梁观钦
【摘要】在道路的过渡段经常会出现跳车的现象,本文对过渡段的跳车现象进行了系统的分析,并对相应的设计施工方案进行了探析,提出了过渡段的跳车原因以及其对行车安全和舒适度的影响,并且提出设计和施工解决方案。
【关键词】过渡段;跳车;施工;设计方案
引言:在桥梁和通道等主体和两端道理连接的过渡段,经常会出现不均匀沉降,从而在行车过程中引起跳车,对车辆的行驶造成影响,严重影响行车的舒适度和安全性,并且给道路养护部门带来了困难。其跳车的原因在于过渡段两边的沉降形成的高差,引起线路的突变,从而使此处引起跳车。无法完全的消灭这个高差,但是可以通过一定的分析和设计来采取相应的防治措施,减少它的危害,减缓高差的变化,将跳车振动控制在感觉不到的情况下,从而满足快速、安全和舒适的行车要求。
1、过渡段跳车的原因
1)过渡段刚柔突变。桥台、涵洞结构一般使用钢筋混凝土材料建造,属于刚性材料;而连接的公路路面一般是使用沥青混凝土建造,属于柔性材料。两种材料的弹性模量差距很大,从而形成刚性突变,两者对能量的吸收能力不同,从而增加了再过渡段跳车的振动冲击效果。
2)过渡段的沉降差异。过渡段路基的沉降包括路面沉降、地基沉降和路基沉降。由于自然因素和车辆自重荷载等作用,使过渡段路面产生一定的压缩变形,过渡段桥台和涵洞等部分的沉降只随着地基的沉降而变化,因此沉降量较小,从而造成此边的地段较高,产生较大的基地压力,使得路基基地的沉降更大,增加跳车幅度。
3)设计不合理。过渡段的设计不合理经常会引起跳车。比如,为了节省造价成本,而在设计的时候过分的压缩桥孔的尺寸,使得桥头路堤过高,从而产生较大的自由沉降。还有可能是由于基地设计没有做必要的处理,使得产生不必要的沉降。而在过渡段的端部设计的时候,因为必会有一定宽度的横缝而引起了车辆的跳动,从而加大了外引道的外荷应力。还有的设计不合理因素就是,对于过渡段的防护工程的设计强度不足,在进行路堤跳楼的时候,水平土压力过大,导致防护工程产生水平位移,从而引起桥头的路基沉降。
4)桥台和涵洞背后的填料问题。压缩沉降主要取决与填料的性质、施工的条件以及相应的防护工程的设计情况。使用透水性好并且级配较好的砂石料能够产生最小的压缩量。而相应的施工符合的程序和压实的条件也要满足压实沉降的要求。如果过渡段地表遭受干旱少雨和水位下降等因素的影响,从而造成地基的孔隙变大,经过固结和沉降的过程,是的路基下沉变形,从而造成严重跳车。
5)渗水的影响。在过渡段区域经常会设置相应的伸缩缝,随着使用时间的加长,伸缩缝处会产生雨水和融雪的渗漏,在加上涵洞和桥梁周围的水分對路面结构和路基产生的侵蚀,从而造成各种细里料的流失,增加了过渡段结构层的含水量,使得其强度下降,从而加剧了过渡段错台的发生和发展。
6)施工质量的影响。施工质量如果不符合要求,填筑速度过快,没有对过渡段进行充分的固结,造成填土的沉降加快,从而对挡土墙等构筑物产生挤压,如果这些相应的防护结构的砌筑不良时,则会造成土体的滑移,从而影响压实的效果,严重时可以危机桥台和涵洞的基础。对于台墙后侧以及翼墙内侧的填土,如果受到施工作业面的限制,没有使用大型的压实机械,从而造成压实效果不达标。对于台背的填筑材料,施工时需要采用分层填筑、分层碾压和分层检测的三分法进行施工,如果对其把关不严,或者没有选择合适的气候条件进行施工,都会造成施工质量问题。
7)其他原因。车辆经过过渡段的时候,由于环境变化的影响,特别是当桥和涵洞上有车辆或者其他情况的时候,司机一般都会采用刹车减速的安全过桥方法,而当出桥面和涵洞的时候,司机便会开始加速出桥或者涵洞。这种加速和减速的过程会对桥头产生一种复杂的外荷应力,产生很大的振动力,容易造成桥和涵洞的引道下沉。
