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摘 要:随着我国国民经济的迅速发展, 公路的修建也越来越多, 桥头跳车在公路建设中已成为一个比较突出的问题。本文就对对桥头跳车产生的原因进行了分析, 并对处理方法进行了归纳总结.
关键词:桥头跳车 成因 方法措施
前 言
所谓桥头跳车, 即桥( 涵) 两端一定范围内路基顶面与桥面产生不平顺, 从而车辆行驶过程中引起车辆震动导致司乘人员不适应或必须减速行驶。车辆通过桥头腾空时产生的跳车和冲击加速了桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏, 同时也加剧了车辆机件的磨损, 降低了两者的使用寿命。公路桥头跳车,是目前公路的常见病害之一。桥头跳车是指在桥梁与路基交界处由于桥台与路堤的沉降不一致,而导致桥头处出现错台,致使车辆行驶在这一位置时,产生颠簸、跳跃的现象。桥头跳车影响了司乘人员的舒适,对桥梁结构产生冲击,造成对车辆的损害,严重的会降低车辆的行驶速度,从而降低了公路的运营效益。
1 桥头跳车的成因
1.1 桥梁基础与路基基础的承载能力不同
桥梁与路基大多数是同时平行施工的,桥梁对地基的要求较高,如果原来地基达不到要求,要进行加固处理,使沉降减小。而台后填方段地基要求相对比桥涵要低,一般不进行结构上的加固处理,从而使桥台和填方产生不同的沉降变形,以致形成差异沉降,造成桥头跳车。
1.2 压实度达不到标准
由于台背回填过程中工作面相对较小,特别是埋置式柱式桥台台帽周围,一般压路机无法作业,只能用小型压实机械进行施工,这就导致台背及锥坡的填土压实度达不到标准,造成这部分填土下沉,引起跳车。
1.3 路面滲水
路面水渗入路基或路面,积水沿台背渗入路基,造成路基土软化、水土流失,引起桥头引道路基下沉,造成跳车。桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失,引起沉降和跳车。
1.4 设计原因
一些工程设计时仅对桥台及台背地基进行加固处理设计,而对台前填方下的地基一般没有采取措施,或者是对地质资料了解不够充分,加固方法选择不当。台背路面排水设计考虑欠周到,部分桥头路面没有做拦水缘石,容易造成雨水从中央分隔带或边坡、锥坡下渗,对填料易产生冲刷,填料强度降低,导致部分填料被雨水带走,形成空洞,特别是处在超高段桥头搭板部分的路面拦水缘石尤为重要。
1.5 填料选择不当
台背填料选择非常重要,填料对压实度有很大影响,若填料选择不当,会造成填料难以压实,填料自密沉降后形成跳车。
2 处治桥头跳车的方法与措施
2.1 处理台背软弱地基
处理台背软弱地基是防止出现桥头跳车的重要措施之一。根据实际情况,当软弱层较薄时,可用天然砂砾、碎砾石、砂等强度高、透水性好的材料进行换填;当软弱层较厚时,要采用砂井、碎石桩、粉喷桩等措施,提高地基的承载能力,并且在桥台台背的路基填筑前,应采用大吨位的压实机具进行路基原地面的压实施工,以加大地基的填前沉降量,必要时还可加入石灰处理,确保路基原地面达到一个理想的沉降效果及承载能力。
2.2 台背填料及台背填筑质量的控制
填料压缩沉降的关键在于选择填料和严格控制填筑质量。台后填料应选择内摩擦角大、强度高、易压实、透水性好的材料。较好的路基台背填料如砂性土中粗砂或砂砾等。严格控制台背回填的填筑质量,台背回填施工应做到“三专”,即选择专业施工队伍、采用专业的机械设备、安排专门的质量管理人员进行质量控制。桥头跳车有很大一部分原因都是因为台背回填的填筑质量不合格造成的,因此无论是业主、监理还是施工单位,都应切实做好台背回填质量的控制,减少人为因素对桥头跳车造成的影响。
2.3 预压处理
所谓预压处理就是在路基及台背回填施工时优先进行桥头填土施工,桥头路段比一般路基段早填筑至设计标高。合理安排桥梁工程的施工计划,尽可能地减少桥梁工程的施工工期,使得桥梁施工尽快结束,从而延长桥头台背回填的自然沉降时间,使台背回填处的路基在交付使用前,能完成较多的自然沉降,减小路桥交界处的沉降差。
2.4 对搭板下填料进行压浆加固
对搭板下填料进行压浆加固,就是搭板施工时预留注浆孔,在搭板施工完成至路面沥青混凝土摊铺前,对搭板下填料进行压浆加固。利用液压、气压或电化学原理,将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间,对填料起到挤密、填隙、粘连等作用,将原来松散的路基填料胶结成一个整体,减轻路堤填料工后压缩沉降,同时填满搭板下由于路基沉降已产生的脱空,减轻和延缓后期搭板脱空和沉降(靠桥台段脱空,靠枕梁段沉降),进而减轻和延缓桥头跳车。
