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【摘要】高速公路桥头跳车是公路运营中普遍存在的问题,山区路段尤为突出。其形成的原因复杂,影响的因素也较多。本文通过河南省三门峡至淅川高速公路的工程实践,对桥头跳车的原因作了简要的病害分析,并提出一些有针对性的预防措施。
【关键词】高速公路;桥头跳车;病害分析;预防措施
1.引言
随着我国交通事业的蓬勃发展,公路桥头跳车的问题也逐渐突出,桥头跳车严重影响行车的安全性、舒适度及速度,同时对汽车造成损害,降低车辆使用寿命,而且由于汽车颠簸,使得汽车对桥面施加了额外的冲击荷载,致使桥梁和路面早期破坏,增加了养护费用并且缩短了桥梁的有效使用寿命。因此分析和讨论桥头跳车的问题,提出有针对性的防治措施,对公路建设意义重大。
2.桥头跳车病害分析
桥头跳车主要产生在路、桥衔接处,其产生跳车的原因,概括地说是路、桥刚度差异大、刚柔不均,导致沉降不均而产生的现象。经具体分析,产生桥头跳车的主要原因有以下几个方面。
2.1路、桥刚度不同
从路基和桥梁的结构可以看出,桥台属刚性体系,路基为柔性或半刚性多层体系,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,桥台由于自身的建筑作用,一般认为沉降已经完成,沉降可视为零,而路基在受力情况下,密实度增加,结构层压缩,产生沉降。在车辆行使冲击荷载的作用下,桥台在台后路基土产生水平推力的作用下,会发生一定程度的水平位移,这也加大台后填土的沉降。
2.2填料沉降压缩
台背填料一般为渗透性材料,存在孔隙,施工中采取的措施很难将填料颗粒间的孔隙完全消除,而且路基在施工期间自然沉降时间较短,大部分沉降过程在公路运营期内进行,加剧了路桥沉降差。
2.3排水不畅、填土流失
在桥涵与路堤连接部位存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对土类填料产生浸蚀和软化作用。由于排水不畅,雨水对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀,增加路面结构层和路基土的含水率,造成各类细粒土的流失,随着路基和各结构层的破坏,地基沉降明显。
2.4施工方法不当
施工单位对桥头跳车问题不够重视,没有严格按施工规范采用分层填筑作业,填土速度快,分层厚度大,碾压不充分,填土路基压实度不能达到规范要求,致使公路运营期内路基沉降值过大。
3.桥头跳车预防措施
3.1选用优良填料
台背回填宜选择内摩擦角大、强度高、可压缩性小、透水性好的材料。如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当。三淅高速台背填料选用砂砾填筑,其有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟排到路基外,避免雨水浸泡危害,而且也有利于改善压实性能,使回填达到密实度要求。
3.2优化施工流程、严格执行验收程序
3.2.1基底处理
①如原基底有水,须先行排水,并在回填区外做好防排水措施,保证施工作业区内无水作业。
②清除原地基的腐殖土、有机物残渣、草皮等。
③如原基底压实度不满足设计规范要求.须采取压实措施以保证压实度达到93%以上。
3.2.2分层回填
台背回填前在桥台后方按照每15cm一层标记出刻度线。回填时应从最低处起分层填筑,逐层压实。每层表面平整,形成与路基相应的路拱。当桥台台背回填高度大于5m时,为减少不均匀沉降。在原地面和台背顶部各增设一层双向土工格栅,土工格栅铺设应垂直于路线方向,搭接宽度不小于2O厘米,四角固定牢固。碾压宜采用振动压路机先进行稳压,然后低振2遍,最后静压,直至无明显轮迹,碾压时在桥台附近应保留0.5m的安全距离,在安全距离内采用小型夯实机具夯实,并注意防止任何可能对结构物的损坏,直到压实度满足设计要求为止。
3.2.3试验检测
台背回填严格按照分层填筑、分层碾压、分层检测进行施工,控制每天填筑不超过4层,用灌砂法或沉降差法来逐层控制台背回填压实度,压实度按照每50m2一个点的频率进行检测,不足50m2时至少检测一点,压实度标准为96%以上或者沉降差在2mm以内,严格控制施工程序,上道工序不合格,严禁进入下道工序施工。