2、过渡段的设计施工方案
2.1 原地基处理
因为路堤的沉降其中一部分是属于原地基的沉降,因此必须要先处理原地基,将台前和台后原地表清理掘除干净,压实度在90%以上,使得地基承载力满足相应的设计值。而对于基坑的回填要求,需要使用石灰稳定土和砂粒分层进行回填并且夯实,最终于原地面平衡,监理单位对此处的压实度属于必检点。而为了防止由于人为的影响而造成不良地基的形成,应该禁止基桩施工用泥浆建在路基的范围之内。而对于存在不良地质的地段要先根据实际的情况采取措施进行处理,直至地基承载力和压实度到达设计要求,在进行上土的填筑路堤。
2.2 路基的处理
在选择填料的时候,选择强度高、宜压实并且透水性好的稳定土料,比如砂砾土和卵石土等填料,但是根据实际施工的经验来说,应该选择良好的灰土进行填料。这样可以提高压实度、减少沉降并且减少压缩性,从而提高填料的强度,避免路堤的不均匀沉降。从施工开始的时候,便要求所有的桥台或者涵洞后的路基范围内不允许做料场和加工场,从而使桥台立柱的浇筑达到相应的强度,并且在涵洞盖板安装完成之后就开始进行台背的填土,从而保证桥头填土的自然沉降期。而在台背填土的时候,不允许产生压实死角,这是为了保证台背和台前的填土质量,根据台背填土的工作面较小,从而严格控制每层压实厚度,使压实机械进行合理的配置,必须配备气夯,从而保证基坑和其死角的位置都达到压实度的要求。
2.3 施工工序进行合理的安排
为了使台后的填土可以尽早的开始填筑,就要求在立桩和基桩的施工过程中,先安排桥台,再做其他的施工工作。为了保证盖梁下填土的压实质量,先将台背的填土填至梁底面标高,然后在进行盖梁的浇筑。为了避免桥梁、路堤和伸缩缝三者的标高不同,而形成错台,就要在铺筑路面的时候先将伸缩缝预留槽临时用沥青进行填筑,路面进行一次铺筑,然后再对预留槽进行切缝安装伸缩缝。这样在施工工序上进行改进,减少跳车的情况。
2.4 过渡段的处理
对于从刚性到柔性的过渡段来说,要将桥头搭板做成沿路线纵断面方向一定坡度的纵坡,从而减缓车辆下桥面的时候对路基面层的冲击力。而对于纵坡的设置,对于预应力板的施工,要控制好预应力的张拉时间、放张时间和板的存放时间,从而使实际的预拱值接近设计值,进行安装的时候,对每一个预制板进行测量编号,安装好后进行位置的调整,以控制铺装最薄处为准,调整表面的标高,再根据实际的桥面标高和两侧的路面标高差,设置一定坡度的纵坡。从而改善高差,避免造成跳车。
2.5 其他处理
对于其他的部位设置,要提高伸缩缝的施工质量,严格控制伸缩体、预埋件和安装标高,对于小伸缩量的伸缩缝采用新型的伸缩材料。而对于搭板的设置,要对搭板的厚度和长度进行合理的选择确定,对于搭板的埋设形式,选择埋设的材料和埋设的方式,要根据工程的实际进行选择。还要加强对于施工质量的管理,对于台后填土和沉降的控制,采用专业的队伍进行施工控制,对强度和压实度两项质变严格的检查。最后,要增设防护工程,防止水和人为对于过渡段以及路堤的破坏。
3、结束语
根据实际的施工经验和检测可得,经过超载预压过的过渡段,沉降一般都控制在5mm左右,没有明显的跳车现象。而真正过渡段跳车的原因是有很多方面的,需要根据工程的实际,采取相应有效的控制措施,就能够将过渡段的跳车病害降到最低的程度。
参考文献
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