2.5 设置完善的排水系统
水是造成路基病害的一个主要因素,因此必须重视路基与桥头处的衔接设计,设置完善的排水系统及排水措施,以防止自然降水的滞留特别是对于用粘性土或石灰稳定土填筑的台背,更应防止雨水进入路基造成对台背的病害。具体的排水设施包括,在台背回填路段填筑施工前,在路基原地面设置成双向的路拱横坡,同时根据需要设置一定数量排水育沟,在台背回填的顶面,设置防水层,防止路面结构的渗水浸入台背路基,加强台背回填段路基两侧边坡的排水设置,可在边坡浆砌防护工程的下方设置防水土工布,把路基边坡上的水排出。而对于用透水性材料填筑的台背,也需要设置排水设施,特别是对于超高段的台背回填,更应设置较完善的排水系统,防止降水渗入台背回填段路基造成对填料的冲刷。
2.6 在桥头设置过渡段
在路堤和桥梁构物的连接段上,考虑结构的差异,设置一定长度的过渡段。过渡段可以分为两种:一种是路面类型过渡,桥梁两端路基施工时,在一定长度范围(该长度可以考虑与路堤高度成比例)内铺设过渡性路面,待路基沉降基本完成以后改铺原设计的路面,这种措施对水泥混凝土路面比较适合。另一种是搭板过渡。设置搭板可以使在柔性结构路段产生的较大沉降,通过搭板逐渐过渡至桥梁结构物上,车辆行驶不致于产生跳跃。目前设计的搭板,长度从3-8m不等。搭板的使用,在一段时间内效果尚好,但是在路堤一侧搭板搁置在路基上,路基的沉降可能在该处形成凹陷,还有可能导致搭板坍落。鉴于此,施工时还需进行特别加固,可在搭板的端部设置一定宽度和厚度的枕梁,减少路基一侧搭板的沉降,效果会更好一点。
3结 语
桥头跳车是公路工程中最常见的病害之一,消除或减轻桥头跳车,对营运后减少养护费用支出和改善行车条件都有着重要意义。而引起桥头跳车的关键在于桥台和填土路堤的差异沉降,治理桥头跳车关键在于控制与桥台相邻的填土路堤的沉降。因此只有加强对路桥结合部位路基填筑段落的设计、施工的控制与研究,不断地总结经验,才能尽量消除或减小公路桥头跳车病害对公路行车的影响,提高公路的运营效益。
总之, 产生桥头跳车的原因是复杂多样的, 由客观因素产生的桥头跳车只能尽量减小, 但由于主观因素引起的桥头跳车则是可以避免的。因此解决桥头跳车问题的关键首先是选择合理的处治方案; 其次是加强施工管理, 以期消除由主观因素引起的桥头跳车。
关键词:桥头跳车 成因 方法措施
前 言
所谓桥头跳车, 即桥( 涵) 两端一定范围内路基顶面与桥面产生不平顺, 从而车辆行驶过程中引起车辆震动导致司乘人员不适应或必须减速行驶。车辆通过桥头腾空时产生的跳车和冲击加速了桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏, 同时也加剧了车辆机件的磨损, 降低了两者的使用寿命。公路桥头跳车,是目前公路的常见病害之一。桥头跳车是指在桥梁与路基交界处由于桥台与路堤的沉降不一致,而导致桥头处出现错台,致使车辆行驶在这一位置时,产生颠簸、跳跃的现象。桥头跳车影响了司乘人员的舒适,对桥梁结构产生冲击,造成对车辆的损害,严重的会降低车辆的行驶速度,从而降低了公路的运营效益。
1 桥头跳车的成因
1.1 桥梁基础与路基基础的承载能力不同
桥梁与路基大多数是同时平行施工的,桥梁对地基的要求较高,如果原来地基达不到要求,要进行加固处理,使沉降减小。而台后填方段地基要求相对比桥涵要低,一般不进行结构上的加固处理,从而使桥台和填方产生不同的沉降变形,以致形成差异沉降,造成桥头跳车。
1.2 压实度达不到标准
由于台背回填过程中工作面相对较小,特别是埋置式柱式桥台台帽周围,一般压路机无法作业,只能用小型压实机械进行施工,这就导致台背及锥坡的填土压实度达不到标准,造成这部分填土下沉,引起跳车。
1.3 路面滲水
路面水渗入路基或路面,积水沿台背渗入路基,造成路基土软化、水土流失,引起桥头引道路基下沉,造成跳车。桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失,引起沉降和跳车。
1.4 设计原因
一些工程设计时仅对桥台及台背地基进行加固处理设计,而对台前填方下的地基一般没有采取措施,或者是对地质资料了解不够充分,加固方法选择不当。台背路面排水设计考虑欠周到,部分桥头路面没有做拦水缘石,容易造成雨水从中央分隔带或边坡、锥坡下渗,对填料易产生冲刷,填料强度降低,导致部分填料被雨水带走,形成空洞,特别是处在超高段桥头搭板部分的路面拦水缘石尤为重要。
