高速公路桥头跳车防治措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2015-05-15
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高速公路桥头跳车防治措施探讨

黄剑

黄剑

广西长长路桥建设有限公司530003广西南宁

摘要:桥头跳车是路桥过渡段常见的病害,文章分析了桥头跳车的危害,并针对引起桥头跳车的原因,提出防治措施,以提高行车的安全性与舒适性。

关键词:桥头跳车;危害;防治

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差超过某一限定值,当车辆通过时,产生跳跃和冲击的现象。桥头跳车问题一直是困扰路桥工程技术人员的难题之一,是目前国内公路较常见的道路病害,桥头跳车的出现,不仅对行车的安全性、车辆的运行速度以及车辆的维护费用带来影响,而且也增加了桥梁的养护、维修费用,严重的还会引起交通事故。因此,应对桥头跳车的原因进行客观分析,根据这些原因采取相应的防治措施,最大限度地减少病害发生。

一、桥头跳车的危害

(1)降低行车速度,影响路面通行能力。桥头处形成的台阶,使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。根据调查,很小的台阶对车辆行驶影响不大,而当台阶达到一定高度时,则会对车速有明显影响。

(2)易造成安全事故。车辆跳车产生的冲击和颠簸,易引起驾乘人员的不适,严重的会影响其对车辆的正常操作,从而导致翻车、追尾等交通事故,威胁人、车和财物的安全,造成生命、财产的损失。

(3)影响公路的使用和车辆寿命。由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏,从而增加了养护维修费用和管理的难度,并降低了公路使用性能,同时也会加速车辆机件、轮胎等的非正常磨耗,降低车辆使用寿命。

二、桥头跳车的原因分析

(一)设计考虑不周全

(1)由于设计人员对地质资料了解不够充分,或勘察资料不完善,导致在设计过程中忽略了对不良地基的问题,对台背填料、分层厚度、碾压遍数及压实机械没有严格的要求,加固方法选择不当等;(2)采用错误的枕块设计和不恰当的桥头搭板,在交通荷载的反复作用下遭到破坏、磨损,不当的混凝土以及路基填料也将影响路面的正常使用;台背锥坡,路面排水系统设计不周全,容易造成路面水从中央分隔带或边坡、锥坡下渗,对填料造成冲刷,填料强度降低,甚至形成空洞。因此在勘测工作的时候,必须要做充分的准备和估计,尤其是在桥梁位置确定之后,需进一步详细勘测桥涵位置的水文地质情况,充分考虑施工条件,材料的选择等等工作,为施工做好充分的勘测准备。

(二)排水系统不完善

对于路堤和桥涵的连接区域来说,通常会存在接缝,当降水量比较大时,路面不能及时地排除雨水,这种情况下,雨水就会顺着接缝流入到路基中,对路基填土形成冲刷危害,导致细粒土不断流失,从而降低了土基的压实度,另外,受车辆的冲击作用以及气候条件的影响,桥头跳车问题最终形成。

(三)自然因素

一般桥涵都会设在路面不平整或者是水面上,所以桥台处经常会被水冲洗,导致桥台处的材料发生质变,孔隙增大、抗压能力差、容易变形。一旦在此桥台面进行车辆荷载,就会破坏结构层,使得地基沉陷。再者桥头路基的填筑困难大,而产生破坏的能力更大,即使是稳定的地基,在长时间的负荷下也会出现桥头跳车的现象。

(四)台后填料材料选择不当

在设计上,台背的填筑要求是强度高、透水性好、容重小的材料,如卵砾石土、碎石土、中粗砂和强度较高的工业废渣,还可以采用陶土颗粒、高分子材料等,同时还必须要做好相应的级配实验,采用最佳级配。由于受到当地条件的限制,施工单位选择的材料往往不当。级配、含泥量等没有进行很好的控制,甚至路堤填筑与台背回填使用相同的材料,有些比路基填料还要差;此外,台背回填的范围不够,或台背回填与路堤连接部位没有按设计图纸设台阶、斜坡衔接,而是依其遗留缺口顺势填筑。回填材料每层填筑太厚,甚至一些施工队伍将凹填料由汽车直接卸入这个缺口,填筑厚度无法控制。

