桥头跳车处理办法的探究

2014-02-18 03:50关迎春
城市建设理论研究 2014年5期
关键词:桥头跳车处理办法

关迎春

摘要:随着我国高速公路建设工程的快速发展,人们对于车辆快速、安全以及舒适的运营要求也随之越来越高,就已经投入使用的一些高速公路运行情况来看,其中还存在着一些问题,它不仅影响着车辆的运行安全与舒适,而且影响到公路使用性能与运输效益功能的发挥。本文以辽宁省鹤大高速公路丹东-庄河段,全长136.335公里,其中85公里左右经过水稻田,属于软土路基,从2005年9月开通至今,桥头沉陷现象一直持续,于06年、07年、09年10年、11年共维修了5次,累计维修桥跳318座次,造成养护投资额外累计投资1500多万元为例。就如何围绕道路工程施工中解决桥头跳车问题进行了论述,并提出解决的办法。

关键词:桥头跳车;原因;处理办法

中图分类号:U41 文献标识码: A

引言

桥头跳车现象非常普遍,严重影响到行车安全和舒适性,并给养护部门带来了很大困难。不但影响高速公路的行车安全,还给养护成本造成了巨大的压力。桥头跳车的症结在于桥头引道的路基路面和决定桥面标高的桥台两者在各自沉降后所形成的高差,引起桥头线形突变,出现桥头跳车。要完全消灭这个高差是不可能的,但可通过分析研究和采取防治措施尽可能地减少,使其控制在设计行车速度下感觉不到跳车振动的范围内,以满足快速、安全和舒适的行车要求。

一、桥头跳车产生的原因

1、设计方面的原因

在设计中,使用的建筑材料的种类不同,造成在同一荷载作用下的所发生的塑性变形与次固结沉降的程度也不同,设计中使用强度低、刚度小以及压缩性大的建筑材料的塑性变形与次固结沉降比较大,而透水性能比较好的建筑材料在压缩性和刚性方面比粘性土材料的性能要好,但是由于它的透水性比较好,造成天然地基与相邻的路基土容易受到路基周围的渗透水、路面渗水、毛细水以及桥台沉降渗水等的侵蚀,使材料发生软化的问题,因此降低了台背过渡段的路基与相邻段的路基的强度,增大了其沉降、变形程度,造成由于台背部位路基的强度过低而引起跳车问题。

2、路基填筑产生的沉降

桥梁通常位于河泊地段,地下水位高,且而多属软土地层,在路基土自重及行车荷载作用下,使地基产生竖向变形造成路基沉陷。软土地基具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点,使路基沉降加剧,且需要长时间在行车荷载及路基自然沉降的作用下渐趋于稳定。另外,为了满足通航净空的要求,桥台后的路基填土较高,路基自重大。由此产生的地基内应力相对较大,容易引起路基沉降,导致一定的时期后,台背后的填筑物逐步产生沉陷。

3、地基沉降问题

地基沉降是桥头跳车的原因之一,这种沉降可能会出现瞬时的沉降现象、主固结的沉降现象以及次固结的沉降现象。其中在具体的施工过程中已经解决的是瞬时沉降问题,因此该问题不会引发桥头跳车。如果不能选择正确的方法来处理地基,在施工的过程中就会导致主固结沉降未解决,很可能在施工后出现较大的沉降现象,当车辆通行之后,时间一长,地基会出现固结,也将会完成剩余的沉降过程,于是就会出现桥台沉降差的情况,最终引发桥头跳车。次固结沉降主要是指在车辆荷载的作用下,导致地基的土体变形,路面的高程开始出现下降,于是就形成了桥头跳车问题。

4、桥台台背填筑压实的控制

在靠近台背处填筑时,压实度难以达到设计规定的要求,这也一直是施工中处理的难点。当前在施工中主要采取人工夯实、强夯、填筑级配混合料等方法技术措施。对于轻型结构桥台,振动压路机靠近桥台压实可能破坏桥台结构,对于U型桥台,压路机难以靠近,使得靠近桥台部位的填筑物形成死角,压实不到位,经过路基的后期沉降,造成桥台与台背填筑物产生沉陷。

二、桥头跳车问题的解决办法

1、设计方面的改进方法

(1)在对台背部位的地基进行设计处理时,首先要对基底进行清淤处理,以消除填筑段路基的地基隐患,保证地基的承载力必须满足设计的要求。换填段地基施工时要使用满足设计要求的换填材料进行换填,还要确保换填材料的质量安全。

