赵杰
(开封市公路管理局,河南 开封 475000)
随着我国公路和城市道路建设的快速发展,大量的公路桥梁应运而生。但因种种原因有相当一部分桥梁在投入使用后出现了不同程度的桥头跳车现象,为了进一步改善行车的平稳性和舒适性,并在以后的设计和施工过程中有所改进,笔者对部分已建成桥梁进行了调查研究。
根据对开封市近几年路网项目新建大中桥梁调查资料显示:2001年至今共新建改建大中桥梁90余座,其中行车明显存在弹跳感的占被调查桥数的50.3%,总的看来桥头完好率很不理想,个别情况相当严重。
开封市部分桥梁桥头跳车情况调查统计情况:2001年,调查G310线郑杞连接线有4座桥,其中有2座存在跳车现象,跳车比率占50%;2002年,调查G220线开兰路、S325线尉扶路、S326线傅玉路共有10座桥,其中有5座存在跳车现象,跳车比率占51%;2003年,调查S325线杞尉路和S220线尉洧路共有25座桥,其中有13座存在跳车现象,跳车比率占42%;2004年,调查开封市大梁路新建工程有3座桥,其中有1座存在跳车现象,跳车比率占40%;2007年,调查S219永定线改建工程有4座桥,其中有1座存在跳车现象,跳车比率占31%。综合起来讲,桥头跳车按弹跳部位不同可分为:桥头搭板跳车和伸缩缝跳车两类。现就不同部位跳车的性质、原因、及对人体舒适度的影响分述如下:
该部位跳车现象多见于位于新建填方路基处的桥梁,当新建道路通车前期 (第一年内),此种跳车表现的不太明显,甚而不跳车。但随着行车的扰动,路基自然沉陷逐步叠加,而桥台沉降相对路基沉陷而言却显得微不足道,二者的沉降差最终表现为桥头低洼而桥梁上凸,行车时对人的感觉是瞬间超重然后是瞬间失重,当车速较高桥梁较短时,就表现为强烈的跳车现象。另外在一些路基较稳定的改建工程中,个别桥梁也存在类似的搭板跳车现象,其主要原因为桥头回填土压实度不够,搭板下垫层处理不到位或压实不够,通车后引起搭板一端下沉,导致跳车。(如下图)
调查结果表明,商开洛高速公路开封境的桥梁大部分存在搭板跳车现象,另外开尉路茶庵桥、东环路铁路立交桥、兰杞路淤泥河桥、尉杞路铁底河桥,以及部分未设搭板的涵洞两端等等都不同程度的存在类似的因桥头路基下沉而引起的跳车。在车速较低的情况下,这种跳车表现不太明显,但随着车速增加会变得非常剧烈,令人感到很不舒适。
沉陷前
从调查的一些伸缩缝来看,其跳车大致可分为两类:一类是伸缩缝损坏,另一类为伸缩缝施工安装不合格所致。目前大中桥梁的伸缩缝常见类型有以下几种:U型锌铁皮型、橡胶条型、板式橡胶型、钢制支承型、模数支承型及暗缝型等。我市近年来所建大中桥梁几乎采用的大都是异型钢与密封橡胶带组合的模数式伸缩缝。调查显示近年所采用的异型钢与密封橡胶带组合的模数式伸缩缝(如毛勒式)因伸缩缝自身损坏而跳车的几乎没有,但由于施工顺序和方法不当而引起跳车的也不在少数,其中以歇马营贾鲁河桥、南菜庄标台沟桥、通许惠贾渠桥等最为典型。长期以来,设计施工单位一直都在努力改变这一现象,但往往由于一些人为因素使得本应优良顺畅的桥梁在结尾工作中出现了不尽人意的缺憾,这是一个值得一些施工单位去反思和注重的问题。