(五)施工管理存在缺陷

在实际施工中,各种原因使得原有计划进度无法得到保证,施工单位为了追求施工进度,没有合理地选择台后填土,进行分层压实过程中土层过厚,没有很好的处理压实盲区与地基,进而在一定程度上导致台后填土产生沉降,为道路的正常使用埋下安全隐患。另外,施工过程中,如果施工节点环节处理不好也会产生和加大平面高差,导致桥头跳车现象。例如施工时伸缩装置的锚固钢筋焊接得不够牢固,或产生遗漏预埋锚固钢筋的现象,给伸缩缝本身造成隐患,施工时伸缩缝装置安装得不好。桥面铺装后伸缩缝浇筑得不好,接缝处桥面凹凸不平,使用过程中,在反复荷载作用下致使伸缩缝损坏,引起跳车。

三、桥头跳车的防治措施

(一)加强地基处理

要想减轻,甚至是避免路桥过渡段不均匀沉降的产生,对地基进行必要的处理就显得尤为重要,以便对桥头跳车进行有效控制。

(1)一般地基的处理:挖除桥头路堤边坡锥坡(护坡)坡脚外2m范围内的腐殖土、淤泥等,对基底压实压实度>93%,回填土应分层压实按规范压实度可再提高2个百分点;(2)软土地基的处理:目前国内常用的软地基处理方法有粉喷桩复合地基、换填法、塑料排水板、超载预压法等。从加固地基的效果来看,水泥粉喷桩复合地基加固地基效果明显,施工工期短,但是费用高。在实际应用中,在靠近桥台处适当加密水泥粉喷桩可以取得较好的效果。超载预压法一般是利用施工荷载作为软弱地基预加荷载,该方法的施工工期长。塑料排水板法工期较短,施工简单,技术成熟,但仍存在少量工后沉降。如果受到造价的约束,还可以设置过渡性路面,加强养护,待主体沉降基本完成后再铺设原设计路面。常用的过渡性路面有水泥混凝土块、沥青混凝土过渡层等。

(二)晚上排水措施

水是造成路基病害的主要因素,因此必须要注重排水设施,设置完善的防护措施和排水系统,要保证渗水及时排出台背区域,减少渗水对填土料的影响。另外,也可以在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置垫层,避免路面下渗水进入填方体。为了排泄填方体与加固地基之间的下渗水,对中间为砂砾石填料两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处做30~50m纵向集水管,每隔5~10m做横向排水管。

(三)合理选用填料

台背填料应在现场择优选用,通常情况下,要选择那些后期沉降小、透水良好的砂砾等。由于土的性质复杂多变,并且和土的含水量有着密切关系。对于土中的水,通过透水性良好的粗粒可以及时地排出去,进而在一定程度上加快台背填土的固结,压缩模量可以大大地提高。

(四)严格控制施工

工程施工前要结合工程实际,制订一套合理、可行的施工计划,利用施工计划来指导施工为。为增加沉降时间,减少工后沉降,应优先安排小型构造物施工,尽早进行台背填土施工。构造物完成得早,就能对构造物间路基进行整段施工,不存在台背施工区域狭窄的问题,提高了路基整体性。桥头搭板的施工要尽量晚,最好安排在搭板上的沥青路面铺筑前一个混凝土养生期时施工。施工过程中,排水措施设置与土方填筑同时进行,使土体保持永久性干燥状态,防止塑性变形和地基下沉。为了使填方压实度达到要求,必须完善施工工艺、方法,强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,严格执行工序验收制度,分层验收,层层把关,以确保桥台两端填土和路堤的施工质量,避免桥头跳车。

结束语

桥头跳车现象是当今路桥施工中普遍存在的难题,往往是由于多种原因引起的。但是,只要根据工程现场的实际情况,采取有针对性的措施,消除一切可能存在的施工质量隐患,才能防止桥梁桥头跳车现象发生,以保证行车的安全,提高车辆通行的舒适度,延长公路的使用寿命。

参考文献:

【1】郑小峰.谈桥头跳车成因及治理对策【J】.山西建筑,2014(3).

【2】王明怀.高等级公路桥头跳车病害的成因与防治研究【J】.华东公路,2010(1).

【3】张帆,刘毅.桥头跳车作用机理与处理措施研究【J】.城市道桥与防洪,2014(4).