3.3锥、护坡
地形条件允许情况下,桥梁施工以桥台为主,先进行桥台施工,及时台背回填,桥台台背和锥、护坡的回填施工宜同步进行,尽量避免不均匀沉降导致锥、护坡开裂破坏,充分利用重型机械碾压密实。
3.4合理设置枕梁和钢筋混凝土搭板
搭板施工宜在台背回填一段时间后,使其自然沉降达到相对稳定后进行施工。桥头搭板和枕梁的合理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。减少跳车现象的发生。桥头搭板的宽度与桥面行车道宽度相等,长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,我标段采用6~8m。搭板均采用就地浇筑的施工方式,其下承层设置18cm厚C15混凝土基层,搭板按照三段式设置,搭板厚35cm厚,板与板之间采用Φ22横向拉杆连接。搭板的近台端搁置在桥台背墙牛腿上,并与预埋在牛腿上的Φ16mm钢筋浇筑成一体,以免下滑。搭板的远台端置于枕梁上,为预防搭板下沉。
4.结论
引起桥头跳车的原因很复杂,防治措施需要综合考虑,统筹兼顾,多管齐下,才能控制路基沉降,确保行车的舒适、安全。本文只是对桥头跳车病害的原因进行了简单分析,并提出了一些有针对性的预防措施,为同类工程的施工提供借鉴。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范(JTG/T F5O一2O11).人民交通出版社,2011.
[2]公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004).人民交通出版社,2004.
[3]公路路基施工技术规范(JTG F1O一2006).人民交通出版社,2006.
[4]高等级公路桥头等差异沉降位置的技术处理(河南交通2003)
[5]郑继耀.浅谈公路桥头跳车的原因和防治措施[J].华东公路,2009.5.
[6]王声利.高速公路桥头跳车处理技术研究[J].山西建筑,2008.13.
[7]黄宗义.高速公路桥头跳车病害的综合防治[J].路基工程,2008.3.
【关键词】高速公路;桥头跳车;病害分析;预防措施
1.引言
随着我国交通事业的蓬勃发展,公路桥头跳车的问题也逐渐突出,桥头跳车严重影响行车的安全性、舒适度及速度,同时对汽车造成损害,降低车辆使用寿命,而且由于汽车颠簸,使得汽车对桥面施加了额外的冲击荷载,致使桥梁和路面早期破坏,增加了养护费用并且缩短了桥梁的有效使用寿命。因此分析和讨论桥头跳车的问题,提出有针对性的防治措施,对公路建设意义重大。
2.桥头跳车病害分析
桥头跳车主要产生在路、桥衔接处,其产生跳车的原因,概括地说是路、桥刚度差异大、刚柔不均,导致沉降不均而产生的现象。经具体分析,产生桥头跳车的主要原因有以下几个方面。
2.1路、桥刚度不同
从路基和桥梁的结构可以看出,桥台属刚性体系,路基为柔性或半刚性多层体系,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,桥台由于自身的建筑作用,一般认为沉降已经完成,沉降可视为零,而路基在受力情况下,密实度增加,结构层压缩,产生沉降。在车辆行使冲击荷载的作用下,桥台在台后路基土产生水平推力的作用下,会发生一定程度的水平位移,这也加大台后填土的沉降。
2.2填料沉降压缩
台背填料一般为渗透性材料,存在孔隙,施工中采取的措施很难将填料颗粒间的孔隙完全消除,而且路基在施工期间自然沉降时间较短,大部分沉降过程在公路运营期内进行,加剧了路桥沉降差。
2.3排水不畅、填土流失
在桥涵与路堤连接部位存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对土类填料产生浸蚀和软化作用。由于排水不畅,雨水对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀,增加路面结构层和路基土的含水率,造成各类细粒土的流失,随着路基和各结构层的破坏,地基沉降明显。
