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【摘 要】结合工作实际简单分析桥头跳车形成的原因,提出防治、解决桥头跳车的对策。
【关键词】桥头跳车;原因;防治对策
桥头跳车是公路工程建设的通病之一,在高速公路和各级公路中普遍存在,它会给道路造成很大危害,不仅影响行车的舒适性和安全性,还会在经济上造成很大损失,因此研究分析桥头跳车形成的原因,提出防治解决桥头跳车的对策具有十分重要的意义。
1橋头跳车的原因分析
桥头跳车主要产生在路、桥过渡衔接处,其产生跳车的原因,概括地说是路、桥刚度差异大,刚柔不均引起的沉降差异而导致的。具体的说桥台是刚性构筑物,桥台的变形和沉降非常小;路面和路基是柔性的,沉降比桥台要大,造成了两者的差异沉降,引起桥头跳车。结合施工经验分析,认为产生桥头跳车的主要原因有以下几个方面:
1.1路、桥结构不同
从路面和桥的组合可以看出,桥台是刚性体系,路面为柔性体系,由于结构的刚度不同,在路、桥过渡段受到车辆荷载的作用时,桥台由于巨大建筑作用,加上基础处理较好,一般认为沉降已经完成,沉降可视为零,而路面的垫层、在荷载的作用下有较大的塑性变形,沉降要比桥台要大,造成了两者的沉降差异。
1.2地基沉降
若地基处理方法不当,使地基主固结沉降未能在施工期间完成,会造成工后沉降较大。通车后,随着时间的变化,地基缓慢固结,剩余沉降逐渐完成,这部分沉降造成了路基与桥台的沉降差,形成桥头跳车。次固结沉降是指地基在路基静载长时间作用及车辆的动荷载反复作用下,地基土颗粒间的粘滞蠕变以及土体侧向的变形,导致路面高程下降也是造成桥头跳车的主要原因之一。
1.3桥台的填料、压实
台后填料一般为渗透性材料,存在多孔隙,施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近接触台背,不能将填料颗粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,因而产生路面下沉而造成跳车。
在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,在运营后路堤填土的自重和动荷载的作用下也不可避免产生沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
1.4桥头路堤渗水破坏
桥头的差异沉降容易造成路面开裂,雨水下渗,浸泡路基,使填土的强度指标大打折扣,易发生唧泥、喷浆等破坏。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呈加速发展的趋势。
1.5施工的原因
施工队伍盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土与其连接的路堤不能同时施工,速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀,增加路面各结构层和路基土的含水量,造成各种细粒土的流失,随着路基和各结构层的破坏,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好及填土流失,压实度没有达到要求,在外部车辆荷载冲击作用下,这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。
2桥头跳车的防治对策
2.1合理的地基处理
地基加固处理是最有效的防止桥头跳车的方法之一,尤其是软地基。应根据实际情况选择完善的地基处理方案,设计的地基处理方法要将工后沉降控制在允许范围内,施工时要做好沉降观测,并根据沉降的实际完成情况来确定开始铺筑路面的时间。
对正常压实的软粘土而言,首先应考虑采用排水固结措施,如插塑料排水板等方法,通过设置来改善地基的排水条件,缩短排水途径,使地基承受附加荷载后,排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高,这种方法既经济又有效。
如果属于软弱地基,除了常规的排水固结措施外,更多的是采用搅拌桩、挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性,使桥头路基尽量连续平稳过渡。
2.2合理选用填筑材料
由于土的内摩擦角较小,加之压实质量的影响,所填路基的压缩沉降—般较大。因此,桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等,并且压实速度快,加载后能在短期内完成变形。笔者在施工过程中后台填土多采用轻质填料,常用的材料为粉煤灰,其目的就是减少填方容重,减轻填方土体对地基的压力,从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。对粉煤灰的原材料质量,要把握好粉煤灰的级配和控制好粉煤灰的含水量,防治因粉煤灰的质量和含水量影响工程质量。
