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【摘 要】目前,我國公路發展迅猛,路面的舒適、平坦已日益為人們所注重,但從使用情況上看,出現了橋頭跳車這個較為普遍問題,尤其在一些軟土地基地方更為嚴重。本文分析了公路橋頭跳車病害的原因,探討提出減少病害防治措施,供大家參考。
【關鍵詞】公路;橋頭跳車;防治措施
[文章編號]1619-2737(2016)05-18-572
【Abstract】At present, the rapid development of China's highway, road comfort, the flat has been growing for people to pay attention, but the usage point of view, the emergence of Bridgehead Bump the more common problem, especially more serious in some places soft ground. This paper analyzes the road Abutment Jump reason to explore the proposed reduction in disease control measures, for your reference.
【Key words】Bridgehead Jump;Road prevention measures
隨著公路建設的迅速發展,投人營運的公路越來越多,而橋頭出現的跳車現象,也成為公路尤其是軟土地區的多發常見病害之一。嚴重地影響了行車安全、降低了行車速度、增加了車輛運營費用和加速了橋梁及路面的病害,對公路橋梁的運行影響極大,是公路修筑的一個急待解決的重要課題。如何解決公路橋頭跳車問題,本文根據施工經驗提出了一些理論與施工上的認識與見解。
1. 橋頭跳車的危害
1.1 影響行車安全
由于車輛通過橋頭搭板區域產生的沖擊和顛簸,引起司乘人員的嚴重不適,影響行車的舒適性,同時對駕駛人員產生相當不利的心理影響,嚴重時則會影響其對車輛的正常操作,造成車輛失控,引起行車事故。
1.2 降低行車的速度
當車輛行至橋頭搭板縱坡轉折處時,為防止車輛的劇烈沖擊跳動,司機被迫剎車減速,同時車輛顛簸、跳動也影響了行車驅動力的傳遞,引起車輛減速,降低了道路的使用功能。
1.3 影響橋梁的使用及車輛壽命
由于車輛通過橋頭時產生的跳動和沖擊,從而對橋梁和道路產生附加的沖擊荷載,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,同時也加劇了車輛機件、輪胎等的磨損,降低了車輛的使用壽命。
2. 橋頭跳車的原因分析
2.1 地基的沉降
橋涵通常位于溝壑、河道地段,地下水位較高,且多屬軟土,此類土天然含水量大,孔隙比大,壓縮性高,抗剪強度低,一但受到擾動,強度明顯降低,橋頭路基填筑高度一般較大,產生的基底應力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉降,從而引起橋頭跳車。
2.2 臺后填料本身出現的壓縮沉降
橋臺后填料一般為透水性材料,存在著多孔隙,在施工中雖按工序采取措施合理施工達到規范要求,但在竣工后,在車輛荷載及公路自身重力作用下,填料逐漸壓縮,孔隙率降低,密度逐漸增大,便會在一定期限內產生壓縮沉降,造成橋頭跳車。
2.3 施工方面
施工質量不宜達到要求,由于道路與橋涵的施工順序是完成橋涵結構物后再填筑兩端的路基,因此臺背回填填土較高,施工作業面狹窄,工期短。由于施工作業面狹窄,大型機械很難作業,容易形成死角,當缺乏適宜機具時常用人工機具夯實,密實度很難達到設計要求。
另外,一些施工單位只求進度,忽視質量,沒有嚴格按施工規范作業,在臺背回填時松鋪厚度控制不嚴,回填過快,壓實度達不到要求,材料把關不嚴,用人工夯實,再加上臺背的防護排水設施不完善,使施工后產生沉降。
2.4 橋頭剛柔突變引起的跳車
橋臺一般采用鋼筋混凝土結構,屬于剛性結構,公路路面結構一般采用瀝青混凝土及半剛性基層、土質路基,屬于柔性結構,二者存在較大的剛度差異,在車輛荷載作用下,二者的抗變形能力不同,形成剛性突變,造成跳車現象。
2.5 施工順序的原因
對于肋板臺、柱式臺而言,柱或肋板施工完畢后,首先對基坑進行處理,把淤泥和水清除干凈之后回填砂礫分層壓實,再進行臺背、臺前填筑,填筑時宜選用大型機械進行分層壓實,對于難于壓實的部位,應采用小型夯機予以分層夯實。為保證坡面的壓實度,應適當寬填,完成后進行刷坡處理。一切施工完畢后,放置一段時間,讓其有一個沉降的過程,之后在填料上做底模,直接澆筑蓋梁,而不必搭設支架。若先施工蓋梁,其下面的臺背無法回填密實,必然會造成沉降。
