李永鵬
摘 要:本文對橋頭跳車問題進(jìn)行分析,并提出有效的防治措施,以達(dá)到施工質(zhì)量控制的目的,提高行車的安全系數(shù)和舒適度。
關(guān)鍵詞:臺背 橋頭跳車 防治措施
1、前言
橋頭跳車是指橋涵兩端路面部分相對橋面下沉,因沉降量過大產(chǎn)生錯臺,引起車輛跳躍顛簸的現(xiàn)象。橋頭跳車的危害是多方面的,在我國公路及城市道路中普遍存在,嚴(yán)重影響行車安全,給養(yǎng)護(hù)工作帶來了很大的麻煩。如何解決橋頭跳車問題已成為刻不容緩的大事,因此,綜合分析和討論橋頭跳車問題,橋頭跳車危害,提出防治橋頭跳車措施,對我國道路建設(shè)有著重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
2、橋頭跳車成因分析
所謂橋頭跳車是由于公路橋頭及伸縮縫(橋頭引道)處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現(xiàn)臺階引起車輛通過時產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。事實(shí)上完全消除這種沉降差幾乎是不可能的,只能采取防治措施的目的減少沉降差,使其控制在設(shè)計行車時速下,以滿足使用要求。橋頭跳車具體分析原因如下:
2.1人為原因造成的。筆者認(rèn)為,在道路施工過程中有些施工隊伍質(zhì)量意識不強(qiáng),在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下片面的追求施工進(jìn)度,沒有安照分層填筑,分層碾壓,分層檢測的要求施工,就會造成橋頭跳成。
2.2臺背填料壓縮造成的。因臺背填料含有水分、存在孔隙,在自重及車輛荷載作用下,孔隙逐漸壓縮,在一定期限內(nèi)產(chǎn)生壓縮變形,造成跳車。
2.3剛?cè)徇^渡變形不一致造成的。橋頭引道與橋臺結(jié)合處兩側(cè)是不同性質(zhì)路面體系,一側(cè)是由橋臺上部橋面層與剛性橋臺組成的雙層結(jié)構(gòu)體系,屬于剛性結(jié)構(gòu),自身壓縮幾乎為零;一側(cè)為由路基、路面結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)體系,相對另一側(cè)而言屬于柔性結(jié)構(gòu),因此在結(jié)構(gòu)剛度上便產(chǎn)生了很大差異,就會引起臺背處路面與橋面之間的錯臺。這種由于橋梁和路堤結(jié)構(gòu)物剛?cè)岵町愐鸬腻e臺就會增強(qiáng)橋頭跳車。
2.4基底處理不當(dāng)造成的。臺背一般位于有河流地方,地下水位較高,多有軟土,此類土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有機(jī)質(zhì),壓縮性高,抗剪強(qiáng)度低,一旦受到擾動,自然結(jié)構(gòu)易受破壞,強(qiáng)度就明顯降低,橋頭路基填筑高度較大,產(chǎn)生基底應(yīng)力相對較大,在車輛荷載特別是超載作用下,更容易引起地基沉陷,且變形穩(wěn)定歷時往往持續(xù)多年。就是這些穩(wěn)定地基,存在車輛荷載特別是超載外荷載作用下,也難免出現(xiàn)地基沉陷。
除了以上四點(diǎn)以之外,筆者還認(rèn)為還有以下幾個方面的原因:前期的設(shè)計不夠充分;勘查的數(shù)據(jù)是否完整、可靠;試驗是否能夠真實(shí)的反應(yīng)現(xiàn)場實(shí)際情況;管理是否到位。
3、橋頭跳車危害
3.1對行車安全和舒適度的影響。由于臺階的存在使車輛不得不降低車速,使公路的使用功能與通行能力受到很大的影響;另外跳車使駕駛員和乘車者感到不適,心情不快易疲勞,所載貨物易損壞;嚴(yán)重跳車會造成翻車、追尾等交通事故,威脅人、車和財物的安全,造成生命、財產(chǎn)的損失。
3.2增加養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。臺階的存在使得車輛通過橋頭時產(chǎn)生跳動和沖擊,從而對橋梁和道路產(chǎn)生附加的沖擊荷載,加速了橋臺、橋頭搭板、支座及伸縮縫的損壞,特別是支座和伸縮縫的破壞。為了維持良好的使用狀況,對路橋過渡段出現(xiàn)的臺階要進(jìn)行及時的維修與養(yǎng)護(hù)。不斷的維修養(yǎng)護(hù)不僅花費(fèi)了大量的人力、物力和財力,而且也產(chǎn)生了不良的社會影響。
3.3跳車時的沖擊力會對車輛產(chǎn)生不利反力,增加車輛的振動和機(jī)械磨損和輪胎的磨耗,油耗增大,縮短車輛使用年限,增加運(yùn)輸成本。
4、橋頭跳車處理措施