2.3提高填筑材料的压实度
影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。
首先要调整填筑材料的含水量,填筑材料的含水量过大或过少都会影响压实效果,在最佳含水量的情况下压实效果最好。同时其压实的土水稳定性最好。所以对含水量过大的土,可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量;对含水量过小的土,则洒水湿润后再进行压实。
其次,压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关。一般20—30t的中型振动压路机应碾压3~4遍,每层压实厚度不超过20cm。
此外,压路机行驶速度也大有讲究,既不过慢也不过快,各种压路机械的最大速度不宜超过4km/h。碾压开始宜且慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。压实时的单位压力不应超过土的强度级限,否则土体将会遭到破坏。开始时土体较疏松,强度低,故宜先轻压,随着土体密实度的增加,再逐步提高压强。
另外,路堤施工时边缘往往压实不到,仍处于松散状态,雨后容易滑坍,故两侧可采取多填适当宽度,压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。
2.4精心组织设计,严格施工管理
(1)在设计过程中应加强现场勘查和地质调查,引入整体设计概念,结合工程项目的具体情况,对桥位和桥长的确定、台背填料选择、地基和路基加固处理方法及施工工艺等问题进行深入的专题研究和论证,在设计方案提出有针对性的、切实可行的解决措施。
(2)严格施工管理,合理安排施工工序,严禁不按施工规程作业,结合工期和进度的总体要求,尽量将桥梁构造物及其引道路基工程提前,并对回填范围采取预压措施,增加其沉降的时间,加速路基和填实的沉降。
(3)加强质量管理,落实质量责任。建设时必须按照合同中的要求将建设质量责任落实到参建各方,落实到人,做到人人有责任。总之对于桥头跳车的处理应以预防为主,在设计和施工的过程中通过科学设计,严格施工程序,保证施工质量,最大限度的减少路基的沉降量,同时学习借鉴国内外的先进经验,尽量消除或减少桥头跳车对公路行车的影响。
作者简介:
王保启(1975-12),男,本科学历,现为临沭县交通运输局工程处助理工程师。
【关键词】桥头跳车;原因;防治对策
桥头跳车是公路工程建设的通病之一,在高速公路和各级公路中普遍存在,它会给道路造成很大危害,不仅影响行车的舒适性和安全性,还会在经济上造成很大损失,因此研究分析桥头跳车形成的原因,提出防治解决桥头跳车的对策具有十分重要的意义。
1橋头跳车的原因分析
桥头跳车主要产生在路、桥过渡衔接处,其产生跳车的原因,概括地说是路、桥刚度差异大,刚柔不均引起的沉降差异而导致的。具体的说桥台是刚性构筑物,桥台的变形和沉降非常小;路面和路基是柔性的,沉降比桥台要大,造成了两者的差异沉降,引起桥头跳车。结合施工经验分析,认为产生桥头跳车的主要原因有以下几个方面:
1.1路、桥结构不同
从路面和桥的组合可以看出,桥台是刚性体系,路面为柔性体系,由于结构的刚度不同,在路、桥过渡段受到车辆荷载的作用时,桥台由于巨大建筑作用,加上基础处理较好,一般认为沉降已经完成,沉降可视为零,而路面的垫层、在荷载的作用下有较大的塑性变形,沉降要比桥台要大,造成了两者的沉降差异。
1.2地基沉降
若地基处理方法不当,使地基主固结沉降未能在施工期间完成,会造成工后沉降较大。通车后,随着时间的变化,地基缓慢固结,剩余沉降逐渐完成,这部分沉降造成了路基与桥台的沉降差,形成桥头跳车。次固结沉降是指地基在路基静载长时间作用及车辆的动荷载反复作用下,地基土颗粒间的粘滞蠕变以及土体侧向的变形,导致路面高程下降也是造成桥头跳车的主要原因之一。
1.3桥台的填料、压实
台后填料一般为渗透性材料,存在多孔隙,施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近接触台背,不能将填料颗粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,因而产生路面下沉而造成跳车。
在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,在运营后路堤填土的自重和动荷载的作用下也不可避免产生沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
1.4桥头路堤渗水破坏