2.4施工方法不当
施工单位对桥头跳车问题不够重视,没有严格按施工规范采用分层填筑作业,填土速度快,分层厚度大,碾压不充分,填土路基压实度不能达到规范要求,致使公路运营期内路基沉降值过大。
3.桥头跳车预防措施
3.1选用优良填料
台背回填宜选择内摩擦角大、强度高、可压缩性小、透水性好的材料。如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当。三淅高速台背填料选用砂砾填筑,其有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟排到路基外,避免雨水浸泡危害,而且也有利于改善压实性能,使回填达到密实度要求。
3.2优化施工流程、严格执行验收程序
3.2.1基底处理
①如原基底有水,须先行排水,并在回填区外做好防排水措施,保证施工作业区内无水作业。
②清除原地基的腐殖土、有机物残渣、草皮等。
③如原基底压实度不满足设计规范要求.须采取压实措施以保证压实度达到93%以上。
3.2.2分层回填
台背回填前在桥台后方按照每15cm一层标记出刻度线。回填时应从最低处起分层填筑,逐层压实。每层表面平整,形成与路基相应的路拱。当桥台台背回填高度大于5m时,为减少不均匀沉降。在原地面和台背顶部各增设一层双向土工格栅,土工格栅铺设应垂直于路线方向,搭接宽度不小于2O厘米,四角固定牢固。碾压宜采用振动压路机先进行稳压,然后低振2遍,最后静压,直至无明显轮迹,碾压时在桥台附近应保留0.5m的安全距离,在安全距离内采用小型夯实机具夯实,并注意防止任何可能对结构物的损坏,直到压实度满足设计要求为止。
3.2.3试验检测
台背回填严格按照分层填筑、分层碾压、分层检测进行施工,控制每天填筑不超过4层,用灌砂法或沉降差法来逐层控制台背回填压实度,压实度按照每50m2一个点的频率进行检测,不足50m2时至少检测一点,压实度标准为96%以上或者沉降差在2mm以内,严格控制施工程序,上道工序不合格,严禁进入下道工序施工。
3.3锥、护坡
地形条件允许情况下,桥梁施工以桥台为主,先进行桥台施工,及时台背回填,桥台台背和锥、护坡的回填施工宜同步进行,尽量避免不均匀沉降导致锥、护坡开裂破坏,充分利用重型机械碾压密实。
3.4合理设置枕梁和钢筋混凝土搭板
搭板施工宜在台背回填一段时间后,使其自然沉降达到相对稳定后进行施工。桥头搭板和枕梁的合理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。减少跳车现象的发生。桥头搭板的宽度与桥面行车道宽度相等,长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,我标段采用6~8m。搭板均采用就地浇筑的施工方式,其下承层设置18cm厚C15混凝土基层,搭板按照三段式设置,搭板厚35cm厚,板与板之间采用Φ22横向拉杆连接。搭板的近台端搁置在桥台背墙牛腿上,并与预埋在牛腿上的Φ16mm钢筋浇筑成一体,以免下滑。搭板的远台端置于枕梁上,为预防搭板下沉。
4.结论
引起桥头跳车的原因很复杂,防治措施需要综合考虑,统筹兼顾,多管齐下,才能控制路基沉降,确保行车的舒适、安全。本文只是对桥头跳车病害的原因进行了简单分析,并提出了一些有针对性的预防措施,为同类工程的施工提供借鉴。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范(JTG/T F5O一2O11).人民交通出版社,2011.
[2]公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004).人民交通出版社,2004.
[3]公路路基施工技术规范(JTG F1O一2006).人民交通出版社,2006.
[4]高等级公路桥头等差异沉降位置的技术处理(河南交通2003)
[5]郑继耀.浅谈公路桥头跳车的原因和防治措施[J].华东公路,2009.5.
[6]王声利.高速公路桥头跳车处理技术研究[J].山西建筑,2008.13.
[7]黄宗义.高速公路桥头跳车病害的综合防治[J].路基工程,2008.3.