中天路桥有限公司 湖北 武汉 430015
摘要:桥头跳车是指道路与桥梁台背的衔接区域出现的路面或搭板变形、断裂,甚至坑槽,从而使车辆行驶经过 该区域受到冲击后发生明显跳跃、颠簸的现象。桥头跳车病害严重影响了行车舒适性,降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力,是道路交通安全的重要隐患之一。
关键词:高等级公路;桥头跳车;防治措施;交通安全
1 桥头跳车产生的原因
1.1 地基强度不同
桥涵与路基大多数是同时平行施工的,桥涵属于刚性结构,对地基要求较高。如果原来地基达不到要求,要进行加固处理,以减少沉降。而台后填方段地基要求比桥涵要低,一般不进行特别加固处理,从而使桥台和台后填土方产生不同的沉降变形,以致形成差异沉降。
1.2 台背填料的影响
台背填料一般为透水性材料,空隙率大,施工中很难将填料的空隙完全消除,在公路自重及车辆自重的垂直荷载与振动荷载作用下,空隙率降低,密实度逐渐增大,使在一定期限内产生路基沉降,造成跳车。
1.3 刚柔突变引起的沉降跳车
构筑物桥台一般采用刚性较大的混凝土浇注而成,具有较大的整体刚度,而与之相连的道路,则是刚度较小,柔性较大的弹塑性体。在车辆荷载作用下,这个刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变,增强了桥头跳车的震动效果。
1.4施工工艺的影响
施工时,桥涵构造物与路基往往同步施工,桥涵构造物施工完毕后,再做台背填土,这就形成了一个填方集中,压实工作面狭窄的作业区。结果压实时只能选用小型的夯实机械,因为大型机械无法进行碾压,造成台背后路基填料的压实度达不到要求。
1.5设计人员考虑不周
基底未作彻底处理,沉降还未稳定时,应周详考虑桥台结构与引道的衔接,按设计规范要求在桥台前后正确地设置过渡段,在没有质量保证的前提下不宜直接修筑正式路面。可先修筑过渡性路面,待路堤沉降基本完成后再修筑原设计路面。设计时还应考虑桥台与引道路面搭接处的接缝处理,避免接缝损坏造成跳车。
1.6天然地基的沉降因素
公路桥涵等构造物一般地处河流、池塘或沼泽低洼软地基处,与桥涵相连的台背路基处理往往不彻底,特别是天然地基压实度相对较小时,若不进行处理就直接填土,这样在行驶车辆产生的冲击荷载和路堤自重产生的附加应力的作用下必然会被压缩,产生不均匀沉降。
2 桥头跳车病害综合防治技术
在分析桥头跳车成因的基础上,结合岑罗高速公路筋岑段的工程实践,从设计与施工相结合的角度,提出综合处理技术措施,较好地解决了桥头跳车这一技术难题。
2.1 对桥涵与通道两端路堤进行强夯处理桥头
两端路堤填往往有局部难于达到规定压实度,为解决这一问题,我们对台后填土普遍进行了强夯处理,以保证填土密实,尽快完成压缩变形。
2.2 采用砂砾料填筑台背路堤
由于砂砾料填筑材料在碾压后能快速沉降变形这一特点,工程中采取换填砂砾料, 可起到改善台背土密实性能及减少工后沉降的目的。
2.3 设置桥头搭板
对桥涵、通道的两端,由于其与土路堤的沉降差异,设置一定长度的搭板,可避免突然的纵坡转折。设计中设置钢筋混凝土搭板,依据实际沉降差的大小来确定搭板总长,横向分块与路面混凝土宽度一致。在搭板的两端支点均作了处理,一端支承在台背牛腿上, 另一端支承在现浇的钢筋混凝土枕梁上,枕梁为矩形断面, 宽80厘米,厚40厘米。搭板设计对一般桥台与路线方向呈正交时,均采用矩形。
2.4 枕梁处路堤局部范围内设置碎石桩或水泥石屑桩
枕梁处路堤局部范围,是应力集中的部位,也是变形最敏感的部位,因此在该局部范围应作特殊处理,即在枕梁处路堤局部范围设置碎石桩或水泥石屑桩,以形成局部复合路堤,改善枕梁及其下部路基土承载能力,减小该处沉降。碎石桩或水泥石屑桩,均采用普通碎石桩成桩机械施工,桩径为35厘米,桩长一般为5米,桩距1. 5米,经实践检验,这一处理方法能明显改善沉降不均问题。
2.5 桥面铺装混凝土与桥两端路面混凝土一次浇筑完成
在施工中,将桥面铺装混凝土与路桥过渡段的路面混凝土施工设计为一次性浇筑完成,这样线型与标高均易于调整,使其连接顺适。
2.6 桥头搭板设置纵向反坡
全过程观测分析软基路段沉降规律,路基、路面层层预留一定的沉降值,桥头搭板 两端预设反向坡度(如图1)。
图1
桥头搭板设置纵向反披示意图我们根据观测所得的沉降一时间一填土高度关系曲线推求各阶段沉降量,对各路段在路槽、垫层、混凝土面层 等各施工层次,根据施工时间安排分别确定了相应的预留沉降量,经此种处理,较好地解决了桥头跳车问题,随着时间的推移,桥头搭板反向纵坡度逐步减小,搭板与其后路面逐渐接近于设计标高,实践证明,该措施不失为一种是行之有效的办法。
2.7 优化软基段桥涵与路基设计方案
(1) 在全封闭的高等级公路上,有相当数量的通道及分离式立交和涵洞,如在平原湖区地基承载力偏低的情况下,通道、分离式立交及部分涵洞以采用箱型截面、筏式基础或为浅埋式为宜。
(2) 在纵坡设计中,对小跨径的构造物,应尽可能设计为浅埋式,保证其顶面有不小于35厘米的填料厚度,在构造物及相邻路过渡段一定范围内按长搭板设计,并配置通长钢筋,满足受力要求。
(3) 在软土地基路堤设计时,应尽可能采用低路堤方案,必要时选择特殊材料填筑路堤。
(4) 对高填方路段的桥梁设计,应在理论计算及试验分析的基础上,合理桥跨布置,适当加长桥梁长度,确定合理的台背填土高度。
2.8 桥头采用可起吊的双搭板
某些特殊条件下,如在通车一段时间桥头出现较大沉降后,通过起吊搭板,重新调整标高的途径来解决桥头跳车问题。实践证明,这种方法所需机械设备少,施工周期快,处理效果好。
3 结束语
(1)桥头跳车成因是多方面的,其处理方法也是多种多样的,关键是以预防为主,设计部门、施工部门和养护部门尽力协调,设计者要考虑周全,施工者严格按规范施工,保证施工质量,监理 程师加大监管力度。
(2)在处理桥头跳车的过程中应本着有效、经 济、适用、简单、易行及相应的道路等级因时、因地、因条件而异的原则,这样既能保证工程质量,又能节约资金。
参考文献
[1]程祥云.桥头跳车防治综述[J].公路,1997.
[2]金效仪.路基路面工程[M].北京:北京交通大学出版社,1993.
论文作者:薛永飞,张伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签:桥头论文; 路堤论文; 桥涵论文; 桥台论文; 路基论文; 路面论文; 地基论文; 《防护工程》2017年第22期论文;