形。对砂砾石类填料,从填方横断面看一般填方体中部为砂砾石,两侧为土类,这种结构只利于水的下渗,不利于水的横向排泄。

(三)台后填料压实分析靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计要求,也是一直困扰设计和施工的难点。目前在设计上和施工中主要采用强夯、人工夯实等方法和措施。对于轻型桥台,重型压路机靠近桥台进行压实,但振动压路机可能破坏桥台的结构;而对于U型桥台,重型压路机难以靠近,从而使靠近桥台部位的填方土体不易达到设计和压实度要求,造成桥台与台后填方差异沉降。三、桥头跳车台阶产生的主要原因通过以上分析,可得出产生桥头跳车台阶的主要原因有: (一)地基强度不同桥涵通道与路基大都是同年平行进行施工的,桥涵是钢性体,其地基强度一般都有较高的要求,并进行加固处理,沉降较小或不沉降(岩石地基)。而台后填方段地基未进行加固处理,从而使桥台和台后填方产生差异沉降变形,以致形成台阶。 (二)设计不周桥涵结构物两端的路堤,由于过水、跨线或通道的要求,一般填土都较高,高的可达10m或更高,除了过水的桥涵两侧路堤往往浸淹,地基条件也较差,设计上对路基断面结构和边坡防护上有所考虑外,其它多数情况对高路基设计上并无特别的要求。

(三)台后填料不当施工时对桥台台后的回填土未能慎重考虑,施工人员用料不当、控制不严,未能达到要求。但需要特别指出,施工不良比材料不良更易造成构造物台后填料的下沉。

四、桥头跳车防治措施 (一)地基加固处理为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需要对地基进行加固,对一般地基可采取加固土(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、河相冲积土等特殊地基,需进行适用于各自特点的特殊地基处理方法,以改善地基提高承载力减少工后沉降。 (二)桥头设置过渡段考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异,为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡,可采取以下措施: 1.设置枕梁和搭板枕梁和搭板根据不同情况应采取不同的布置方式:(1)桥梁为正交时,搭板预制,板顶浇厚6cm30#钢筋砼铺装层,在搭板与砼路面相接处设置胀缝,在与搭板邻近的2~3块路面的板缝连续设置胀缝。(2)桥梁为斜交时除用钢筋砼搭板和铺装层整体浇灌外,另设置钢筋砼渐变板,其一端置于枕梁与搭板连接,另一端则直接置于路基相接于砼路面。 2.设置变厚式埋板对沥青砼路面,在桥台连接处设置变厚式砼埋板;对砼路面,则将连接处的路面板改为变厚板。在搭板、埋板下为保证连接部位的刚柔层次面水平和垂直方向均渐次变化,宜采用强度和回弹模量均高于土基的路面结构材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,调整不均匀沉降。 (三)台背填料的选择设计及施工中,台背填料应在现场择优选用。宜采用透水性好的填料填筑桥涵两侧路堤或采用改良性土作为填料。如果条件允许可用轻质材料填筑。 (四)台背填方的碾压方法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,认真施工,给予充分压实,在不能用大型机械压实的情况下,要用小型振动压路机或蛙式打夯机进行压实。 五、防治新技术 (一)土工格栅处理桥台涵背的填方土工格栅是五种抗拉强度较高的材料,具有良好的水稳性,对路基土粒间存在一定的约束作用,可以增加土基的整体回弹模量,防止土基和基层产生裂纹时辐射到路面面层上,还可以增加路面基层整体强度的优点。具体情况如下: 1.挖开基坑砌筑构造物(桥台、通道、涵洞),将构造物砌到一定标高(至少高于地面线)。 2.用砂砾或者其他材料把构造物两端场地整平,并充分压实。 3.分层填筑砾石至构造物的砌筑标高。 (二)台背回填采用刚柔过渡段法结构物台背是用刚性很大的石块或钢筋砼浇筑而成,是刚性体,而路基一般是用柔性较大的土填筑而成,是强塑性体,显然路基体与结构物之间存在着较大的刚度差,这个刚度差的存在必然引起路基与结构物之间产生较大的相对变形差和较大的刚度突变。所以台背回填物应使用刚度介于路基土和结构物材料刚度之间的某种材料,并沿长度方向变化其厚度,也即台背回填与路基接头采用一定的倾斜角相连接,台背回填远薄近厚,使台背回填整体刚度沿路长度方向逐渐变化,从而实现台背回填的刚柔过渡。六、结语 桥台跳车是目前比较难处理的工程病害,要治理桥头跳车首先要研究其产生的原因,提出适当的处治方法,并且要切实可行,便于施工,还要克服建设、设计、科研、监督、施工相互脱节的通病,各方共同努力克服这一世界性难题。