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摘要:本文分析了公路桥头跳车病害的原因,探讨提出减少病害防治措施,供大家参考。
关键词:公路桥头跳车防治措施
1 前言
随着公路建设的迅速发展, 投入营运的公路越来越多, 而桥头出现的跳车现象,也成为公路尤其是软土地区的多发常见病害之一, 桥头跳车问题严重地影响了行车安全、降低了行车速度、增加了车辆运营费用和加速了桥梁及路面的病害, 对公路桥梁的运行影响极大, 是公路修筑的一个急待解决的重要课题。
2公路桥头跳车的原因分析
从国内外公路修建的现状来看.引起桥头跳车的原因有以下几种。
2.1地基的沉陷
地基的沉陷是指原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在。承载能力极低,路基修筑前未经处理。在路基自重作用下。地基下沉或向两侧挤出.引起路基下陷。桥头路基填筑一般情况下是比较高大。产生基底能力相对是比较大的,当公路交工后,在车辆荷载的长期重复作用下,更容易引起地基的沉陷。但地基基础种类繁多,它的土质差别也比较大:既使其上部荷载相同.但因地质土质的不同,它的下沉量也会有很大的区别;即使地质相同,但其上部不相同时,它的下沉量也是不相同的。
2.2 设计的不周
由于过水、跨线或通道的要求,一般桥涵结构物两端的路堤填土都较高,低的3m 左右,高的可达lOm,在设计上一般只对路基斷面结构和边坡防护上有所考虑,对桥涵两侧路堤地基和高路堤的填筑并没有提出特别的要求.比如压实度等技术指标等均与一般路堤无异。这样,路堤成型后在自重和车辆荷载的反复作用下,路堤必然要产生一定的竖向变形值。
2.3 台背填料的压缩
台背填料因含水份.存在孔隙,施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的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。因此。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。根据有关资料调查研究:当土堤压实度为95%时,每米填土工后的沉降约为lcm。
2.4 施工控制不严
一般桥涵台背回填土方都较高,填筑时往往存在着压路机无法作业到的盲压区和“死角”。即便采用人工夯实.其密实度也很难达到设计规范的要求,就有可能导致桥头路基的沉陷。
3解决桥头跳车的措施
3.1地基处理
处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理,国内已有加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法和浅层处治法等措施,下面介绍几种行之有效的常刚方法。
3.1.1采用深层搅拌法加固桥头软基
加固土桩类型主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法一般借助于压缩空气,采 }}j专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软土中进行一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(特别是工后沉降),缩短固结期。其最大优点是工后沉降小,缺点是造价较高。
3.1.2采用砂桩加固桥头软基
料粒桩类型适用于松砂地基、杂填土或软土,对地基土起置换、竖向排水和挤密作用。一般采用砂、砂砾、砾卵石、碎石或建筑垃圾等作为桩体的主要材料,采用专用机械将材料灌人地基,形成桩土复合地基来提高地基承载力和减少沉降。因具有施-工工期短、速度快、质量容易控制及噪音小等优点,该方法适应能力强,可用于软弱地基、液化土地基和湿陷性黄土地基等多种复杂地质条件。
3.1.3塑料排水板堆载预压法。
该法属竖向排水体预 类型,主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道板带。为加速排水固结,减少后期沉降,一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其特点是施_[简便快捷,造价较低,但效果比上述两种类型略差,仍存在少量工后沉降。
3.2路基处理
3.2.1正确采用回填材料
为了防止桥头区产生蠕变沉降,回填应采用粗粒的砂砾、碎石土或石灰土材料材料进行填筑。铺设轻质材料可以减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降并增大稳定安全系数,故若有粉煤灰供应也采用粉煤灰作为轻质材料。除此之外,有些地方开始试验推广一种新型超轻质材料一泡沫聚苯乙烯块对减轻路堤的重量,遏止桥涵连接路堤的过渡沉陷有一定的显著效果。
3.2.2台背回填处理方式
当桥台后选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料如岩渣、砾石、砂砾等时,有利于从台背缝隙巾渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。
填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m、且与路基相接处按不大于l:1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定,一般取2~4m。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内1设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约lOm长,用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接处,采用1:l设置斜坡。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。如两种方式同时考虑,则效果更佳。
3.2.3台背回填处的压实
为减少桥涵两端路堤的工后沉降,从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些,一般可选填筑路堤预压,让路基排水固结,侍路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。台背填筑前,宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之后进行,同时注意结构物两端对称填筑施工。
3.3路面处理
3.3.1设置桥台搭板
搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3~15m(当超8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道为刚性路面时,搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板);而当引道为柔性路面时,则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。为预防搭板下沉,也可在搭板上先铺设一层沥青面层,通车后搭板若下沉时,则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。
3.3.2设置变厚式埋板
为避免二次跳车,常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3—5 m,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。在搭板、埋板或变厚式板的下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头跳车或二次跳车现象。
4 结束语
对桥头跳车问题讨论,大家都有很多见解,个人认为设计部门、施工部门和养护部门尽力协调,针对不同原因,提出方案,合理缩小造价和缩短施工期,才能有效地避免桥头跳车病害产生,有效地改善行车条件,促进经济发展。
