預(yù)防公路橋梁過(guò)渡段橋頭跳車(chē)減少工程病害的措施
2016-03-23
隨著高速公路的迅速發(fā)展，在公路建設(shè)中，橋頭出現(xiàn)的跳車(chē)現(xiàn)象，已成為高速公路的多發(fā)常見(jiàn)病害，嚴(yán)重影響行車(chē)的平穩(wěn)性和安全性，是目前軟土地區(qū)修筑高速公路的難題之一，也是公路修筑的一個(gè)急待解決的重要課題。嚴(yán)重的橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，不僅使得行車(chē)的不舒適感大為增加，而且造成車(chē)輛大幅度減速，降低了道路的通行能力，橋頭跳車(chē)的水平和垂直沖擊力會(huì)對(duì)路面、路基和橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生進(jìn)一步的損壞，從而增加了養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用和管理難度，并降低了公路使用性能，嚴(yán)重的跳車(chē)現(xiàn)象導(dǎo)致車(chē)輛失控而易發(fā)生交通事故。影響了公路的社會(huì)效益。1橋頭跳車(chē)原因分析
橋頭跳車(chē)臺(tái)階的產(chǎn)生和行成是多方面的，包括地基地面條件、填料、施工材料以及設(shè)計(jì)、施工等多方面的原因。1.1 地基沉陷 土質(zhì)不良，由此產(chǎn)生沉陷是橋頭跳車(chē)的主要原因。橋臺(tái)及臺(tái)后填方的地基一般情況為同性質(zhì)或同一類(lèi)型的地層，但目前情況看，僅對(duì)橋臺(tái)地基進(jìn)行加固處理設(shè)計(jì)，而對(duì)臺(tái)后填方路段下的地基一般不進(jìn)行加固處理，橋臺(tái)和臺(tái)后方是兩個(gè)性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)體，雖然橋臺(tái)作用在地基上的壓力大于臺(tái)后填方，但由于橋臺(tái)基礎(chǔ)都進(jìn)行了加固處理，所以一般不發(fā)生豎向沉降變形。而臺(tái)后填方的基礎(chǔ)一般不進(jìn)行加固其豎向變形都有較大于橋臺(tái)下的地基變形。由于地基的這種差異變形反映到上部路面，就出現(xiàn)了橋臺(tái)和臺(tái)背填方段的差異沉降。1.２ 壓縮沉降臺(tái)后填料一般為滲透性材料，存在著多孔隙，加上施工時(shí)受施工作業(yè)方面影響，壓實(shí)機(jī)具不能過(guò)分靠近接觸臺(tái)背，不能將填料顆粒間孔隙完全消除，在車(chē)輛荷載和自身重力作用下，填料迅速壓縮，孔隙率降低，便在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降，造成跳車(chē)。對(duì)于輕型橋臺(tái)，重型壓路機(jī)靠近橋臺(tái)進(jìn)行壓實(shí)，但振動(dòng)呀爐具可能破壞橋臺(tái)的結(jié)構(gòu)，而對(duì)“U”型橋臺(tái)，重型壓路機(jī)難以靠近，從而使靠近橋臺(tái)部位的填方土體不易達(dá)到設(shè)計(jì)和壓實(shí)度要求，造成橋臺(tái)與臺(tái)后填方差異沉降。在工程實(shí)踐中，就是施工時(shí)工序符合要求，壓實(shí)度達(dá)到要求，但臺(tái)后填土較高，隨著時(shí)間推移，也會(huì)產(chǎn)生不可避免沉降。有時(shí)臺(tái)后填土荷載對(duì)基底產(chǎn)生附加壓力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使橋臺(tái)向后傾斜，發(fā)生不均勻下沉，危及行車(chē)安全
1．３ 措施不當(dāng)
當(dāng)前一些施工隊(duì)盲目追求高速度，沒(méi)有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，臺(tái)背填土速度過(guò)快，對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞，沒(méi)有充分時(shí)間固結(jié)，對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大，施工時(shí)沒(méi)有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)“三分法”施工。用料沒(méi)有把好質(zhì)量關(guān)，控制不嚴(yán)，未能達(dá)到要求，排水措施沒(méi)有做好，壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定，工后沉降大，且不均勻，是造成跳車(chē)現(xiàn)象主要原因之一。1.４ 結(jié)構(gòu)突變，橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)上存在著差異從路面結(jié)構(gòu)橋組合可以看出，橋臺(tái)兩側(cè)是兩個(gè)不同性質(zhì)路面體系，左側(cè)是鋪設(shè)在橋臺(tái)背墻頂面柔性面層與剛性橋臺(tái)組成雙層路面體系，右側(cè)為柔性或半剛性多層路面體系，在車(chē)輛荷載作用下，墊層、基層密實(shí)度迅速增加，結(jié)構(gòu)層壓縮，而橋臺(tái)由于巨大建筑作用，加上基礎(chǔ)處理較好，一般認(rèn)為沉降已經(jīng)完成，相對(duì)于路基而言，沉降可視為零，而鋪裝層壓縮也不大。這樣兩側(cè)抗變形能力不同，相對(duì)沉降就不可避免出現(xiàn)，使路面結(jié)構(gòu)破壞，造成跳車(chē)。1.５ 設(shè)計(jì)不周在基底未作徹底處理，而沉降還未穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)周詳考慮橋臺(tái)結(jié)構(gòu)與引道銜接，在沒(méi)有質(zhì)量保證情況下，不應(yīng)該直接澆砼板。設(shè)計(jì)人員有時(shí)對(duì)施工過(guò)程如何便于碾壓考慮不周，對(duì)填料的要求不嚴(yán)格，臺(tái)背排水考慮欠佳，設(shè)計(jì)上對(duì)路基斷面結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)上有所考慮外，其它多數(shù)情況對(duì)高路基設(shè)計(jì)上并無(wú)特別的要求，但由于路基較高，在填筑以后受到自重和行車(chē)荷載的作用，路基土必然要產(chǎn)生豎向變形值。
