高速公路桥头跳车问题的防治与处理

张允兴 王永兴

摘要:改革开放以来,我国公路建设进入了以高速公路为标准的快速发展阶段,高速公路建设取得了突飞猛进的发展。本文结合现场施工经验,剖析了桥头跳车问题的产生原因、防治措施及补救措施。

关键词:桥头;跳车;防治;处理

目前,我国高速公路建设正处于“质”与“量”并重的重要发展阶段,桥头跳车现象是公路建设中常见的质量问题之一,也是多年来困扰公路行业的一大难题,越来越引起公路建设部门的重视。桥头跳车现象,不仅使得行车的舒适度大大降低,而且造成车辆大幅度减速,严重的跳车现象还可能导致车辆失控而发生交通事故。因此,如何解决高速公路桥头跳车问题,是很多人在思索的问题,本人结合近十年的现场施工经验提出一点肤浅的认识与见解供大家参考和探索。

1 桥头跳车的表现

主要表现为桥(涵)台与相邻路堤之间产生沉降差,造成错台或纵坡不顺以及构造物的附加变形(主要指伸缩缝),导致跳车。

2 产生桥头跳车的主要原因

产生桥头跳车的原因是多方面的,包括地基地面条件、填料、施工材料及设计、施工等多方面的诸多因素。主要有以下几种:

2.1 刚度差引起的沉陷跳车

桥涵、通道与路基大部分都是同年平行进行施工的,桥(涵)台一般采用刚性较大的钢筋砼浇注而成,其地基强度一般都具有较高的要求,沉降较小或不沉降,具有较大的整体刚度,而与之相连的路基填土虽然经过压实,但仍会产生较大的工后沉降,形成刚度较小、柔性较大的弹塑性体,在车辆荷载作用下,刚性较大的桥(涵)台与塑性路基的刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变,增强了桥头跳车的震动效果。

2.2 地基土质不良

桥涵通常位于沟壑地段,地下水位高,且多为软土地基,另桥头路基填筑高度一般都较大,受荷载作用后,下沉的累积高度也较桥(涵)台下沉高度大,形成错台;另外,部分桥头地基为湿陷性黄土,桥(涵)台基础底部进行了换填或加固处理,而台后没有进行处理,台后地基浸水后造成路基沉降,产生错台。

2.3 施工原因

一些施工单位只求进度而忽视质量,施工工期、供需安排不当,没有严格按施工规范作业。

A、松铺厚度控制不严,造成每层的底部没有压实;B、回填速度过快,压实度未达到要求;C、材料把关不严,采用有机土、腐殖土或湿陷性黄土回填,产生较大的工后沉降;D、用人工压实或压实机具与压实度不配套造成压实度不足;E、施工场地狭小,压实不便工人偷工,减少压实遍数,导致压实度不足;F、没有设计施工台后排水设施,导致台背填料浸水,形成较大的工后沉降。

2.4 设计问题

没有按照设计规范要求在桥台前后正确地设置搭板过度段,在桥台与路面搭接处没有设置胀缝。

3 防止桥头跳车的施工措施

3.1 填料控制

选用透水性较好、摩擦角大、强度高、可压缩性小、压实快的填料,如砂砾土、碎石土以及坚硬的有一定级配的山坡上,最大粒径不大于0.6倍的压实厚度;填料严禁选用容易产生崩解的风化岩碎屑,以免填料风化崩解产生下陷。采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,应掺入石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入普硅水泥进行稳定,必要时还可采用土工合成材料加筋处理。

3.2 压实机具

由于台背回填处位于路基和桥台衔接的特殊位置,成为碾压的薄弱环节,压路机难以碾压到位,压实机械宜选用小型机具分层压实,对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工补充夯实。

3.3 夯实方法

铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m,且与路基相接处按不小于1:1设置斜坡或台阶,每层松铺厚度不得大于15cm,压实度必须达到95%。

3.4 地基处理

对于桥头为软基等不良地基时,需对地基进行预处理,包括换填砂砾、换填碎石等换填措施,或采用砂桩、塑料排水板堆载预压、深层搅拌等方法进行地基处理。也可采用填筑路堤预压法进行施工,即采用填筑路堤预压的施工方法,让路基排水固结,待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。

3.5 管理措施

加强施工质量控制,严格按照规范工序施工,杜绝偷工减料现象,并需对台背回填进行沉降观测,以便发生不均匀沉降后及时补救。

4 补救措施

在施工中,由于种种原因,可能会使个别台背回填压实度不足,针对具体情况,应采取补救措施。桥涵两端设10m长的过渡段,对路基上部0.5～0.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理,也可采用二灰稳定碎石进行填筑,以期提高整体强度。路基压实不足时,可用压力注浆予以加固。在桥头高填土路基上,除进行换填土外,还可采用铺设混凝土预制块路面的措施,以便在高路基发生沉降后重新调平路面。

当路面铺装以后产生沉降后时,说形成的台阶高度<20mm,纵坡差<4‰时,因对车速的影响不太严重,可以不予修补;当台阶高度≥20mm,纵坡差><4‰时,对跳车的影响加剧,应予修补,修补长度应视台阶高度、形状而异,一般以10～15mm为宜,缓和段的坡度控制在0.5%以内。为了使沉降后的路面与缓和段端部衔接舒顺,应对端部开挖处理,一般下挖15～20mm左右。错位沉降的修补可用热拌沥青混凝土加铺,以求增大与原路面的粘结能力,加铺层的强度也较稳定。

参考文献

[1]公路施工手册《桥涵》,人民交通出版社,1985.

[2]方福森,《路面工程》,人民交通出版社,1990.

[3]王明怀,高等级公路桥头跳车清害的成因与防治研究,华东公路,1996.1.