3. 橋頭跳車病害綜合防治措施
3.1 處理好臺后地基
對軟弱地基處理,現在國內有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。就目前情況看,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費用高;超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單,經驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用的方法。我們要根據當地實際情況加以應用,使地基承載能力滿足設計要求。受造價約束,一般情況可設置過渡性路面,加強養護補強措施,待沉降后再改鋪原設計路面,常用過渡性路面有預制水泥混凝土塊、瀝青過渡層等,都是解決好橋頭跳車的有效辦法。
3.2 對接頭處路面進行處理
因橋臺到路基結構是不同體系,如何消除和減少結構突變影響,使兩個對接性質不同的路面體系在抗垂直變形上能平順過渡,是需考慮的主要方面。對連接瀝青路面,則在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板,對連接水泥混凝土路面,則將連接處路面板改為變厚式。我們還應注意,混凝土路面同橋梁相接處,最好是設置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上,并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔,如為斜交橋,尚應設置鋼混凝土漸變板,并且在施工中,將橋面鋪裝混凝土與路橋過渡段的路面混凝土施工設計為一次性澆筑完成,這樣線形與標高均易于調整,使其連接順適。 3.3 嚴格控制施工
合理的安排好施工計劃,規范施工,是有效減少橋頭跳車的關鍵。首先,控制好填料質量,盡量采用強度高、壓實快、透水性好的材料。其次,橋臺接坡處對路基壓實質量要求較高,故宜選用壓實效果較高的重型壓路機;對于大型壓路機不能靠近臺背時,可采用小型壓路機配合人工夯實進行碾壓,并實行薄層碾壓(15 cm20 cm),消除盲區,達到全方位的壓實。最后,臺后最好按一坡度設置泄水盲溝,溝底用黏土夯實,以利排水。
3.4 加強軟基路堤沉降監測
在公路軟基路堤施工過程中,必須加強沉降監測,以達到下述要求:
3.4.1 通過沉降監測,提高軟基路堤的強度和穩定性。軟基路堤施工時,必須嚴格按照施工設計的要求實施分級填筑路堤,根據路堤中心沉降速率和側向位移速率小于設計要求的原則選擇合適的填土速度,嚴禁填土前期慢而后期快的現象發生。
3.4.2 通過沉降監測,確定路面施工的時間。軟基路堤填筑高度達到設計標高時,以路面重量預壓過程中,必須加強軟基路堤沉降監測,并且采用雙標準控制確定路面施工時間:要求根據沉降曲線換算的工后沉降量小于設計容許值;要求連續2個月3個月觀測的沉降量每月不超過6mm。
3.5 臺背回填處理
橋臺后宜選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料,如巖渣、礫石、砂礫等。同時,選用內摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外,從而減緩雨水的危害,而且也有利于改善壓實性能。使路基容易達到設計要求的密實度。填料的鋪筑一般在基底處沿路堤縱向長度距橋臺背不小于2m、且與路基相接處按不大于1:l設置斜坡或臺階,回填高度視路堤高度而定,一般取2 4m。橋頭回填處理的另一方式是在路基上部設置水泥穩定料改善層次,使路堤體的剛度有所提高。一般穩定層結構是沿路堤縱向距橋臺背約10m長,用一定劑量(如4%6%)的水泥進行穩定,并在橋臺端與路基相銜接處,采用1:1設置斜坡。上述兩種處理方式均能達到減少豎向變形和剛柔突變的成效。如兩種方式同時考慮,則效果更佳。
4. 結語
橋頭跳車是公路常見病害,輕的使車輛通過時感到顛簸不適,嚴重時會造成車輛大幅度減速,甚至造成行車事故。嚴重影響公路運行效率,而且處理起來也很棘手。總之,產生橋頭跳車的原因是復雜多樣的,由客觀因素產生的橋頭跳車只能盡量減小,但由于主觀因素引起的橋頭跳車則是可以避免的。因此解決橋頭跳車問題的關鍵首先是選擇合理的處治方案,其次是加強施工管理,以期消除由主觀因素引起的橋頭跳車。
參考文獻
[1] 陳衛.高速公路橋頭跳車分析與治理措施[J].北方交通,2008(8):51D52.
[2] 趙衛國,楊濤.高等級公路橋頭跳車的成因及防治措施[J].山西建筑,2007。33(2):334D335.
