浅述公路桥头跳车病害原因及应对措施

时间:2022-05-26 03:22:11

浅述公路桥头跳车病害原因及应对措施

摘要:桥头跳车是公路建设中常见的病害之一,特别是在山区路段尤为严重,桥头跳车问题会严重影响到人们行车的舒适性及安全性。随着我国车辆越来越多,跳车现象日益加剧,严重时有可能引发交通事故。面对这一现状,我们应当积极采取有效措施进行治理,以提高公路的运行能力。

关键词:跳车;因素;影响;措施

中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:

在公路桥梁建设中,桥头跳车现象普遍存在,也是需要重点治理的病害之一。引起桥头跳车的因素有很多,我们应当针对具体情况采取相应的应对措施。本文主要对引起桥头跳车的几方面因素简要分析,并提出解决方案,希望能对以后的公路桥梁建设提供参考。

一、桥头跳车的定义及危害

1、桥头跳车的定义

桥头跳车是指桥梁构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降,使得路面形成显著台阶式纵坡变化,导致高速行驶的车辆在该部位产生颠簸跳跃现象。

2、桥头跳车的危害

桥头跳车不仅使乘车舒适性降低,而且由于桥头处产生沉降,行驶车辆不得不频繁减速、加速,既影响交通的正常流动,又增加了车辆损耗和尾气排放,并对路面本身及桥梁构造物造成伤害。同时,桥头跳车还易造成交通事故,为行车安全留下较大的隐患。

二、桥头跳车产生的原因

1、地基承载强度不同造成的沉降。桥梁构筑物一般设置于河流、沟渠或软土地基段落,在设计时就加强了地质钻探和承载力验算,而台后地基大多数不做专项设计控制,导致地基与路基整体下沉,使路面在桥台位置发生断裂,出现台阶现象。当公路通车后,地基在路基静荷载以及车辆动荷载的长时间作用下缓慢固结,沉降逐渐形成,造成路基与桥台的沉降差,形成桥头跳车。

2、结构形式不同造成的沉降。一般而言,柔性材料对能量吸收要比刚性材料大。对桥台而言,由于其刚性强度大,可认为在行车荷载受力情况下,不产生明显变形,而台后路堤刚性较小,在荷载作用下必然产生较大的塑性变形,在行车荷载重复作用下,塑性变形不断积累,由此导致桥头部位出现差异沉降,造成桥头跳车现象。

3、台背填料逐渐压缩造成的沉降。当前高等级公路设计、施工中,台背填料一般均采用透水性材料进行填筑。介于其透水性好、孔隙率大的特点,在施工过程中很难将填料颗粒间的孔隙完全消除,特别是选用级配碎石作为填料时,一旦填料级配颗粒不合理,基本无法将颗粒间的孔隙进行消除。在公路自重及车辆垂直荷载与振动荷载的长期作用下,孔隙率逐渐减小,填料逐渐压缩,密度随之增大,便在一定期限内产生路基沉降,造成跳车。

4、压实度不合格造成的沉降。施工中,由于桥梁与路基采用平行作业施工,一旦需要进行台背回填时,就会出现作业面狭小、填方量集中的现象,大型压实设备无法全方位碾压,只能选用小型夯实设备,直接导致压实度达不到标准,压实的死角成为造成桥头跳车的重要根源。

5、施工自身原因造成的沉降。在公路建设过程中,当分层压实厚度过大时,压实度检测不能准确反映实际情况,深层无法碾压密实,又加之台背排水防护设置不完善,造成台后回填大面积沉降。

6、雨水渗入造成的沉降。路桥衔接处一旦发生变形开裂,雨水渗入路基结构层,桥头跳车现象就会很快出现。而汽车行驶过程中,因对路面的冲击作用,将使路面结构产生较大的附应力,整个路面结构层在桥台处可能会被撕裂,导致路面排水不良,雨水一旦渗入路基,将进一步降低其强度,使其沉降增大、跳车加剧,严重时可能出现深陷或凹槽,形成恶性循环。

