农村公路桥头跳车产生的原因与防治措施

李海东

(林甸县农村公路管理站)

1 桥头跳车的原因分析

(1)设计因素的影响

好的桥梁设计可使车辆桥头跳车大大减轻,甚至可以达到几乎不损坏桥梁、道路的硬件结构和不影响车辆正常运行的程度,但在具体设计中,由于不重视以下问题,达不到减轻桥头跳车的目的。

①桥台台后的填土排水设计

台后所填的土体在遇水后含水量增大,密实度降低,导致其抗压和抗剪强度的不同程度的下降,在车辆的荷载下产生压缩和剪切破坏,土体的水平位移导致其基础下沉。在设计时如果充分考虑桥台的防水和排水问题,可以减轻基础下沉所造成的影响。

②搭板设计

搭板可直接连接到桥上,均匀减少土体的压力,并可将车辆的荷载分布到桥上,防止产生纵坡突变,还能防止由于刚性的不同而形成的路面凹坑。

③桥台基底设计

基底一般为土质和软基,这样的基底必须选择硬质的填料或进行加固设计,增强基底的强度。

④路面设计

为了保证桥台与道路路面的良好衔接,一般可先设计过渡性路面,待路堤沉降基本完成后再修筑正式路面,尤其对于软基地段更应重视此问题。同时应重视桥台与搭板的衔接处的设计,以免事后由于接缝的损坏而加剧跳车现象的发生。

(2)施工因素的影响

具体的问题主要表现在以下几方面。

①台背填土

台背填土,未能很好地分层填筑、分层碾压或夯实。台背施工空间受限制,其棱、角等处大型机具碾压不到,小型机具碾压或人工的辅助夯实,造成压实度不均匀,给日后留下隐患。压实度未能达到要求,使桥台附近填土的压实度与其它路基的压实度不同,使挡土墙等构筑物的被挤压力增大。这些因素导致桥台构造物与引道路堤之间沉降不均匀。

②施工材料和工艺

对桥台和道路衔接段的施工不等同一般道路路基的施工,缺失专门的施工工艺和要求,尤其对于一般地基和软土地基没有采取特殊的处理,或者换填的材料达不到工程设计要求,导致无法压实,是必造成桥头沉陷。

③自然因素的影响

由于自然因素的作用,即使在设计和施工方面做得都比较完善,桥台与引道路堤间的差异沉陷还是不可避免的,当然在设计和施工方面尽量考虑周到的情况下,可以不同程度地减轻由自然因素所导致沉降的影响。

④地质和土质

地基土质不良,地下水位较高,这是农村公路路桥建筑中的一个特点。软质土中含有大量的有机质,压缩性大,抗剪强度低,其天然结构极易破坏,强度大大降低。因此在软基上修筑路桥,极易产生沉降。又由于桥头路基相对高度较大,产生的基底应力也大,在重力的作用下容易变形,在重载下便出现沉降。

⑤回填材料

台背填料一般为土,而我们所处的地区是亚粘土,含水量大。在施工中,由于大型的压实设备上不去,小型设备碾压或人工夯实达不到压实要求。

⑥桥台构造

桥台构造物由石砌或钢筋混凝土构成,属刚性体建筑物,而与桥台相连的道路却属弹性建筑物。由于存在较大的刚度差,并且桥台的沉降是非常的小,所以造成道路与桥台之间的沉降不一样,从而形成桥头跳车。

2 桥头跳车的防治方法与措施

(1)合理设计

不同的区域要有不同的设计。首先是地质测量土壤结构与水情的情况的基础上,对拟建桥台和连接路堤的沉降量进行精确的计算,采取相应的技术措施,选用合适的换填材料,选择沉降差异较小的方案。

(2)基础处理

对一般地基可用加固材料(水泥土、石灰土等)进行加固,对软土、湿陷性黄土等应采取特殊的地基处理方法。我们地区的公路桥涵地基多见软土,在施工中关键在于加固和排水。

(3)桥头搭板

由于桥台和引道路堤在结构、材料、刚性和胀缩率等方面存在较大的差异,桥头设置过渡段能缓和沉降突变对行车的影响。桥头搭板是路面处理的一种常用方法。搭板的长度和宽度应合理,长度应根据路基的填高和土质情况确定,不能小于破坏棱体的长度;宽度则应考虑与防护工程良好的衔接。中分带也应设计搭板封闭,以防雨水渗入。

(4)台背填料

桥头路堤的填料最好选用粗颗粒材料或者设置一定厚度稳定土结构层。在任一高度的平面内不能用不同的填料填筑。应禁止用高塑性黏土填筑桥头路堤。台背的回填(尤其是挖方地段)应选用砂砾、石渣等优质材料(湿陷性黄土区段应选用水泥、石灰稳定土),禁止使用风化岩。对桥台后填料的要求是透水性好,内磨擦角大,可压缩性小等,使其易压实,易达到密实度要求,而且稳定。

(5)台背填料的碾压

发挥大型碾压机的作用,充分压实台背填土,达到设计要求的密实度。对于边、角、棱不易压到的地方,可采用小型碾压机和人工夯实的方法保证压实度,碾压层的厚度应控制在 15～20cm范围。人工夯实的厚度应控制在 12～15cm范围内。

(6)排水设施

台背后的填土应有排水坡度,设置地下排水。可在桥台与填土的结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填土层,同时可在填方体(中间砂砾,两端土类填料)与加固地基的连接处设置一定长度的纵向集水管和横向排水管,以排泄地下或基层的渗水。