[3] 唐松玲,文燕.公路橋頭跳車產生的原因及解決對策分析[J].科技創新導報,2007,23:14.
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【關鍵詞】公路;橋頭跳車;防治措施
[文章編號]1619-2737(2016)05-18-572
【Abstract】At present, the rapid development of China's highway, road comfort, the flat has been growing for people to pay attention, but the usage point of view, the emergence of Bridgehead Bump the more common problem, especially more serious in some places soft ground. This paper analyzes the road Abutment Jump reason to explore the proposed reduction in disease control measures, for your reference.
【Key words】Bridgehead Jump;Road prevention measures
隨著公路建設的迅速發展,投人營運的公路越來越多,而橋頭出現的跳車現象,也成為公路尤其是軟土地區的多發常見病害之一。嚴重地影響了行車安全、降低了行車速度、增加了車輛運營費用和加速了橋梁及路面的病害,對公路橋梁的運行影響極大,是公路修筑的一個急待解決的重要課題。如何解決公路橋頭跳車問題,本文根據施工經驗提出了一些理論與施工上的認識與見解。
1. 橋頭跳車的危害
1.1 影響行車安全
由于車輛通過橋頭搭板區域產生的沖擊和顛簸,引起司乘人員的嚴重不適,影響行車的舒適性,同時對駕駛人員產生相當不利的心理影響,嚴重時則會影響其對車輛的正常操作,造成車輛失控,引起行車事故。
1.2 降低行車的速度
當車輛行至橋頭搭板縱坡轉折處時,為防止車輛的劇烈沖擊跳動,司機被迫剎車減速,同時車輛顛簸、跳動也影響了行車驅動力的傳遞,引起車輛減速,降低了道路的使用功能。
1.3 影響橋梁的使用及車輛壽命
由于車輛通過橋頭時產生的跳動和沖擊,從而對橋梁和道路產生附加的沖擊荷載,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,同時也加劇了車輛機件、輪胎等的磨損,降低了車輛的使用壽命。
2. 橋頭跳車的原因分析
2.1 地基的沉降
橋涵通常位于溝壑、河道地段,地下水位較高,且多屬軟土,此類土天然含水量大,孔隙比大,壓縮性高,抗剪強度低,一但受到擾動,強度明顯降低,橋頭路基填筑高度一般較大,產生的基底應力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉降,從而引起橋頭跳車。
2.2 臺后填料本身出現的壓縮沉降
橋臺后填料一般為透水性材料,存在著多孔隙,在施工中雖按工序采取措施合理施工達到規范要求,但在竣工后,在車輛荷載及公路自身重力作用下,填料逐漸壓縮,孔隙率降低,密度逐漸增大,便會在一定期限內產生壓縮沉降,造成橋頭跳車。
2.3 施工方面
施工質量不宜達到要求,由于道路與橋涵的施工順序是完成橋涵結構物后再填筑兩端的路基,因此臺背回填填土較高,施工作業面狹窄,工期短。由于施工作業面狹窄,大型機械很難作業,容易形成死角,當缺乏適宜機具時常用人工機具夯實,密實度很難達到設計要求。
另外,一些施工單位只求進度,忽視質量,沒有嚴格按施工規范作業,在臺背回填時松鋪厚度控制不嚴,回填過快,壓實度達不到要求,材料把關不嚴,用人工夯實,再加上臺背的防護排水設施不完善,使施工后產生沉降。
2.4 橋頭剛柔突變引起的跳車
橋臺一般采用鋼筋混凝土結構,屬于剛性結構,公路路面結構一般采用瀝青混凝土及半剛性基層、土質路基,屬于柔性結構,二者存在較大的剛度差異,在車輛荷載作用下,二者的抗變形能力不同,形成剛性突變,造成跳車現象。
2.5 施工順序的原因
對于肋板臺、柱式臺而言,柱或肋板施工完畢后,首先對基坑進行處理,把淤泥和水清除干凈之后回填砂礫分層壓實,再進行臺背、臺前填筑,填筑時宜選用大型機械進行分層壓實,對于難于壓實的部位,應采用小型夯機予以分層夯實。為保證坡面的壓實度,應適當寬填,完成后進行刷坡處理。一切施工完畢后,放置一段時間,讓其有一個沉降的過程,之后在填料上做底模,直接澆筑蓋梁,而不必搭設支架。若先施工蓋梁,其下面的臺背無法回填密實,必然會造成沉降。
3. 橋頭跳車病害綜合防治措施
3.1 處理好臺后地基