(2)采用合适的台背填筑材料,在桥台5m-10m的范围内选择容易压实、强度高、固结较快、透水性较好以及后期压缩变形较小的路基填筑材料。对于台背处的路基段产生不均匀沉降的问题,会造成路基段施工的桥头搭板也会随其同时发生下沉,对于这种问题,我们可以通过桥头打桩与台后搭板的双重加固处理措施进行解决。

(3)采用设置桥头线路纵坡的处理方式,从刚性桥面到柔性路面我们可以设置一段过渡段的桥头搭板,使其形成沿路线纵向10度的坡,防治车辆从桥梁行驶下来时对于路基所造成的冲击。

(4)加强对于桥头排水的设计措施,在两侧桥台的顶面和桥头搭板的连接处进行防水措施设计处理,避免水流顺着施工缝隙流入到路基之中,引起路基的下沉。对于一些在地下水较为丰富的路段,我们还要设置一些渗沟以及降水井等排水设施,以防治水流对于路基路段的侵蚀。

2、路基沉降的控制方法

在桥台台背与路基填筑施工中,采用土工合成材料加筋土路堤并不能有效提高路基的承载能力,只能减少行车荷载的应变力,并不能阻止路基的不均匀沉降。只有在路基具有足够的承载力,在路基填土自重荷载与行车荷载共同作用下不被破坏而产生较大的沉降时,土工合成材料才会产生较大效果。所以,桥台台背衔接处的路基条件应能满足路基施工后的沉降小于10cm,沉降差值小于5cm。根据《公路路基设计规范》JTJ013-95,对于台背与路堤衔接处的压实度应达到设计规定的标准,高速公路、一级公路为96%,二级公路为94%,三级、四级公路为92%。

3、处理地基的方法

首先,要从地基实际出发,然后选择正确的路基处理方法,其处理方法必须将路基沉降问题严格控制在标准路基范围之内,在施工过程中必须对路基沉降问题进行及时观测;其次,在所规定的工期范围内,如果是软粘土地基,那么应该使用排水固结方法来进行处理,这种处理方法所体现出来的效果很明显,能够对施工后的沉降问题进行有效控制,并且费用很低。需要注意的是这种方法的预压期要求最少为6个月的时间,如果不能达到其条件要求,会使桥头跳车问题更加严重;最后、如果工程的工期比较紧张,可以使用水泥搅拌桩和悬喷桩的方法对地基进行处理。这种方法可以将地基的承载力提高,使地基的沉降减小,同时也是处理地基最经济实惠的方法。

4、台背回填的控制及技术措施

台背回填处的压实为减少桥台两端路基施工后的沉降,使桥台两端的路基与台背结构物相对沉降量尽可能小一些,一般可采取堆载预压法,使路基排水固结,待路基沉降处于稳定后再开挖台背处多余的填料。台背填筑之前,可在处理后的基底顶面设置横向泄水管。台背回填应在桥涵上部结构吊装之后进行,同时注意构筑物两端对称填筑施工。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降主要因素。由于台背回填位于桥台与路基衔接处的特殊位置,因此成为碾压环节的重点和难点。由于处在特殊位置,压实机具难以碾压到位,并且压路机振幅太大时,容易对桥台产生影响。因此,台背回填靠近桥台处的压实机具尽可能选择小型压实机具,严格控制分层厚度和碾压遍数以及碾压后的压实效果。对于压路机碾压不到的死角,应采用人工配合冲击夯夯实,以达到规范标准。

结束语

桥头跳车现象是当今普遍存在的难题,其多种复杂成因的病害影响的因素也不尽相同。但是,只要根据工程现场的实际情况,使桥台结构的设计和衔接的路基设计相结合、完善。根据工程地质地基条件做好路堤桥台衔接段的基底处理工作,加强施工管理中的各个环节及对工序质量控制点的控制和严格监理监督机制,从而减少产生桥头现象的发生,让有限的建设资金发挥最大的社会经济效益。

参考文献

[1]李兴林.浅谈桥头跳车形成原因及处理措施[J].甘肃科技,2012(09).

[2]涂晓莹.浅谈桥头跳车的预防及处理措施[J].中国高新技术企业,2013(01).

[3]江一飞.浅谈桥头跳车的成因及预防处理措施[J].科技视野,2013(03).

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