摘要:随着经济的发展,
公路建设取得了突飞猛进。在我国道路上桥头跳车已成为通病,对道路服务性和安全行车形成危害,本文对桥头跳车产生的原因,并结合实际情况,对防治桥头跳车提出了一些具体防治对策。
关键词:桥头跳车;造成因素;工程对策
0.引言
道路工程在建成通车一段时期后,在桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降,汽车驶过桥头时,由于沉降差异的台阶会激起汽车的振动使行车产生跳跃,对桥涵和路面造成冲击。车辆因行车不适而大幅减速,有时可导致车辆机械故障和交通安全事故的发生。为防止和解决桥头跳车的弊病,本文从产生机理上对其进行
探索,并在工程上提出对策措施。
1.桥头跳车因素
1.1桥台与路堤间的沉降差
桥台基础一般为扩大基础或桩基础,沉降量很小。桥台本身为刚体,桥台自身的压缩量极小,属弹性变形,其微小的压缩量在外荷载消失的情况下,会瞬时恢复,桥台本身几乎没有压缩量。而路堤本身刚度极小,非弹性变形量大,路基自身压缩量也较大,在荷载作用下,大部分桥梁台背路堤的沉降远远大于台体的沉降,两者在沉降上没有达到接近或相等,必然在行车后产生不一致沉降而导致跳车。
1.2台背填料压缩
台背填料因含水分,不论级配多好都存在孔隙,施工中不论采取何种措施,也难以将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重、车辆垂直荷载与振动荷载作用下,孔隙率逐渐降低,填料逐渐压缩,密实度逐渐增大,便在一定期限内产生路基沉降。压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。
1.3下渗水对土体产生破坏
桥头的差异沉降容易造成路面开裂,路面水渗入路基,下渗水对对台后的土类填料易产生侵蚀和软化,特别是当填方体压实不够时,造成台后土体侵蚀和软化,强度降低,导致填方体变形,造成引道路基下沉,导致跳车。而跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力。如养护维修不及时,这种恶性循环会使破坏程度加剧发展。
1.4台背压实度控制不严
台背填土,靠近桥面部分的填土平面形状不规则,施工面窄,如果缺乏适当的压实机具,采用人工夯实,则密实度难达要求;即使有压实机械,由于受地形、便道、作业面及机械等的限制,桥头填土压实密度亦很难达到要求,特别是台墙后侧及翼墙内侧填土,达到压实密度要求更有一定的难度。没有严格按“三分法”(分层填筑、分层碾压、分层检测)施工,没有严把填料质量关等也会引起桥头跳车。
2.工程对策
2.2桥头路基设计
2.2.1桥头地基处理
处理好桥头引道地基是控制桥头跳车的重要措施。应根据实际情况选择对应的地基处理方案,将工后沉降控制在允许围内,施工时根据沉降的实际完成量来确定铺筑路面的时间。对于软土地基处理,目前国内已有换土法、预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、深层搅拌桩、挤密砂桩、轻质路堤等方法。在进行地基加固处理时,根据具体的地质情况确定地基加固方案,使台后填方路段的地基沉降变形与桥台地基沉降变形保持一致,减少错台量。
2.2.1桥头路基路面排水
桥头引道路基的地面水和地下水,必须采用拦截等措施排除路基以外。为保证路基路面的强度和稳定性,设计时需保持路基处于干燥或中湿状态。若达不到干燥、中湿状态,可采取降低地下水位、设置隔离层等系统排水措施。地表水应引导排除,做好路面及路基排水系统。台后一定长度路段的边坡可采用浆砌片石防护,并设置急流槽、排水沟等排水设施。
2.2.2桥头路堤填料
对于桥头路堤,特别是软土路基,在台背范围内宜选用摩擦角大、透水性好、强度高、压实快、后期变形小的填料,如岩渣、砾石、砂砾等。也可采用轻质材料如粉煤灰等,可减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降及路基对桥台的侧压力。近年来,也有采用泡沫苯乙烯等工程
塑料作为桥头填料,可大大减轻路堤的重量,能成功的遏止桥涵连接路堤的过度沉陷,但其价格昂贵。
2.2.3桥头路堤压实度
台背回填段压路机难以碾压到位,且机械振动力太大时,对桥台会造成影响,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,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。严格按“三分法”施工,分层填筑、分层碾压、分层检测,控制好填筑速率,松铺厚度等,从而确保路堤压实度。
2.2桥头搭板
路桥连接处设置桥头搭板,可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台上。搭板的近台端至于桥台上,搭板与桥台通过锚筋相连,并在搭板与桥台接缝填入沥青玛蹄脂防治水分渗入。搭板形式分为等厚、变厚度和台阶形三种。桥头搭板长度应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3m~15m。搭板和路堤的衔接处也会有二次跳车产生,为避免二次跳车,可以在搭板尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3m~5m,对于水泥
混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。
2.3桥头路面
根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降,在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面,待路堤沉降基本完成后,再铺原设计永久性路面。常用的过渡路面类型有半刚性基层加沥青碎石、贯入式、预制水泥混凝土联锁块或六棱块、条石铺砌等过渡性路面。其中沥青碎石、浅贯等过渡性路面,其优点是出现较大沉降时,可及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂,以能确保行车畅顺,有效避免跳车现象,应用较多。其中水泥混凝土联锁块和六棱块、条石铺砌石仅适应于接线为水泥混凝土路面路段,其优点是翻修处理速度快,但平整度较差,行车有抖动感,雨水易渗入路基。
2.4改变伸缩缝的种类和位置
台背一定范围内的路面伸缩缝尽量采用工厂化生产的嵌入式塑胶条,少用沥青填充料;桥面上尽量把桥头处的伸缩缝位置移至与桥头相邻的墩上,把桥头处改为桥面连续,这样可以减少桥头跳车的机会。例如在广珠西线珠海段桥上就采用这种方法,效果不错。
3.结语
综合上述,道路如何减少和防止沉降,避免桥头跳车,应从产生的机理上进行探索研究,从而采取一定的
工程技术措施予以减轻或消除。除了在设计上进行处理外,还应完善施工工艺、方法和强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,加强建设监理工作,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,分层验收,层层把关,严格执行工序验收制度,这样才能确保桥涵两端填土和路堤施工质量。
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