預(yù)防公路橋梁過渡段橋頭跳車減少工程病害的措施
2016-03-23
隨著高速公路的迅速發(fā)展，在公路建設(shè)中，橋頭出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象，已成為高速公路的多發(fā)常見病害，嚴(yán)重影響行車的平穩(wěn)性和安全性，是目前軟土地區(qū)修筑高速公路的難題之一，也是公路修筑的一個急待解決的重要課題。嚴(yán)重的橋頭跳車現(xiàn)象，不僅使得行車的不舒適感大為增加，而且造成車輛大幅度減速，降低了道路的通行能力，橋頭跳車的水平和垂直沖擊力會對路面、路基和橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生進(jìn)一步的損壞，從而增加了養(yǎng)護(hù)維修費用和管理難度，并降低了公路使用性能，嚴(yán)重的跳車現(xiàn)象導(dǎo)致車輛失控而易發(fā)生交通事故。影響了公路的社會效益。1橋頭跳車原因分析
橋頭跳車臺階的產(chǎn)生和行成是多方面的，包括地基地面條件、填料、施工材料以及設(shè)計、施工等多方面的原因。1.1 地基沉陷 土質(zhì)不良，由此產(chǎn)生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋臺及臺后填方的地基一般情況為同性質(zhì)或同一類型的地層，但目前情況看，僅對橋臺地基進(jìn)行加固處理設(shè)計，而對臺后填方路段下的地基一般不進(jìn)行加固處理，橋臺和臺后方是兩個性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)體，雖然橋臺作用在地基上的壓力大于臺后填方，但由于橋臺基礎(chǔ)都進(jìn)行了加固處理，所以一般不發(fā)生豎向沉降變形。而臺后填方的基礎(chǔ)一般不進(jìn)行加固其豎向變形都有較大于橋臺下的地基變形。由于地基的這種差異變形反映到上部路面，就出現(xiàn)了橋臺和臺背填方段的差異沉降。1.２ 壓縮沉降臺后填料一般為滲透性材料，存在著多孔隙，加上施工時受施工作業(yè)方面影響，壓實機具不能過分靠近接觸臺背，不能將填料顆粒間孔隙完全消除，在車輛荷載和自身重力作用下，填料迅速壓縮，孔隙率降低，便在短時間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降，造成跳車。對于輕型橋臺，重型壓路機靠近橋臺進(jìn)行壓實，但振動呀爐具可能破壞橋臺的結(jié)構(gòu)，而對“U”型橋臺，重型壓路機難以靠近，從而使靠近橋臺部位的填方土體不易達(dá)到設(shè)計和壓實度要求，造成橋臺與臺后填方差異沉降。在工程實踐中，就是施工時工序符合要求，壓實度達(dá)到要求，但臺后填土較高，隨著時間推移，也會產(chǎn)生不可避免沉降。有時臺后填土荷載對基底產(chǎn)生附加壓力，嚴(yán)重時會使橋臺向后傾斜，發(fā)生不均勻下沉，危及行車安全
1．３ 措施不當(dāng)
當(dāng)前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，臺背填土速度過快，對地基造成擾動和破壞，沒有充分時間固結(jié)，對臺背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大，施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工。用料沒有把好質(zhì)量關(guān)，控制不嚴(yán)，未能達(dá)到要求，排水措施沒有做好，壓實度沒有達(dá)到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定，工后沉降大，且不均勻，是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。1.４ 結(jié)構(gòu)突變，橋臺與臺背路面在結(jié)構(gòu)上存在著差異從路面結(jié)構(gòu)橋組合可以看出，橋臺兩側(cè)是兩個不同性質(zhì)路面體系，左側(cè)是鋪設(shè)在橋臺背墻頂面柔性面層與剛性橋臺組成雙層路面體系，右側(cè)為柔性或半剛性多層路面體系，在車輛荷載作用下，墊層、基層密實度迅速增加，結(jié)構(gòu)層壓縮，而橋臺由于巨大建筑作用，加上基礎(chǔ)處理較好，一般認(rèn)為沉降已經(jīng)完成，相對于路基而言，沉降可視為零，而鋪裝層壓縮也不大。這樣兩側(cè)抗變形能力不同，相對沉降就不可避免出現(xiàn)，使路面結(jié)構(gòu)破壞，造成跳車。1.５ 設(shè)計不周在基底未作徹底處理，而沉降還未穩(wěn)定時，應(yīng)周詳考慮橋臺結(jié)構(gòu)與引道銜接，在沒有質(zhì)量保證情況下，不應(yīng)該直接澆砼板。設(shè)計人員有時對施工過程如何便于碾壓考慮不周，對填料的要求不嚴(yán)格，臺背排水考慮欠佳，設(shè)計上對路基斷面結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)上有所考慮外，其它多數(shù)情況對高路基設(shè)計上并無特別的要求，但由于路基較高，在填筑以后受到自重和行車荷載的作用，路基土必然要產(chǎn)生豎向變形值。
