张昊
摘要:随着市场经济越来越快的发展,人们对公路桥梁交通的质量也提出了越来越高的要求,同时车辆的不断普及也给道路交通提出了更大的挑战,尤其是公路与桥梁的连接处,更是事故多发地带。先今人们对公路的需求越来越大,对公路的质量要求也越来越高。而现实中桥梁与道路连接处常常影响行车安全与舒适,成为制约交通顺畅的重要因素,公路与桥梁连接处的施工时整个公路施工中的重要方面,其技术施工好坏、质量是否合格直接影响到公路的使用状况,因此必须谨慎对待桥梁与公路连接处,本文针对公路与桥梁连接处的施工管理进行了简要论述。
关键词:公路;桥梁;施工技术
一、公路与桥梁连接处容易出现问题
目前,即使公路建设技术和水平得到充分的发展,但公路与桥梁连接处仍存在不少问题,除了处理连接处明显的破损病害外,最为常见问题就是桥头跳车现象的出现。桥头跳车是指车辆正常行驶到桥头的位置时车的前头会向上“跳跃”,人们把这一现象称之为桥头跳车。造成桥头跳车的原因是多种多样的,概括起来主要表现在以下三个方面:
1、公路与桥梁的下沉量
通常情况下,公路设计师和施工单位在公路与桥梁连接处的设计和建设过程中,都会考虑到公路和桥梁的沉降因素,为此,在公路建设初期会对公路和桥梁天然地基和填土进行加固处理,以减缓桥头跳车现象。但是由于公路与桥梁的受力不同,随着时间的推移和使用量的加大,二者的地基和填土也会出现或大或小的差异,最终导致一定的距离差,这个距离差正是造成公路与桥梁结构相脱离并使路面不平整的主要原因,这样车辆在行使至此处时,由于来不及减速,容易出现桥头跳车的现象。
2、公路排水不及时或填土流失
一般情况下,公路在建设过程中都安装了排水设施,但也不能排除下雨天该设施会运行不灵,这样将会对公路、桥梁以及公路与桥梁的连接处造成很大的影响。在这种状况下,雨水会通过公路与桥梁连接处的缝隙往下渗透,使连接处的填土软化,再加之路面本身的负重以及车辆行使带来的负重,公路与桥梁连接处的路基将会错位,这样便容易产生桥头跳车现象。
3、工程施工不合理
在施工过程中,施工单位由于赶工期等原因没有严格按照施工工艺的要求进行施工,或对桥头路基下沉因素缺乏充分的考虑,不能保证路基的密实度,在这样的施工条件下,很难保证公路与桥梁连接处的施工质量,尤其是桥头路基的质量,所以出现桥头跳车现象的几率就升高了。
二、公路与桥梁连接处施工技术
1、体外预应力是一种有效的桥梁加固方法
简单易行,不影响行车。受力途径明确,能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改进结构的应力状态。为了满足加固后旧桥的承载力的需要,体外索一般采用折线形,同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时,可按偏心构件来验算梁的承载力;按无粘结部分预应力混凝土结构,认为截面受弯破坏时,梁内的非预应力钢筋达到屈服,而预应力钢筋达不到极限强度,验算使用阶段的应力及结构变形;按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指標计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。
体外预应力加固法,加固后能达到荷载标准,加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能。裂缝宽度变窄,挠度明显减小,增加了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中,具有加固、卸载及减小结构内力的作用,值得推广应用。
2、台背回填处理方式
桥台后宜选用摩擦角大、强度高、可压缩性小、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当。当采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,应掺入灰剂量不小于6%的III级以上石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普硅水泥进行稳定,必要时还可采用土工合成材料加筋处理。填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m,且与路基相接处按不大于1;1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定,一般取2-4m。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约100cm范围内)设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约l0m长,用一定剂量(如4%-6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接处,采用1:1设置斜坡。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。如两种方式同时考虑,则效果更佳。
3、台背回填处的压实
由于台背回填处位于路基和桥台衔接的特殊位置,成为碾压的薄弱环节,压路机难以碾压到位,距离太近时对桥台有影响,故要求台背回填每层松铺厚度不得大于20cm,压实度必须达到95%,回填材料最大粒径不大于5cm,且有良好的级配和透水性,压实机械宜选用小型机具分层压实,对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工补充夯实。
三、公路与桥梁连接处的养护
1、对桥梁伸缩缝的养护。公路与桥梁连接处不仅仅要在施工中使用科学的方法,建成后还需要对连接处进行定期保养,以保证施工时的设计效果能够长久运行。在实践中,通常在在桥梁端与桥台背之间修建有横向的伸缩缝,这是为了保持车辆在桥上通行时平顺性和安全性。而这条伸缩缝就是对公路与桥梁连接处进行养护时最重要的养护对象,它是公路与桥梁连接构造中重要的组成部分。如果这条伸缩缝修建不合理或者受到了损害,那么不仅容易出现桥头跳车、漏水等现象,严重还会影响交通安全,并可能给国家经济造成损害。目前公路施工中桥头颠簸已经成为普遍现象,这就直接影响了行车安全。所以在桥梁和公路交接处的施工质量控制就显得非常重要的,这里的施工质量控制不仅仅包括合理的施工,也包括施工完成后对伸缩缝的养护,因此,在桥梁通车后要对这条伸缩缝的养护工作高度重视,这对提高交通的安全性和延长公路桥梁有重大的意义。
2、对桥梁与公路路基的养护。桥梁与公路连接处的问题主要变现为桥头跳车,而桥头跳车的原因大多为公路和桥梁路基和填土在公路投入使用后发生了变化,因此公路使用后对桥梁和公路路基的养护就显得尤为重要。要保证的是路基的施工质量,首先填料需要使用强度高、摩擦角大、压实快、可压缩性小、透水性好的材料,填料级配是否适当。在后期养护中就需要更换一些因为时间久而降低了强度和透水性的填料,同时如果台背回填处的压实情况没有达到95%,就需要重点养护。在养护过程中不能仅凭施工人员的经验来主观臆断,一些科学的检测仪器是必须使用的。
3、对桥台搭板的养护。桥梁与公路连接处的搭板设置合理,可以使车辆通过时跳跃现象大为减少,搭板的作用可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上。因此不仅在施工中要注意桥台搭板的设置,在桥梁通车后也要注意对桥梁搭板的养护,时期能够充分持续地发挥作用。
参考文献:
[1]王辉.公路与桥梁连接处的施工设计[J].桥梁工程,2007,9.
[2]白欣.公路施工设计与施工新技术[J].交通科技信息,2006,9