4.1地基加固處理:為減少或消除過渡段的不均勻沉降,有效控制橋頭跳車,對臺背地基進(jìn)行加固處理是非常有必要的。地基加固常用的方法有換土處理,人工或機(jī)械夯實(shí),振動壓實(shí),排水固結(jié)及化學(xué)加固等,堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、灌漿、水泥攪拌樁、加筋土等,各種地基加固方法各有適用范圍和條件,如選用不當(dāng)或施工方法有錯誤,不按規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行,就會造成質(zhì)量事故。
4.2設(shè)置橋頭搭板:在橋頭設(shè)置過渡段 在路堤和橋梁構(gòu)物的連接段上,考慮結(jié)構(gòu)的差異,設(shè)置一定長度的過渡段。過渡段可以分為兩種:一種是路面類型過渡,橋梁兩端路基施工時,在一定長度范圍(該長度可以考慮與路堤高度成比例)內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面,待路基沉降基本完成以后改鋪原設(shè)計的路面,這種措施對水泥混凝土路面比較適合。另一種是搭板過渡。橋頭搭板一端支撐于橋臺,另一端通過枕梁或直接與路基相連。橋頭搭板設(shè)置把集中的不均勻沉降量分散在搭板長度范圍內(nèi),使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡至剛性橋臺上,從而起勻順縱坡的目的。目前設(shè)計的搭板,長度從3~8m不等。搭板的使用,在一段時間內(nèi)效果尚好,但是在路堤一側(cè)搭板擱置在路基上,路基的沉降可能在該處形成凹陷,還有可能導(dǎo)致搭板坍落。鑒于此,施工時還需進(jìn)行特別加固,可在搭板的端部設(shè)置一定寬度和厚度的枕梁,減少路基一側(cè)搭板的沉降,效果會更好一點(diǎn)。
4.3臺后填料選擇及壓實(shí):由于所處的位置特殊,臺背路堤通常較高,且一般都在橋臺等構(gòu)造物施工完畢才開始回填臺背部分填土,因此,受構(gòu)造物的影響,大型的壓實(shí)機(jī)械由于工作面較小難以展開壓實(shí)工作;即使有足夠的工作面可供大型壓路機(jī)開展工作,在壓實(shí)過程中大噸位機(jī)械振動力太大,出于對橋臺的安全考慮,一般也不允許在橋臺背部位使用大型的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。因此,臺背部位回填土的壓實(shí)質(zhì)量難以保證,加之該部位路堤施工又晚于其他正常路段路堤施工時間,相比較,沒有足夠的時間完成固結(jié)沉降,因而在自重的作用下路堤的壓縮沉降一般也就比較大。由此可知,減少路橋過渡段不均勻沉降,臺背路堤處治可從以下幾方面入手:①合理安排施工工序和時間,設(shè)法盡早對路橋過渡段路堤進(jìn)行施工,保證有足夠的時間完成沉降;②設(shè)法提高臺背回填區(qū)路堤的壓實(shí)度,減少因填料自重和車輛荷載作用下壓實(shí)度增加而產(chǎn)生的沉降;③在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下,合理選擇填料,設(shè)法減少路橋過渡段路堤的自重作用,避免因自重過大而產(chǎn)生過大的壓縮沉降;④設(shè)法提高臺背路堤自身承載能力,譬如利用土工格柵予以加筋等,增加路堤填土的整體性,減少不均勻沉降的梯度。
4.4其它處理方法:在設(shè)計和施工中,應(yīng)保障施工中的排水坡度,設(shè)置必要的排水設(shè)施。在臺背回填土?xí)r可沿整個臺背豎直面用級配碎石或礫石材料做透水層,以利于排除滲入土體的積水或因凍融產(chǎn)生的游離水,使土體保持永久性干燥狀態(tài),防止塑性變形和地基下沉。為了使填方壓實(shí)度達(dá)到要求,必須完善施工工藝、方法和施工質(zhì)量管理,嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,加強(qiáng)建設(shè)監(jiān)理工作,對臺背施工的填筑材料、壓實(shí)機(jī)具、真土厚度進(jìn)行檢查,層層把關(guān),嚴(yán)格執(zhí)行工序驗收制度,這樣才能保證橋涵兩端填土和路堤施工質(zhì)量。
5、結(jié)束語
實(shí)踐說明,橋頭跳車產(chǎn)生的原因是多方面的,其原理也不難理解。為了避免橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生,相關(guān)施工人員就應(yīng)該按規(guī)范技術(shù)要求進(jìn)行合理、科學(xué)、正確施工,同時針對不同的成因,要及時反饋、加強(qiáng)技術(shù)溝通,并制定合理方案,確保有效防止橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生。
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