1.5 填料选择不当
台背填料选择非常重要,填料对压实度有很大影响,若填料选择不当,会造成填料难以压实,填料自密沉降后形成跳车。
2 处治桥头跳车的方法与措施
2.1 处理台背软弱地基
处理台背软弱地基是防止出现桥头跳车的重要措施之一。根据实际情况,当软弱层较薄时,可用天然砂砾、碎砾石、砂等强度高、透水性好的材料进行换填;当软弱层较厚时,要采用砂井、碎石桩、粉喷桩等措施,提高地基的承载能力,并且在桥台台背的路基填筑前,应采用大吨位的压实机具进行路基原地面的压实施工,以加大地基的填前沉降量,必要时还可加入石灰处理,确保路基原地面达到一个理想的沉降效果及承载能力。
2.2 台背填料及台背填筑质量的控制
填料压缩沉降的关键在于选择填料和严格控制填筑质量。台后填料应选择内摩擦角大、强度高、易压实、透水性好的材料。较好的路基台背填料如砂性土中粗砂或砂砾等。严格控制台背回填的填筑质量,台背回填施工应做到“三专”,即选择专业施工队伍、采用专业的机械设备、安排专门的质量管理人员进行质量控制。桥头跳车有很大一部分原因都是因为台背回填的填筑质量不合格造成的,因此无论是业主、监理还是施工单位,都应切实做好台背回填质量的控制,减少人为因素对桥头跳车造成的影响。
2.3 预压处理
所谓预压处理就是在路基及台背回填施工时优先进行桥头填土施工,桥头路段比一般路基段早填筑至设计标高。合理安排桥梁工程的施工计划,尽可能地减少桥梁工程的施工工期,使得桥梁施工尽快结束,从而延长桥头台背回填的自然沉降时间,使台背回填处的路基在交付使用前,能完成较多的自然沉降,减小路桥交界处的沉降差。
2.4 对搭板下填料进行压浆加固
对搭板下填料进行压浆加固,就是搭板施工时预留注浆孔,在搭板施工完成至路面沥青混凝土摊铺前,对搭板下填料进行压浆加固。利用液压、气压或电化学原理,将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间,对填料起到挤密、填隙、粘连等作用,将原来松散的路基填料胶结成一个整体,减轻路堤填料工后压缩沉降,同时填满搭板下由于路基沉降已产生的脱空,减轻和延缓后期搭板脱空和沉降(靠桥台段脱空,靠枕梁段沉降),进而减轻和延缓桥头跳车。
2.5 设置完善的排水系统
水是造成路基病害的一个主要因素,因此必须重视路基与桥头处的衔接设计,设置完善的排水系统及排水措施,以防止自然降水的滞留特别是对于用粘性土或石灰稳定土填筑的台背,更应防止雨水进入路基造成对台背的病害。具体的排水设施包括,在台背回填路段填筑施工前,在路基原地面设置成双向的路拱横坡,同时根据需要设置一定数量排水育沟,在台背回填的顶面,设置防水层,防止路面结构的渗水浸入台背路基,加强台背回填段路基两侧边坡的排水设置,可在边坡浆砌防护工程的下方设置防水土工布,把路基边坡上的水排出。而对于用透水性材料填筑的台背,也需要设置排水设施,特别是对于超高段的台背回填,更应设置较完善的排水系统,防止降水渗入台背回填段路基造成对填料的冲刷。
2.6 在桥头设置过渡段
在路堤和桥梁构物的连接段上,考虑结构的差异,设置一定长度的过渡段。过渡段可以分为两种:一种是路面类型过渡,桥梁两端路基施工时,在一定长度范围(该长度可以考虑与路堤高度成比例)内铺设过渡性路面,待路基沉降基本完成以后改铺原设计的路面,这种措施对水泥混凝土路面比较适合。另一种是搭板过渡。设置搭板可以使在柔性结构路段产生的较大沉降,通过搭板逐渐过渡至桥梁结构物上,车辆行驶不致于产生跳跃。目前设计的搭板,长度从3-8m不等。搭板的使用,在一段时间内效果尚好,但是在路堤一侧搭板搁置在路基上,路基的沉降可能在该处形成凹陷,还有可能导致搭板坍落。鉴于此,施工时还需进行特别加固,可在搭板的端部设置一定宽度和厚度的枕梁,减少路基一侧搭板的沉降,效果会更好一点。
3结 语
桥头跳车是公路工程中最常见的病害之一,消除或减轻桥头跳车,对营运后减少养护费用支出和改善行车条件都有着重要意义。而引起桥头跳车的关键在于桥台和填土路堤的差异沉降,治理桥头跳车关键在于控制与桥台相邻的填土路堤的沉降。因此只有加强对路桥结合部位路基填筑段落的设计、施工的控制与研究,不断地总结经验,才能尽量消除或减小公路桥头跳车病害对公路行车的影响,提高公路的运营效益。
总之, 产生桥头跳车的原因是复杂多样的, 由客观因素产生的桥头跳车只能尽量减小, 但由于主观因素引起的桥头跳车则是可以避免的。因此解决桥头跳车问题的关键首先是选择合理的处治方案; 其次是加强施工管理, 以期消除由主观因素引起的桥头跳车。