1.6臺后壓實不足
施工時工期工序安排不當(dāng)，以致橋頭填土處于工期未期，被迫趕工，不能很好地控制臺背填土的壓實度，致使填料壓實度不能滿足設(shè)計和規(guī)范要求，使填方體產(chǎn)生豎向固結(jié)變形，形成較大的工后沉降，在臺背與路基連接處造成沉陷形成臺階。
2橋頭跳車病害預(yù)防措施2．１ 處理好臺后地基處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。對軟弱地基處理，現(xiàn)在國內(nèi)有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復(fù)合地基等常用方法。就目前情況看，水泥粉噴樁復(fù)合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但費用高；超載預(yù)壓一般可利用施工荷載作為軟基預(yù)壓荷載，但施工工期較長，剩余沉降量也大；塑料排水板法加固效果好，工期較短，施工簡單，經(jīng)驗較為成熟，是目前處理軟基較為常用方法。我們要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，加以應(yīng)用，使地基承載能力滿足設(shè)計要求。受造價約束，一般情況可設(shè)置過渡性路面，加強養(yǎng)護(hù)補強措施，待沉降后再改鋪原設(shè)計路面，常用過渡性路面有預(yù)制水泥砼塊、瀝青過渡層等，都是解決好橋頭跳車有效辦法。2．２ 對接頭處路面進(jìn)行處理橋臺到路基結(jié)構(gòu)是不同體系。因此，如何消除和減少結(jié)構(gòu)突變影響，使兩個對接性質(zhì)不同路面體系在抗垂直形變上能平順過渡，是我們考慮主要方面。對連接瀝青路面，則在橋臺處增設(shè)增變厚式水泥混凝土埋板，對連接水泥混凝上路面，則將連接處路面板改為變厚式?；炷谅访嫱瑯蛄合嘟犹?，最好是設(shè)置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上，并加設(shè)防滑錨固鋼筋和在搭板上預(yù)留灌漿孔，如為斜交橋，尚應(yīng)設(shè)置鋼混凝上漸變板。2．3 嚴(yán)格控制施工安排好施工計劃，施工時符合規(guī)定，是有效減少橋頭跳車關(guān)鍵，應(yīng)遵循“早開工，工期長一點”原則進(jìn)行，控制好填料質(zhì)量，盡量采用輕型材料，滲水性好填料?？刂坪妹繉犹钪穸?，碾壓遍數(shù)，并對每層填筑質(zhì)量實施檢測，特別是控制好壓實度。后臺連接處填土應(yīng)盡量與橋臺砌筑協(xié)調(diào)進(jìn)行，盡量使這些不易碾壓地方密實度達(dá)到要求，臺后最好按一坡度設(shè)置泄水盲溝，溝底用粘上夯實，以利排水。這樣，才能更好減少病害。對橋頭跳車問題
2．4設(shè)置橋頭搭板
設(shè)置橋頭搭板是防止橋頭跳車的一個有效地辦法，搭板長度選擇至關(guān)重要，假如臺背與路堤的工后沉降差為6�的橋選用6m長搭板，工后沉降差引起的縱坡變化值為10%，車輛高速行駛時感覺明顯產(chǎn)生跳車，若選用10m長搭板，工后沉降差引起的縱坡變化值為6%，車輛高速行駛時感覺不甚明顯，可見合理選用搭板長度，直接影響到橋頭跳車的程度。
2．5嚴(yán)格控制橋頭路堤的壓實度
橋頭路堤及錐坡應(yīng)用小型振動式壓實機械壓實，每層壓實厚度不超過15�，對臺背及柱式肋板橋臺的臺身周圍和橋頭引道填土的壓實度按設(shè)計要求提高兩個百分點。
2．6 采用熱塑土工格柵加固路堤
對用一般粘性土填筑較高的路堤，粉煤灰路堤，不設(shè)橋頭搭板的路堤以及臺后填土位于橫向坡度較大填土較高時，可采用土工格柵加固路堤，它可以增加土基的整體回彈模量，防止土基和基層產(chǎn)生裂級時輻射到路面面層上，還可增加路面基層的抗拉強度和穩(wěn)定性，增加路基的整體性。
結(jié)束語：
橋頭跳車這個較為普遍問題，要治理橋頭跳車首先要研究其產(chǎn)生的原因，提出適當(dāng)?shù)奶幹畏椒?，并且要切實可行，便于施工，還要克服建設(shè)、設(shè)計、科研、監(jiān)督、施工相互脫節(jié)的通病，在病害處治時應(yīng)采取相應(yīng)的綜合處治措施，靈活地將各種處治方法組合利用，已達(dá)到更好的治理效果。