1.6臺(tái)后壓實(shí)不足
施工時(shí)工期工序安排不當(dāng)，以致橋頭填土處于工期未期，被迫趕工，不能很好地控制臺(tái)背填土的壓實(shí)度，致使填料壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，使填方體產(chǎn)生豎向固結(jié)變形，形成較大的工后沉降，在臺(tái)背與路基連接處造成沉陷形成臺(tái)階。
2橋頭跳車(chē)病害預(yù)防措施2．１ 處理好臺(tái)后地基處理好臺(tái)后軟弱地基是控制橋頭跳車(chē)重要措施。對(duì)軟弱地基處理，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復(fù)合地基等常用方法。就目前情況看，水泥粉噴樁復(fù)合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但費(fèi)用高；超載預(yù)壓一般可利用施工荷載作為軟基預(yù)壓荷載，但施工工期較長(zhǎng)，剩余沉降量也大；塑料排水板法加固效果好，工期較短，施工簡(jiǎn)單，經(jīng)驗(yàn)較為成熟，是目前處理軟基較為常用方法。我們要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，加以應(yīng)用，使地基承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。受造價(jià)約束，一般情況可設(shè)置過(guò)渡性路面，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)補(bǔ)強(qiáng)措施，待沉降后再改鋪原設(shè)計(jì)路面，常用過(guò)渡性路面有預(yù)制水泥砼塊、瀝青過(guò)渡層等，都是解決好橋頭跳車(chē)有效辦法。2．２ 對(duì)接頭處路面進(jìn)行處理橋臺(tái)到路基結(jié)構(gòu)是不同體系。因此，如何消除和減少結(jié)構(gòu)突變影響，使兩個(gè)對(duì)接性質(zhì)不同路面體系在抗垂直形變上能平順過(guò)渡，是我們考慮主要方面。對(duì)連接瀝青路面，則在橋臺(tái)處增設(shè)增變厚式水泥混凝土埋板，對(duì)連接水泥混凝上路面，則將連接處路面板改為變厚式。混凝土路面同橋梁相接處，最好是設(shè)置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺(tái)上，并加設(shè)防滑錨固鋼筋和在搭板上預(yù)留灌漿孔，如為斜交橋，尚應(yīng)設(shè)置鋼混凝上漸變板。2．3 嚴(yán)格控制施工安排好施工計(jì)劃，施工時(shí)符合規(guī)定，是有效減少橋頭跳車(chē)關(guān)鍵，應(yīng)遵循“早開(kāi)工，工期長(zhǎng)一點(diǎn)”原則進(jìn)行，控制好填料質(zhì)量，盡量采用輕型材料，滲水性好填料?？刂坪妹繉犹钪穸?，碾壓遍數(shù)，并對(duì)每層填筑質(zhì)量實(shí)施檢測(cè)，特別是控制好壓實(shí)度。后臺(tái)連接處填土應(yīng)盡量與橋臺(tái)砌筑協(xié)調(diào)進(jìn)行，盡量使這些不易碾壓地方密實(shí)度達(dá)到要求，臺(tái)后最好按一坡度設(shè)置泄水盲溝，溝底用粘上夯實(shí)，以利排水。這樣，才能更好減少病害。對(duì)橋頭跳車(chē)問(wèn)題
2．4設(shè)置橋頭搭板
設(shè)置橋頭搭板是防止橋頭跳車(chē)的一個(gè)有效地辦法，搭板長(zhǎng)度選擇至關(guān)重要，假如臺(tái)背與路堤的工后沉降差為6�的橋選用6m長(zhǎng)搭板，工后沉降差引起的縱坡變化值為10%，車(chē)輛高速行駛時(shí)感覺(jué)明顯產(chǎn)生跳車(chē)，若選用10m長(zhǎng)搭板，工后沉降差引起的縱坡變化值為6%，車(chē)輛高速行駛時(shí)感覺(jué)不甚明顯，可見(jiàn)合理選用搭板長(zhǎng)度，直接影響到橋頭跳車(chē)的程度。
2．5嚴(yán)格控制橋頭路堤的壓實(shí)度
橋頭路堤及錐坡應(yīng)用小型振動(dòng)式壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)，每層壓實(shí)厚度不超過(guò)15�，對(duì)臺(tái)背及柱式肋板橋臺(tái)的臺(tái)身周?chē)蜆蝾^引道填土的壓實(shí)度按設(shè)計(jì)要求提高兩個(gè)百分點(diǎn)。
2．6 采用熱塑土工格柵加固路堤
對(duì)用一般粘性土填筑較高的路堤，粉煤灰路堤，不設(shè)橋頭搭板的路堤以及臺(tái)后填土位于橫向坡度較大填土較高時(shí)，可采用土工格柵加固路堤，它可以增加土基的整體回彈模量，防止土基和基層產(chǎn)生裂級(jí)時(shí)輻射到路面面層上，還可增加路面基層的抗拉強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增加路基的整體性。
結(jié)束語(yǔ)：
橋頭跳車(chē)這個(gè)較為普遍問(wèn)題，要治理橋頭跳車(chē)首先要研究其產(chǎn)生的原因，提出適當(dāng)?shù)奶幹畏椒ǎ⑶乙袑?shí)可行，便于施工，還要克服建設(shè)、設(shè)計(jì)、科研、監(jiān)督、施工相互脫節(jié)的通病，在病害處治時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的綜合處治措施，靈活地將各種處治方法組合利用，已達(dá)到更好的治理效果。