對軟弱地基處理,現在國內有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。就目前情況看,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費用高;超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單,經驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用的方法。我們要根據當地實際情況加以應用,使地基承載能力滿足設計要求。受造價約束,一般情況可設置過渡性路面,加強養護補強措施,待沉降后再改鋪原設計路面,常用過渡性路面有預制水泥混凝土塊、瀝青過渡層等,都是解決好橋頭跳車的有效辦法。
3.2 對接頭處路面進行處理
因橋臺到路基結構是不同體系,如何消除和減少結構突變影響,使兩個對接性質不同的路面體系在抗垂直變形上能平順過渡,是需考慮的主要方面。對連接瀝青路面,則在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板,對連接水泥混凝土路面,則將連接處路面板改為變厚式。我們還應注意,混凝土路面同橋梁相接處,最好是設置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上,并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔,如為斜交橋,尚應設置鋼混凝土漸變板,并且在施工中,將橋面鋪裝混凝土與路橋過渡段的路面混凝土施工設計為一次性澆筑完成,這樣線形與標高均易于調整,使其連接順適。 3.3 嚴格控制施工
合理的安排好施工計劃,規范施工,是有效減少橋頭跳車的關鍵。首先,控制好填料質量,盡量采用強度高、壓實快、透水性好的材料。其次,橋臺接坡處對路基壓實質量要求較高,故宜選用壓實效果較高的重型壓路機;對于大型壓路機不能靠近臺背時,可采用小型壓路機配合人工夯實進行碾壓,并實行薄層碾壓(15 cm20 cm),消除盲區,達到全方位的壓實。最后,臺后最好按一坡度設置泄水盲溝,溝底用黏土夯實,以利排水。
3.4 加強軟基路堤沉降監測
在公路軟基路堤施工過程中,必須加強沉降監測,以達到下述要求:
3.4.1 通過沉降監測,提高軟基路堤的強度和穩定性。軟基路堤施工時,必須嚴格按照施工設計的要求實施分級填筑路堤,根據路堤中心沉降速率和側向位移速率小于設計要求的原則選擇合適的填土速度,嚴禁填土前期慢而后期快的現象發生。
3.4.2 通過沉降監測,確定路面施工的時間。軟基路堤填筑高度達到設計標高時,以路面重量預壓過程中,必須加強軟基路堤沉降監測,并且采用雙標準控制確定路面施工時間:要求根據沉降曲線換算的工后沉降量小于設計容許值;要求連續2個月3個月觀測的沉降量每月不超過6mm。
3.5 臺背回填處理
橋臺后宜選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料,如巖渣、礫石、砂礫等。同時,選用內摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外,從而減緩雨水的危害,而且也有利于改善壓實性能。使路基容易達到設計要求的密實度。填料的鋪筑一般在基底處沿路堤縱向長度距橋臺背不小于2m、且與路基相接處按不大于1:l設置斜坡或臺階,回填高度視路堤高度而定,一般取2 4m。橋頭回填處理的另一方式是在路基上部設置水泥穩定料改善層次,使路堤體的剛度有所提高。一般穩定層結構是沿路堤縱向距橋臺背約10m長,用一定劑量(如4%6%)的水泥進行穩定,并在橋臺端與路基相銜接處,采用1:1設置斜坡。上述兩種處理方式均能達到減少豎向變形和剛柔突變的成效。如兩種方式同時考慮,則效果更佳。
4. 結語
橋頭跳車是公路常見病害,輕的使車輛通過時感到顛簸不適,嚴重時會造成車輛大幅度減速,甚至造成行車事故。嚴重影響公路運行效率,而且處理起來也很棘手。總之,產生橋頭跳車的原因是復雜多樣的,由客觀因素產生的橋頭跳車只能盡量減小,但由于主觀因素引起的橋頭跳車則是可以避免的。因此解決橋頭跳車問題的關鍵首先是選擇合理的處治方案,其次是加強施工管理,以期消除由主觀因素引起的橋頭跳車。
參考文獻
[1] 陳衛.高速公路橋頭跳車分析與治理措施[J].北方交通,2008(8):51D52.
[2] 趙衛國,楊濤.高等級公路橋頭跳車的成因及防治措施[J].山西建筑,2007。33(2):334D335.
[3] 唐松玲,文燕.公路橋頭跳車產生的原因及解決對策分析[J].科技創新導報,2007,23:14.
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