关键词:公路桥头跳车防治措施
1 前言
随着公路建设的迅速发展, 投入营运的公路越来越多, 而桥头出现的跳车现象,也成为公路尤其是软土地区的多发常见病害之一, 桥头跳车问题严重地影响了行车安全、降低了行车速度、增加了车辆运营费用和加速了桥梁及路面的病害, 对公路桥梁的运行影响极大, 是公路修筑的一个急待解决的重要课题。
2公路桥头跳车的原因分析
从国内外公路修建的现状来看.引起桥头跳车的原因有以下几种。
2.1地基的沉陷
地基的沉陷是指原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在。承载能力极低,路基修筑前未经处理。在路基自重作用下。地基下沉或向两侧挤出.引起路基下陷。桥头路基填筑一般情况下是比较高大。产生基底能力相对是比较大的,当公路交工后,在车辆荷载的长期重复作用下,更容易引起地基的沉陷。但地基基础种类繁多,它的土质差别也比较大:既使其上部荷载相同.但因地质土质的不同,它的下沉量也会有很大的区别;即使地质相同,但其上部不相同时,它的下沉量也是不相同的。
2.2 设计的不周
由于过水、跨线或通道的要求,一般桥涵结构物两端的路堤填土都较高,低的3m 左右,高的可达lOm,在设计上一般只对路基斷面结构和边坡防护上有所考虑,对桥涵两侧路堤地基和高路堤的填筑并没有提出特别的要求.比如压实度等技术指标等均与一般路堤无异。这样,路堤成型后在自重和车辆荷载的反复作用下,路堤必然要产生一定的竖向变形值。
2.3 台背填料的压缩
台背填料因含水份.存在孔隙,施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的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。因此。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。根据有关资料调查研究:当土堤压实度为95%时,每米填土工后的沉降约为lcm。
2.4 施工控制不严
一般桥涵台背回填土方都较高,填筑时往往存在着压路机无法作业到的盲压区和“死角”。即便采用人工夯实.其密实度也很难达到设计规范的要求,就有可能导致桥头路基的沉陷。
3解决桥头跳车的措施
3.1地基处理
处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理,国内已有加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法和浅层处治法等措施,下面介绍几种行之有效的常刚方法。
3.1.1采用深层搅拌法加固桥头软基
加固土桩类型主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法一般借助于压缩空气,采 }}j专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软土中进行一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(特别是工后沉降),缩短固结期。其最大优点是工后沉降小,缺点是造价较高。
3.1.2采用砂桩加固桥头软基
料粒桩类型适用于松砂地基、杂填土或软土,对地基土起置换、竖向排水和挤密作用。一般采用砂、砂砾、砾卵石、碎石或建筑垃圾等作为桩体的主要材料,采用专用机械将材料灌人地基,形成桩土复合地基来提高地基承载力和减少沉降。因具有施-工工期短、速度快、质量容易控制及噪音小等优点,该方法适应能力强,可用于软弱地基、液化土地基和湿陷性黄土地基等多种复杂地质条件。
3.1.3塑料排水板堆载预压法。
该法属竖向排水体预 类型,主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道板带。为加速排水固结,减少后期沉降,一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其特点是施_[简便快捷,造价较低,但效果比上述两种类型略差,仍存在少量工后沉降。
3.2路基处理
3.2.1正确采用回填材料
为了防止桥头区产生蠕变沉降,回填应采用粗粒的砂砾、碎石土或石灰土材料材料进行填筑。铺设轻质材料可以减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降并增大稳定安全系数,故若有粉煤灰供应也采用粉煤灰作为轻质材料。除此之外,有些地方开始试验推广一种新型超轻质材料一泡沫聚苯乙烯块对减轻路堤的重量,遏止桥涵连接路堤的过渡沉陷有一定的显著效果。
3.2.2台背回填处理方式
当桥台后选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料如岩渣、砾石、砂砾等时,有利于从台背缝隙巾渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。
填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m、且与路基相接处按不大于l:1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定,一般取2~4m。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内1设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约lOm长,用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接处,采用1:l设置斜坡。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。如两种方式同时考虑,则效果更佳。
3.2.3台背回填处的压实
为减少桥涵两端路堤的工后沉降,从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些,一般可选填筑路堤预压,让路基排水固结,侍路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。台背填筑前,宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之后进行,同时注意结构物两端对称填筑施工。
3.3路面处理
3.3.1设置桥台搭板
搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3~15m(当超8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道为刚性路面时,搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板);而当引道为柔性路面时,则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。为预防搭板下沉,也可在搭板上先铺设一层沥青面层,通车后搭板若下沉时,则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。
3.3.2设置变厚式埋板
为避免二次跳车,常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3—5 m,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。在搭板、埋板或变厚式板的下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头跳车或二次跳车现象。
4 结束语
对桥头跳车问题讨论,大家都有很多见解,个人认为设计部门、施工部门和养护部门尽力协调,针对不同原因,提出方案,合理缩小造价和缩短施工期,才能有效地避免桥头跳车病害产生,有效地改善行车条件,促进经济发展。