刘晓佳,苗 青
(1.黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司;2.黑龙江伊哈公路工程有限公司)
桥头跳车是指桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降,使得路面形成台阶式显著纵坡变化,导致高速行驶的车辆在这一段产生颠簸跳跃现象。
桥头跳车直接影响行车速度,也影响了行车的舒适与安全,甚至造成行车事故,同时由于车辆的高速行驶在桥头产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。因此,分析和探讨桥头跳车的成因并提出处理措施,对于公路建设有着重要的现实意义。
(1)地基沉陷:土质不良,由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方,地下水位较高,特别是软土地段的土质天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,桥头路基填筑高度较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。
(2)压缩沉降:台后填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近接触台背,不能将填料粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,造成跳车。在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避免沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
(3)施工质量达不到要求:由于路桥相接处的施工顺序是完成桥涵结构物以后再填筑两端的路堤,因此在桥涵两端必然会留下一个填土较多、施工面窄的作业段。容易形成死角,常利用人工夯实,密实度达不到施工要求;由于在路基分层摊铺、分层碾压的施工过程中,当填土过高时,会在压实过程中产生表皮硬壳现象,检测的密实度只是表土层的,而检测不出施工中的漏洞,这样的路堤极易产生较大的沉降而形成台阶。另外,由于在公路修建时,先将桥修好,路与桥的斜街部位最后修,这样,自然沉实的时间短,因而临近桥头的填方体不密实,易引起错台。
(4)结构突变:桥台与台背路面在结构上存在着差异路面结桥组合可看出,桥台前后是两个不同性质路面体系,前侧是铺设在桥台背墙顶面柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系,后侧为柔性或半刚性多层路面体系,在车辆荷载作用下,垫层、基层密实度迅速增加,结构层压缩,而桥台由于巨大建筑作用,加上基础处理较好,一般认为沉降已经完成,相对于路基而言,沉降可视为零,而铺装层压缩也不大。这样,桥台前后两侧抗变形能力不同,相对沉降就不可避免出现,使路面结构破坏,造成跳车。
(1)处理好台后地基:处理好台后软弱地基是控制桥头跳车重要措施。对软弱地基处理,现在国内有换填法、超载预压、塑料排水板、粉喷桩复合地基等常用方法。就目前情况看,水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显,施工工期短,但费用高;超载预压一般可利用施工荷载作为软基预压荷载,但施工工期较长,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期较短,施工简单,经验较为成熟,是目前处理软基较为常用方法。我们要根据当地实际情况,加以应用,使地基承载能力满足设计要求。受造价约束,一般情况可设置过渡性路面,加强养护补强措施,待沉降后再改铺原设计路面,常用过渡性路面有预制水泥混凝土块、沥青过渡层等,都是解决好桥头跳车有效办法。
(2)对接头处路面进行处理:对连接沥青路面,则在桥台处增设增变厚式水泥混凝土埋板,对连接水泥混凝上路面,则将连接处路面板改为变厚式。我们还应注意,混凝土路面同桥梁相接处,最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上,并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔,如为斜交桥,尚应设置钢混凝土渐变板。
合理安排好施工计划,施工时符合规定,是有效减少桥头跳车关键,应遵循“早开工,工期长一点”原则进行,控制好填料质量,尽量采用轻型材料,渗水性好填料。控制好每层填筑厚度,碾压遍数,并对每层填筑质量实施检测,特别是控制好压实度。后台连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行,尽量使这些不易碾压地方密实度达到要求,台后最好按一坡度设置泄水盲沟,沟底用粘上夯实,以利排水。这样,才能更好减少病害。
[1] 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)[M].人民交通出版社.
[2] 方福森.路面工程[M].人民交通出版社,1990.