王军
【摘要】“桥头跳车”是指桥头构造物与桥头引道衔接处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生颠簸跳跃现象。本文通过对道路“桥头跳车”现象及其危害进行简要分析,研究该现象现象产生原因,进而针对原因提出预防、减少病害的对策建议。
【关键词】道路工程;桥头跳车;原因分析;对策建议
引言
随着我国交通建设事业的飞速发展,大批横跨江湖河川、通过河海滩涂等等软基地带的桥梁和道路的建成通车,其中桥头跳车现象非常普遍。 “桥头跳车” 直接影响行车速度、舒适与安全,甚至造成行车事故,同时对路面和桥梁产生附加的冲击和破坏,带来诸多危害。然而交通道路是我国民经济赖以发展的重要基础设施,因此,探讨研究“桥头跳车”现象具有较大的现实意义和需求。
一“桥头跳车”现象及危害
1、“桥头跳车”现象概述
桥头跳车在各级道路中均非常普遍,车辆行驶至该处时发生明显的颠簸,直接影响行车速度、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,它直接影响了道路的使用寿命和社会效益。桥头跳车的症结在于桥头两端刚柔两部分的沉降高差,而这个高差却又是无法彻底消除的,为此我们只能通过分析研究并采取适当措施尽可能的减少,使其在可控范围内,以满足快速、安全、舒适的行车要求。
2、“桥头跳车”的危害
(1)当车辆行至桥头陡坎时,为防止车辆的猛烈跳动,驾驶员被迫刹车减速,降低了道路的使用功能。
(2)由于车辆通过桥头陡坎引起跳车,使车辆颠簸,引起乘客及驾驶员的不适,同时对驾驶员产生相当不利的心理影响,严重时则会影响对车辆的正常操作,造成行车事故。另外跳车时的振动和噪声对道路两旁的居民产生噪声污染,影响其正常的工作和生活。
(3)由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击,从而对桥梁和道路造成附加的冲击荷载,加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏,特别是支座和伸缩缝的破坏,同时也加剧了车辆的机件、轮胎等磨损,缩短了车辆的使用年限,增加车辆运行成本。
二、“桥头跳车”的成因
桥头跳车形成的原因具有多样性和复杂性,主要包括以下几个方面:
1、设计不合理
设计的不合理主要表现在:基底设计未做必要的处理;设计时,为了节省造价过分压缩桥孔尺寸,致使桥头路堤过高,自由沉降加大;桥头防护工程的设计强度不足,路堤填料的水平压力过大,导致防护工程产生水平位移,引起桥头路基沉陷;大、中桥梁端部设计所选用的伸缩装置,由于有一定宽度的横缝,引起车辆跳动,加大了桥头引道的外荷应力。
2、施工质量控制不严
部分施工单位没有严格按施工规程作业,施工时没有按分层填筑、碾压、检测,施工前后排水措施没有做好,压实度达不到标准,导致填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。另外桥台背后施工空间狭窄,工作面小,大型压实机具的使用受到限制,施工单位没采取合理措施,导致靠近台背的回填料密实度部分未达要求。
3、台背填料的影响
台背填料一般为渗透性材料,空隙率大,施工中无论采用什么措施、采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙。压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及桥头防护工程的设置情况。 一般透水性好的土、级配较好的砂石料,其压缩沉降小。 施工符合程序、压实符合要求时,压缩沉降小。 如果原地表连年干旱少雨,水位下降,则会造成地基空隙较大,经过长时间的固结沉降过程,路基会下沉变形。
4、地基沉降造成桥头跳车
地基沉降主要是桥台与路堤的沉降差。桥台基础一般都做了加固处理(如扩大基础、桩基础等),沉降量比较小;而桥头路堤的沉降主要由天然地基沉降和填土沉降两部分组成,在路堤自重和车辆垂直荷载及冲击振动荷载作用下,路基填料逐渐被压缩,孔隙率降低,一段周期内形成填土沉降,这部分沉降造成了路基与桥台的沉降差,最终造成桥头跳车现象。
5、桥头渗水路堤遭浸蚀软化破坏
桥梁与引道连接部位,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,对土类填料易产生浸蚀和软化,特别是对填方体压实不够的部分,易产生侵蚀和软化,降低强度,导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路基沉陷。桥头的差异沉降容易造成路面开裂,雨水下渗,浸泡路基,使填土的强度指标大打折扣,而跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力,如养护维修不及时,这种恶性循环会使破坏程度呈加速发展的趋势。
二、预防和减少“桥头跳车”的对策
1、着重做好桥头基底加固处理工作
首先对填土路堤段的地基承载能力进行测算。对承载能力不足的软弱地基进行必要的加固处理:主要可采用超载预压、换填法、塑料排水板、水泥搅拌桩、旋喷桩等措施,以提高地基的承载能力,以减小地基的工后沉降。
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。受造价约束的,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,解决桥头跳车常用的方法主要由过渡性路面有设置枕梁和搭板或埋板并加铺沥青过渡层等。
2、严格控制施工质量
施工质量是预防、减少“桥头跳车”的关键之所在。首先要合理安排好施工组织,严格控制施工进度、分层回填厚度、回填压实度,务必保证各道工序均符合规定要求,严格按照“三分法”(分层填筑、分层压实、分层检测)施工;同时严把回填材料质量关。
3、合理选择台背填料
设计和施工中,台背填料应在现场择优选用。采用透水性好的填料填筑桥涵两侧路堤或采用改良性土作为填料,如果条件允许可用轻质材料填筑。
4、及时做好桥头排水和修补工作
桥头排水尤其是在施工前和施工中,务必做好排水使原地基排水固结,这对路堤填方的稳定极为重要。当桥头处开始出现破坏时,应及时进行修补,否则会加速桥头路面和路基的破壞,及时修补可以使跳车时车辆距路面的最大垂直距离减小,可以大大减小路面的应力,延长路面使用寿命,同时可以减缓桥头跳车。
5、伸缩装置的种类和位置
为了减少或者避免车辆跳动,减轻桥梁引道的外部应力,设计时应尽量考虑将伸缩装置设置在桥的中间部位,把桥头设计为一个桥面连续,同时还可减轻车辆通过伸缩缝时的跳动对引道造成的影响。另外设计可以考虑将桥梁的端部由活动支座变成固定支座,这样能增加桥头的坚固性,对桥头跳车也能起到一定的抑制作用。
结束语
总而言之,桥头跳车的预防和治理、施工质量控制是一项长期而艰巨的工作,在严格按照施工规范操作规程下,还需要建设方、设计方、监理方及其它相关方等各单位共同努力才能完成,希望通过共同努力,真正使桥头跳车问题得到进一步的控制和解决,提高道路使用性能和使用寿命。从而提高交通营运舒适性,安全性以及可靠性。