7、填料天然固结产生的沉降。由于先施作桥梁结构物,再进行台背回填,导致自然沉降时间相对较短,根据土的固结理论,台背填土自然沉降并不随着施工的结束而终止,填料孔隙中的水需要相当长的时间才能排出,其中以粘土为最。在公路正式通车后,填土固结仍将持续一段时间(持续时间与填料类型、压实程度、排水条件有关),这就使得路基也必将产生一部分沉降,造成跳车。

三、桥头跳车的预防措施。

台背与路基施工后的沉降差是客观存在难以避免的,但在施工过程中,我们可以做到提前预防,作出切实可行的治理方案,力争减少沉降差;工后加强观察,注重经验总结,减轻这一病害对后续再建道路所造成的危害。

1、地基加固处理。1)处理好台后软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。为减小地基沉降,首先,台后填方段的地基承载力一般不小于桥台的地基压力;其次台后填方高度沿纵向逐渐递减,地基承载力随之减小。2)防止桥台前后人为造成不良地质,严禁桩基施工用泥浆池设置在路基施工范围内。

2、确保台背回填的压实质量。在台背回填施作过程中,严格控制每层填料的松铺厚度,压实厚度不得超过15cm;压实作业过程中,合理选用压实机械并配备小型夯实机具配合施工,尽量消除压实死角,确保台背回填质量达到设计和规范要求。

3、改善台后路基填料质量。在理论上讲,改良材料应选用强度高、易压实、透水性好的材料,如砂砾石、石灰稳定土、卵石土等,但根据试验数据显示,灰土的压缩性比素土的压缩性减少25%,压实度提高2%,可减少沉降12%,所以建议台后路基在路床范围内设计采用石灰稳定土作为填料:一是压缩性小,二是可做防渗层;路床至原地面之间选用透水性好、强度高的填料,可减小不均匀沉降的产生。

4、设置过渡段。1)同一座构筑物的台背回填相对应的层次必须采用相同的回填材料,台背回填与路基填筑之间应设过渡段,过渡段长度一般不小于3倍路基填土高度,过渡段每层压实度也应控制在≥96%,且与台背回填同时施工。2)过渡段与路基相接处采用台阶模式进行填筑,台阶尺寸一般为宽×高,台阶开挖后,还应先检测台阶压实度,待压实度合格后再进行后续工作。3)设置桥面到路面的过渡段,可将桥头搭板做成沿路线纵向10%的纵坡,减缓从桥梁下来对路基面层的冲击力,且在搭板的端部设置宽0.4m、深1m的水泥稳定大枕梁,防止基层沉陷导致搭板凹陷、滑落的现象。

5、注浆板结台后填料。在实际施工过程中,因建设工期较短或工期要求较紧等因素影响,导致自然沉降期时间较短,可通过对台背回填进行注浆的方法使填料板结,使桥台与路基之间形成刚柔过渡段,达到降低沉降的效果。

6、提高伸缩缝施工质量。由于伸缩缝老化或施工质量不过关,也会造成桥头跳车。所以伸缩缝施工必须是专业队伍进行安装,严格控制好伸缩缝、预埋件及安装标高三个要素点。

7、应用土工合成材料加筋减小沉降。在大量工程实践中可以证明,加筋可以明显提高土体的承载能力。通过土工合成材料加筋与土体之间的摩擦作用约束土体的侧向变形,从而达到提高土体承载力和抗剪强度的效果。同时,由于作用在土体上的荷载较均匀的分散到整个加筋层上,单位面积内土体的受力也随之减小,可达到降低沉降的效果。

三、结语

桥头跳车是现在一个常见的比较复杂的技术问题,预防治理并加强施工质量控制是一项长期而艰巨的工作,引起桥头跳车的原因是很多,防治措施也不局限于某一特定方面,本文只是对解决桥头跳车病害的方法进行了简单介绍,有的方法尚处于改进、推广完善阶段。目的在于引起有关设计、施工和监督管理人员的重视,开阔思路,为新方法的运用推广创造条件。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50—2011).人民交通出版社,2011.

[2]公路工程质量检验评定标准(第一册):土建工程(JTGF80/1—2004).人民交通出版社,2004.

[3]公路路基施工技术规范(JTGF10—2006).人民交通出版社,2006

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