山区公路桥头跳车病害治理

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  [内容摘要]:分析了桥头跳车产生的原因,并提出有效的治理措施
  [关 键 词]:桥头跳车治理
  
  一 前言
  公路桥头跳车现象普遍存在,山区公路尤为突出。由于山区公路桥头接缝处路基下沉,路面破坏,形成局部凹凸不平,有的则形成明显的台阶,都会引起桥头跳车,轻则影响行车舒适性,重则导致行车事故。特别是山区公路坡陡弯急,跳车造成的恶性交通事故不胜枚举。通过调查我们认为:要有效防止和解决跳车现象,必须从设计、施工、管养等方面采取行之有效的办法。
  二 病害表现形式及原因浅析
  1、病害表现形式
  桥头跳车主要是桥台与路堤连接处路基发生沉陷变形,其破损深度大于10mm时,就会明显颠簸跳车。
  桥台结构本身要求具有一定的刚度、稳定性,其地基强度一般要求较高,因而基本无沉降,而与桥台连接处的路基一般为填方路段,填筑台背时对地基一般不进行加固处理,工作面狭窄,压实机具难以有效工作,建成后受車辆碾压及渗水使路基产生下沉,沉降会使路基与桥台产生明显错台。
  2、原因浅析
  山区公路桥头沉陷产生台阶造成跳车的原因一般是多重因素共同影响而形成,包括地基承载力、变形量,填筑材料质量,填筑压实状况,施工过程中气候、环境等影响。
  (1) 地基承载力,变形量分析
  工程建设中,地质条件不尽相同,有承载力较强的基岩,也有相对较差的,如淤泥质土、松散沙土、冲积物、洪积物。但同一工程中桥台与台后地质条件变化较小,一般为同一类地基。桥台施工对地基状况要求严格,它涉及到结构物建成后牢固、稳定及正常使用的问题,需要一定埋置深度,要求受压层范围内为均质土,同时考虑冲刷、冻胀等要求,一般基底埋深在2.5m以上(桩柱式除外),必要时还要对基底进行加固处理,所以认为一般不发生竖向沉降,台背填方一般只进行地表清理、压实,加之桥台开挖时,开挖边坡部分扰动原状土,其竖向沉降变形远大于桥台地基变形。土基承载力的差异,反映到路面上,容易形成台阶。因此,台背填土的结构特点决定了该处发生沉陷的必然性。
  (2) 填筑材料质量分析
  砂土:砂土透水性强,无塑性,毛细水上升高度小,内摩擦系数大,强度及水稳性均较大,但粘性小,易松散,压实困难。
  砂性土:既含有一定数量的粗颗粒,强度和水稳性较好,又含有一定数量的细颗粒,具有一定粘结性,不致过分松散,容易被压实形成平整坚实的路基。
  粉性土:颗粒细、水稳性差,干时略有粘性,浸水时很快湿透易成稀泥,毛细作用强烈,容易引起路基病害。
  粘性土:细颗粒所占比重大,内摩擦角小,而粘结力大,透水性小,吸水能力强,吸水时膨胀,强度大大降低,浸水后难以干燥,压实效果受含水量影响大。
  以上4种填料比较普遍,各自特性不同,填筑台背时应正确选择,因地制宜,就近取材,保证填筑质量。台背填筑应首选砂性土,禁用粉性土。
  (3) 填料压实分析
  松散填料在受外力作用时颗粒要重新排列,空隙中的空气排出,体积收缩,先期压实不足,使用过程中,空隙被压缩产生竖向沉降变形,从而在路面与桥台连接处产生错台。
  压实效果受填料含水量影响:填料含水量偏低,土颗粒润滑作用不足,压实时难以克服土粒间的摩擦力,土中空气不易排出,土粒之间无法靠紧;含水量偏高时,水分包围土粒,占据空间,土粒之间也无法靠紧,为日后残余变形提供了条件。
  压实效果受压实机具的影响:台背填料要求强度高、水稳性好、透水性强的材料,运用砂性土为最佳,而砂性土压实采用振动压路机效果最好,静压效果较差,但考虑到振动压路机可能破坏桥台结构而不能靠得太近,又因场面狭窄,边角无法碾压密实,压实效果不尽一致。
  台背回填土因位于台背这个特殊位置,施工上往往采用小型压(夯)实机具来达到密实。台背回填施工即使严格按分层施工、分层碾压、分层检测三分法施工,但有时因填土速度过快或台前防护等结构物砌筑不及时,也将会影响到压实效果。因此施工质量控制不严将是该处发生沉陷的最大隐患。
  三 治理措施
  1、桥台基坑挖方边坡与桥台身之间的填方,由于场地窄小,压(夯)实机具不便工作,要因地制宜,采用水泥含量低的水泥稳定砂砾填至原地表,平整后,采用振动压路机先静压两遍,后振动碾压,纵向与横向碾压相结合,尽可能使台背边角压实均匀,对于压路机确实压不到的地方分层用振动冲击夯打实,严格控制压实度。
  2、台背填料应一律要求采用透水性良好的天然级配砂砾,大颗粒之间形成骨架嵌挤,小颗粒填充空隙,压实时含水量大于最佳含水量的2%—4%,并边冲水边振动压实,并在路床下1.5m范围内填料中掺入2%—3%的水泥以改善其稳定性。
  3、为减少路面积水和大气降水的下渗,长期浸泡台背路基,引起路基沉陷,填筑台背前基底应先干砌片石盲沟并设排水管(用塑料管在周壁打孔),将渗水引入盲沟通过排水管引出路基。
  4、在路堤和桥台连接段上,设置钢筋混凝土搭板,用以解决桥头跳车的刚柔过度问题,使产生的沉降通过搭板过度到紧靠桥台段路基上,搭板的长度一般宜大于所跨越破坏土体的长度,使行车不至于产生跳跃。
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