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道路桥梁防治跳车措施浅析

2017-07-10王辉

价值工程 2017年20期
关键词:路基沉降桥头跳车质量通病

王辉

摘要:桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降超过某一限定值造成的车辆经过该路段时产生上下振动现象。此种现象不仅影响道路和桥梁的使用寿命,还能导致交通事故的发生。因此,有效的防治和控制桥头跳车有着积极的意义。本文分析了桥头跳车产生的原因,介绍了几种常用的桥头跳车处理方案,提出一些有效的防治措施。

Abstract: The bridgehead jump is a kind of up and down vibration caused by the settlement of the bridge between the bridge and the culvert and the embankment after the bridge. This phenomenon not only affects the life of roads and bridges, but also can lead to traffic accidents. Therefore, the effective control and control of bridgehead jump has a positive meaning. This paper analyzes the causes of the jumping at the bridgehead, introduces several commonly used bridgehead jogging schemes, and puts forward some effective measures.

关键词:桥头跳车;路基沉降;质量通病;防治措施

Key words: bridgehead jumping;roadbed settlement;quality common disease;prevention and control measures

中图分类号:U445.7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)20-0076-02

0 引言

随着交通量的增长,对行车的舒适性的要求也越来越高,但桥头跳车现象作为公路桥梁上的质量通病,严重影响行车的舒适性。因此,本文想通过对跳车产生的原因进行分析,提出防治措施及修复办法,对提高行车安全性和降低工程造价有着重要意义。

1 道路桥梁连接段桥头跳车的危害

1.1 影响桥梁的使用及车辆寿命 当车辆通过桥头时,若发生跳车问题,那么由此产生的跳动和冲击会增加桥梁和道路所承担的荷载,加速支座及伸缩缝、桥头搭板、桥台的损坏,其中受到冲击影响最大的是支座和伸缩缝。跳车不仅对桥梁存在较大不良影响,还不利于车辆使用,它会加剧车辆各零件的磨損,使其使用寿命降低。

1.2 降低行车的速度 在车辆实际行驶过程中,遇到桥头搭板纵坡转折处基本上都会选择刹车减速,否则车辆可能会出现剧烈的冲击跳动,影响行车安全,并且跳车也会影响到行车驱动力的传递,客观上降低车辆行车速度,无法使道路使用功能充分发挥出来。

1.3 容易引起交通事故 当通过桥头搭板区域时,车辆会受到冲击和顺簸,很容易引起司机的严重不适,司机在情况下,情绪容易产生波动,朝着负面和消极的方向发展,严重时甚至会影响到其对车辆的正常操作,导致交通事故。

2 道路桥梁连接段桥头跳车产生原因分析

桥梁结构物与路基间的沉降差超过某个限值是导致桥头跳车的根本原因,而该根本原因的形成主要源于以下几方面:

2.1 地基土质不良 土质不良容易出现沉陷,而沉陷是导致桥头跳车的主要原因。一般情况下桥涵位于沟壑地段,多属于软土,且地下水位较高,因为软土具有抗剪强度低、空隙比大、压缩性高、天然含水量大等特点,若荷载对其造成影响,极易形成沉降,再加上基底应力和车辆荷载的作用,导致地基沉陷的可能性极大,并且一旦形成沉陷,要想恢复所需时间旷日持久。

2.2 路与桥的刚度相差很大 桥梁和道路两者刚度存在加大差别,道路是路面(柔性或刚性)与路基(柔性)的组合,路基路面通常具有柔性较大的特性,其力学性质为弹塑性体,而桥梁则不同,它是刚性结构物,其通常是采用刚性的坚石砌筑或用钢筋混凝土整体浇注而形成的,具有较大的整体刚度,力学性质为刚性体。两种刚度相差较大的结构衔接在一起,桥梁由于刚度较大,在外力荷载的作用下,几乎不会发生变形或者变形很小,但路基路面由于土基部分刚度较差,在受到外部荷载和自身重力的作用下,经常会出现弹性变形,甚至是永久变形。

2.3 施工质量不宜达到要求 一般情况下,道路与桥涵接处都是按照完成桥涵结构物建筑以后再填筑两端的路堤的施工顺序进行的,如此在具体的施工中桥涵两端势必会留下一个工期短暂、施工面窄、填土较多的作业段。该作业段由于狭窄且呈现不规则形状,在实际施工中很难应用到大型压实机械,通常的做法是采用人工夯实,如此其密实度自然无法跟大型压实机械作业相比,影响了施工质量。

2.4 台背填料的影响 通常情况下台后填料都是渗透性材料,材料中存在大量孔隙,并且实际施工中压实机具无法面面俱到的对填料进行作业,导致部分孔隙无法被真正消除,而这无疑给施工质量埋下了安全隐患,一旦车辆荷载和自身重力超过某个限值,填料就会出现异常,比如常见的沉降等,导致跳车现象出现。

2.5 设计、管理和验收问题 工程设计对于确保施工质量具有至关重要的作用,但在实际工程中一些设计只针对了桥台及台背地基,只对这些部分采取了加固处理措施,忽视了台前填方下的地基的重要性,在设计阶段就忽视了对其的防护或者采取了不恰当的加固方法。需要注意的是设计必须建立在对地质资料充分了解的基础上,确保设计科学合理。此外管理和验收也直接影响着施工质量,应严格依照相关规范标准进行操作,相关人员各司其职,科学管理施工流程,客观验收施工项目。

3 道路桥梁连接段桥头跳车的防治措施

3.1 地基处理

要想控制跳车,必须采取有效措施处理好桥头软弱地基。现阶段我国关于桥头软弱地基处理常用方法主要有如下几种:砂桩法、深层搅拌法、塑料排水板推载预压法、换填法等,具体分析如下:

