马 靖(内蒙古路桥有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010051)
公路桥头跳车的成因与防治处理措施
马 靖
(内蒙古路桥有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010051)
公路的桥头跳车,会对车辆的行驶安全和人们的生命健康造成威胁,也会对车辆和桥梁道路产生震动破坏。本文对桥头跳车以及其危害作简要描述,重点介绍了桥头跳车的形成原因以及其预防控制措施。
公路;桥头跳车;成因;防治处理措施
桥头跳车指的是由于公路桥头及桥头引道处的伸缩缝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跳跃的现象。当车辆经过时,会产生跳跃,对桥涵和路面产生冲击,且会引起车辆的减速和车内的剧烈震动,导致司机和乘客受到颠簸;剧烈的震动对于车辆也会产生不利,加速机械磨损以及轮胎的损耗,增加成本,浪费资源;如果行车速度过快,台阶高度过大,在急剧减速之后对车内人员的生命安全会产生严重威胁。此外,车辆的跳跃和减速会加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,投入使用的公路由于桥头跳车导致的维护费用和管理难度的增加,直接影响了公路的使用寿命。桥头跳车是道路交通的危险源,需要加以重视。
笔者查阅文献,以及通过自己的分析,认为公路桥头跳车的成因大致包括两大方面,分述如下:
2.1自然因素
桥头位置处的水位一般较高,因此其土质多为软土。软土本身含水量高,透水差,天然孔隙比大,经过来往车辆反复地大载荷作用,极其容易被压实,导致地基沉陷。
如果当地的降水较多,或者河水位置经常高于桥头引道,水分在伸缩缝处容易渗透进入。这会对路面结构和路基造成侵蚀,加快小颗粒的流失,降低地基和结构层的强度。如果路基的吸水性较强,则其在低温时发生冻胀,产生较大形变以及加速填土的破坏。
2.2 施工因素
(1)桥台设计不合理。设计人员经验不足、时间紧迫或者对岩土结构以及其受力情况没有进行很好的调研,部分位置的特殊设计没有做到位,都会为跳车埋下伏笔。在设计桥台时,应当充分考虑到能够造成桥头跳车的各个因素,尤其是桥台地基有没有经过彻底的处理,引道的连接能否符合避免桥头跳车的要求,基地能否承受较高填筑的桥头路基引起的巨大压力,动态载荷情况下路面和桥头的形变情况。
(2)路面弹性系数不同。桥台具有较大的刚度,在受力后引起的形变量较小,而路堤本身的刚度较小,在受到同样载荷的作用下形变量较大。这就引起载荷之下路堤与桥台之间的高度差,产生桥头跳车。在不同的载荷之下,二者的形变量亦即高度差是不同的,这就增加了桥头的设计难度。
(3)台背填料难以压实。后台填土一般空隙较多,此外施工作业时为防止对桥涵台身的破坏,机械难以靠近台背碾压,因此即使经过施工之后,仍难以消除空隙。填料在车辆和自身重力的作用之下,填土经过压缩,短时间内产生压缩沉降。尤其是在后方填土较高时,随着时间的推移,会产生不可避免的沉降。后方填土的载荷还会对基底产生压力,严重时发生桥台的后倾,危害较大。
(4)桥头路堤渗水破坏。在沉降出现之后,路面开裂,水顺着裂缝进入路基,会对土基产生软化作用,降低路基的强度指标造成路基的下沉和跳车。同时还易发生唧泥、喷浆等形式的破坏,跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力。如果养护维修不及时,这种恶性循环会使破坏程度不断加剧发展。在路堤和桥头的连接处,存在着裂缝,如果处理不当就会成为水流进入的源口。
(5)施工质量难以保证。现场施工时,一些施工队为了追求进度和赶工期,施工速度过快,导致工程的质量难以满足要求。不满足分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”要求,或者台背填筑过快,填筑厚度过大,都会导致沉降速度的加快。在原料的选用上,一些工程队为了片面追求效益,以次充好,使其性能难以满足设计标准和实际需要。在具体的施工过程和工程验收时,能否有效的进行监管对工程质量产生严重的影响。
桥头跳车其形成原因是多方面的,包括地基条件、填料、设计、施工等因素。根据工程实践,针对对于不同的情况,应当具体分析,不能盲目施工。
3.1 预防措施
(1)加强地基处理。对软地基的处理,是控制跳车的关键所在。国内主要有换填法、超载预压、塑料排水板、粉喷复合地基等。其中塑料排水板法加固效果好,施工周期短,简便易行,是现在较为常用的方法。但要根据实际情况进行选择。比如在对地基要求高的地方可以选择深层搅拌法,此方法具有很明显的效果,但因其费用高,在实际中的应用较小。
(2)控制好后台填料的质量。包括选择密度小质量轻、摩擦角大、透水性好、变形小的填筑材料;通过技术改革和工程措施,比如在构造物的死角通过人工夯实的方式进行,从而提升台背填土的压实度;
(3)排水设计。按照规范,路堤和台背相结合的地方应当有上下贯通的排水系统,而且填料应当以砂砾、碎石等具有良好透水性的材料为主,这样才能够把水迅速的排除路堤,减少水分对路基的破坏。
(4)设置过渡段。在桥台路基的衔接段设置桥头搭板,能够起到刚柔过度的作用。在桥头填土处设置土工格栅,能够增强整体的刚度,达到均匀变形的目的。
(5)强化施工管理以及工程验收时的质量检查。通过监督的方式,加强对施工质量的控制,是减少桥头跳车保证公路质量的有效途径。施工时严格按照合理的工序进行,基施工时应先桥台,后桥帽。尽早进行桥台后背进行填土,以减少工后沉降,为保证桥台台后填土压实度要求,应先将台后填填至台帽底面标高,再浇注带搭板牛腿的台帽。而伸缩缝出的安装需要专家队伍进行,根据不同的温度、预伸缩量等条件进行设计。
3.2 产生桥头跳车后的处理措施
MOH材料,处于行业领先位置。MOH是复合有积水硬性材料的缩写,是如水泥和乳化沥青的复合体,综合两种材料的优点,具有良好的复合性能。利用MOH处理桥头跳车,一般是分步填充,直至达到原设计路面高度,最后整体罩面。其施工简单,易于控制,具有环境友好性,而且可以快速开放交通,相比传统的热沥青铣刨处理桥头跳车,具有很明显的优势。
[1]吴秋福.公路桥梁桥头跳车的分析与防治[J].路桥科技, 2014(0 9):196.
[2]管振启.浅谈公路桥头跳车的病害防治措施[J].科技风, 2014(01):147-149.
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