对于新建桥梁搭板跳车一定要防于未然,搭板浇筑前的台背回填处理必须严格把关,压实度应按施工技术规范执行,素土回填厚度达到一定时上面应用数层搭板垫层处理,其材料一般与路面底基层材料相同,压实度按路面设计要求执行;对于搭板下为砂砾垫层处理时,需设置枕梁,以防止其强度满足不了上部荷载以及稳定性的要求。施工过程中搭板的浇筑基本都在桥梁主体工程完工后进行,此时监理和施工单位往往认为桥头的处理已不再是工程的主要工序,所以对其质量重视不够,其实工程竣工后一旦搭板出现沉陷,其处理难度要比处理路面缺陷大的多,处理结果也往往不尽人意。总之搭板下垫层的处理绝对不容忽视,不要因为简单的工作而不为最终影响整个的优良性。
已经建成而出现搭板沉陷的桥梁,对于沉陷已经稳定的其处治方法一般是将搭板上沉陷的路面材料切除,切除长度一般要长出搭板1.5-2倍,然后用沥青砼沿桥台背墙顶面与路面连线平滑的将沉陷部分填补起来,填补的自然厚度一定要由实验确定压实系数后通过计算获得,否则处治效果会不理想。兼与此个别养护部门在搭板砼上钻数个通孔,向搭板下压水泥砂浆甚而向搭板下土层中注砂使其沉陷停止,然后再按上述方法处理,这样基本可以达到预期目的。
沉陷后
伸缩缝跳车是必然的,但剧烈的令人明显感到不舒适的跳车是不正常的,这里所说的跳车指的就是剧烈的行车弹跳。
模数式伸缩缝装置的施工安装必须按照一定的安装工序进行,根据桥面铺装较伸缩缝安装的先后,其安装工序略有不同。
先装法安装工序为:整理预留槽内预埋筋、清除杂物;伸缩装置吊入槽内、就位;按当时施工程度,调整初始伸缩值、并定位;伸缩装置两侧锚固筋与相应预埋筋焊连,拆定位角铁;布设预留槽内横向钢筋或钢筋网,并与相交钢筋焊在一起;立梁端缝隙间端模板;现浇槽口锚固系统树脂混凝土;养生;完工。
后装法安装工序为:填充实预留槽砂袋等;桥面整体铺装;切缝;清除预留槽内砂袋等,并整理预埋筋及清扫槽内等;伸缩装置吊入槽内、就位;按当时施工程度,调整初始伸缩值、并定位;伸缩装置两侧锚固筋与相应预埋筋焊连,拆定位角铁;布设预留槽内横向钢筋或钢筋网,并与相交钢筋焊在一起;立梁端缝隙间端模板;现浇槽口锚固系统树脂混凝土;养生;桥面铺装;完工。
施工时建议施工单位一定要根据具体的现场情况确定采用先装或后装。
引起伸缩缝跳车的原因一般是施工安装不规范所致,施工中一定要认真细致,严格按照规范进行施工安装,力争将跳车隐患消除在浇注高标号混凝土之前,一旦通车后发现伸缩缝不平顺,那么其改造维修将是非常困难的。建议施工单位安装模数型伸缩缝时尽量采用后装法,只有在特殊情况下采用先装法,采用先装法施工时必须严格控制伸缩缝标高,并反复复核确信标高无误后方可浇注混凝土。针对斜桥伸缩缝笔者强力推荐后装法施工。对于模数型伸缩缝病害的处治,一般是将桥面沥青层凿除,然后按混凝土路面进行重新铺筑,这样基本可以改善行车的平顺性,达到处治效果。但更换伸缩缝的实例并不多见,因为该伸缩缝与桥梁构件的联接基本上是焊接,拆除难度较大,再者更换伸缩缝也会对桥梁结构非常不利。
总之只要设计合理,施工工序正确,安装操作认真仔细,明显的桥头跳车是可以避免的;对于搭板跳车和个别类型伸缩缝跳车甚至完全是可以消除的。
[1]张克前.治理公路桥头跳车现象的关键措施[J].山西建筑,2003-09-15.
[2]罗海兵,薛爱华.浅论桥头跳车现象的预防与治理[J].城市道桥与防洪,2001-12-30.