桥头的差异沉降容易造成路面开裂,雨水下渗,浸泡路基,使填土的强度指标大打折扣,易发生唧泥、喷浆等破坏。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呈加速发展的趋势。
1.5施工的原因
施工队伍盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土与其连接的路堤不能同时施工,速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀,增加路面各结构层和路基土的含水量,造成各种细粒土的流失,随着路基和各结构层的破坏,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好及填土流失,压实度没有达到要求,在外部车辆荷载冲击作用下,这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。
2桥头跳车的防治对策
2.1合理的地基处理
地基加固处理是最有效的防止桥头跳车的方法之一,尤其是软地基。应根据实际情况选择完善的地基处理方案,设计的地基处理方法要将工后沉降控制在允许范围内,施工时要做好沉降观测,并根据沉降的实际完成情况来确定开始铺筑路面的时间。
对正常压实的软粘土而言,首先应考虑采用排水固结措施,如插塑料排水板等方法,通过设置来改善地基的排水条件,缩短排水途径,使地基承受附加荷载后,排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高,这种方法既经济又有效。
如果属于软弱地基,除了常规的排水固结措施外,更多的是采用搅拌桩、挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性,使桥头路基尽量连续平稳过渡。
2.2合理选用填筑材料
由于土的内摩擦角较小,加之压实质量的影响,所填路基的压缩沉降—般较大。因此,桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等,并且压实速度快,加载后能在短期内完成变形。笔者在施工过程中后台填土多采用轻质填料,常用的材料为粉煤灰,其目的就是减少填方容重,减轻填方土体对地基的压力,从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。对粉煤灰的原材料质量,要把握好粉煤灰的级配和控制好粉煤灰的含水量,防治因粉煤灰的质量和含水量影响工程质量。
2.3提高填筑材料的压实度
影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。
首先要调整填筑材料的含水量,填筑材料的含水量过大或过少都会影响压实效果,在最佳含水量的情况下压实效果最好。同时其压实的土水稳定性最好。所以对含水量过大的土,可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量;对含水量过小的土,则洒水湿润后再进行压实。
其次,压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关。一般20—30t的中型振动压路机应碾压3~4遍,每层压实厚度不超过20cm。
此外,压路机行驶速度也大有讲究,既不过慢也不过快,各种压路机械的最大速度不宜超过4km/h。碾压开始宜且慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。压实时的单位压力不应超过土的强度级限,否则土体将会遭到破坏。开始时土体较疏松,强度低,故宜先轻压,随着土体密实度的增加,再逐步提高压强。
另外,路堤施工时边缘往往压实不到,仍处于松散状态,雨后容易滑坍,故两侧可采取多填适当宽度,压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。
2.4精心组织设计,严格施工管理
(1)在设计过程中应加强现场勘查和地质调查,引入整体设计概念,结合工程项目的具体情况,对桥位和桥长的确定、台背填料选择、地基和路基加固处理方法及施工工艺等问题进行深入的专题研究和论证,在设计方案提出有针对性的、切实可行的解决措施。
(2)严格施工管理,合理安排施工工序,严禁不按施工规程作业,结合工期和进度的总体要求,尽量将桥梁构造物及其引道路基工程提前,并对回填范围采取预压措施,增加其沉降的时间,加速路基和填实的沉降。
(3)加强质量管理,落实质量责任。建设时必须按照合同中的要求将建设质量责任落实到参建各方,落实到人,做到人人有责任。总之对于桥头跳车的处理应以预防为主,在设计和施工的过程中通过科学设计,严格施工程序,保证施工质量,最大限度的减少路基的沉降量,同时学习借鉴国内外的先进经验,尽量消除或减少桥头跳车对公路行车的影响。
作者简介:
王保启(1975-12),男,本科学历,现为临沭县交通运输局工程处助理工程师。