①砂桩法。该法属粒料桩类型,在软土、杂填土、松砂地基中比较适用,其对地基的作用主要有挤密、竖向排水、置换,其施工工艺主要如下:整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。该方法能够有效降低地基后期沉降,使地基自然固结,并且依据施工现场实际情况,配以必要的措施,比如超压施工、堆载预压等,将地基强度大大提高,有效改善了地基的整体稳定性。其造价低于深层搅拌法,但是高于塑料排水板堆载预压法。

②深层搅拌法。在加固饱和软黏土地基中该方法被应用较多,其原理是利用石灰、水泥等材料作为固化剂的主剂,运用特别深层的搅拌机械,把软土和固化剂在地基深处进行强制搅拌,如此一来在地基深处固化剂和软土之间会发生一系列的化学物理反应,逐渐形成竖硬的拌和柱体,与原地层共同起复合地基的作用。该方法能够大大降低工后沉降,但是存在造假过高的劣势。

③塑料排水板堆载预压法。在透水性低的软弱黏性土中该方法较常见,该法属竖向排水体预压类型。该方法先是通过竖向作用使地下水沿着塑料排水板渗透到砂垫层中,然后横向排到路堤外面,能够使软基尽快固结。该方法使用后存在少量工后沉降,但是其造价低、施工简单,依然被广泛采用。

④换填法:该方法是在公路建设项目中应用最为广泛的方法一种,因为其具有施工简单、造价较低的特点,且效果良好,最常应用在处理浅层软土地基施工中。其原理是铺设垫层在软弱地层上,使其成为人工填筑的持力层,并且把结构物基底压力扩散到下卧软土地层中,使其应力减少到下卧层的许可承载力范围内,从而满足地基稳定性的要求。垫层材料分为刚性材料和柔性材料两种,其中刚性材料包括合成树脂垫层、金属垫层、木材垫层等;柔性材料包括矿渣、煤灰、石渣、碎石、土等。

3.2 路基处理

3.2.1 台背回填处理方式

桥台背后最好采用砂砾、砾石、岩渣等材料,这些材料具有透水性好、压实快、可压缩性小、强度高、摩擦角大等特点,同时要求填料级配适当。此外,在路基上部设置水泥稳定料改善层次,也能够有效提高路堤刚度,若上述两种方法同时采用,效果将更佳。

3.2.2 台背回填处的压实

由于台背回填处位置特殊,位于路基和桥台衔接处,在碾压过程中大型机具很难对其进行作业,过分靠近该位置可能会影响到桥台,基于此,必须意识到碾压该位置的重要性,选用小型机具分层压实,若小型机具依然难以对其作业,应采取人工夯实措施,必须确保台背回填处的密实度符合要求。

3.2.3 采用“填筑路堤预压”的施工方法

为了使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降较小,可适当减少桥涵两端路堤的工后沉降,通常采用的措施就是填筑路堤预压的施工方法,该方法能够使路基排水固结,达到上述目的。

3.2.4 设置完善排水设施及防水工程,做好桥头路堤的排水

3.3 路面处理

①设置桥台搭板。桥台搭板直接影响到路面基地沉降,对于减少车辆跳车意义重大。应依据台后填土破坏板件的长度来确定搭板的长度,其受土基状况影响,与道路路堤填筑高度成正比。

②设置变厚式埋板。通过在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板能够有效避免二次跳车,通常该埋板长度在三到五米之间。若针對的是水泥混凝土路面,该埋板可改为变厚式板。

3.4 加强设计、管理和验收工作

①精心组织设计,优选设计方案。②实行专业化管理。施工项目各个阶段都交由给专业人员进行操作和管理,不仅提高了施工效率,也确保了施工质量。③加强工程验收工作。依照相关规范标准对台背填土施工的各个环节进行严格检查,只有在检验合格的基础上才能验收。

3.5 加强伸缩缝的养护

为了减少跳车,必须采取有效措施加强伸缩缝的养护,同时该措施还能够大大延长车辆和桥梁寿命。加强伸缩缝的养护具体应做到以下方面:

①做好施工过程中的养生。在砼初凝前,应用毛刷拉毛,之后用麻袋或土工布将其覆盖,并进行至少七天的洒水养生,要求整个洒水养生过程都必须安排专人负责交通管制,禁止车辆通行,待其强度满足车辆通行要求,且用专用工具安装橡胶密封带后,方可通行。②定期检查密封橡胶带是否存在异常及清扫密封橡胶带中的公路垃圾,一旦在检查过程中发现异常,应及时联系厂家进行更换。③定期检查梁端与桥面铺装连接处及槽区内的砼是否存在异常,一旦发现问题应及时采取应对措施。④及时修补伸缩缝附近凸凹不平、平整度损坏处。

4 结束语

总而言之,桥头跳车问题较为复杂,多种因素都可能会引起桥头跳车,且解决方法也各不相同,但万变不离其宗,解决方案都是从原因入手,解决桥头跳车问题。在解决这一课题中,应全面考虑引起桥头跳车的各方面因素,在确定质量的前提下,我们应从经济的角度来考虑工程造价,并综合采取各种防治措施。

参考文献:

[1]冯忠居,方贻立,龚坚城,朱建斌.高等级公路桥头跳车的危害及其机理的分析[J].西安公路交通大学学报,1999(04).

[2]王延宗.桥头跳车成因分析及预防措施浅谈[J].内蒙古公路与运输,1999(02).

[3]丁明元,张学华.预防桥头跳车的技术措施[J].内蒙古公路与运输,1999(02).

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