宇文翀
(黑龙江省公路局,黑龙江 哈尔滨 150001)
高等级路面桥头跳车对行车的危害及治理措施
宇文翀
(黑龙江省公路局,黑龙江 哈尔滨 150001)
桥头跳车对行车影响极大,其相关因素以及桥头跳车对行车速度的具体影响可从理论和实践两个方面综合论述了解决高等级公路桥头跳车的方法。在对如何解决高等级公路对桥头跳车问题提出了相关处理手段,旨从理论与实践上进行了探索与应用。
高等级路面;桥头跳车;行车安全;地基;路基;治理措施
1.1 地基因应用不良土质造成地基沉降
“逢山修路、遇水架桥”,现实生活中的桥涵绝多大数都位于沟壑地段,多属于软土且地下水位较高。因为软土具有相对较高的天然含水量、大空隙比、强压缩性等特性,导致路基填筑在软土上更易产生沉降危害。同时,路基高度在桥头填筑较高,产生相对较大的基地应力,更易引发地基沉降。
1.2 因压缩台背填料而引发路基沉降
填料因为富含水分,填料本身及填料间存在缝隙。因而在施工中采难以认为消除这些空隙。因此,在路基本自重及行车垂直荷载与其他有效荷载的作用下,路基填料的孔隙逐渐变小、空隙率也相对原有空隙率降低,填料逐渐被压缩,填料密实度变大,这样造成的后果是,在短期内路基将产生沉降。因而,压缩沉降的控制因素主要与施工条件、填料性质、防护工程、排水设施等几个方面有关。根据相关资料调查资料得出:当土质路堤压实后的压实度为95%时,每米填土方的沉降量约为10 mm。
1.3 因刚柔突变而引发沉陷跳车
跳车处所产生的振动效果不同由刚度不同而不同,刚性材料对能量的吸收量要比柔性材料小得多。由于结构物桥台通常应用钢筋混凝土浇筑而成,或者应用刚性较大的坚石砌筑而成,这便使得结构物具有较好的整体性,此时,结构物属于刚性体;而与之相连的道路,则具有较小的刚性和较大的柔性,此道路则属于弹塑性体。显而易见,桥台和与之相连的道路间存在着一定的刚度差,只要刚度差存在就必然会引起桥台与道路产生产生较大的刚度突变和较大的塑性变形差,这些现象的生成也必将使桥头跳车的震动感增强。
1.4 桥头锥坡及路堤地基处理不彻底
桥头锥坡和路堤通常在天然土基上,如果在填筑之前不对地基进行处理或对地基处理不完全,导致在路堤的自重下产生危害极大的沉降变形,桥梁等构造物还多采用扩大基础或桩基础,这些基础沉降量小,导致沉降差的出现。
1.5 台背填土达不到标准压实度
台背填土作业时,工作面小,尤其在埋置式、柱式桥台台帽周围,压路机通常无法完成作业,以导致锥坡及桥头引导填土压实度达不到标准,进而造成该部位填土下沉引起跳车。
1.6 路面积水及渗水
排水不畅,路面水沉积及路免水沿台背渗入路基,造成的水土流失、路基土软化等都是引起路基沉降,造成桥头跳车的主要因素。
1.7 高填方土自身压缩变形
路堤较高的情况下,及时压实度达到规定范围,根据以往数据显示,每1 m填土高度最终还会因为土方自重产生1 cm左右的压缩量,从而导致沉降差的产生,引起跳车现象。
2.1 行车安全受到一定影响
当机动车行驶到桥头错台的时候,为了减轻车辆的跳动,驾驶员通常会被迫减慢车速,而在高速行驶后的紧急减速,会加大车辆追尾事故的可能性,深知还会因为车辆自身刹车轮不均衡受力而导致车辆严重偏离原有的行车轨迹,酿成交通事故。
2.2 驾驶员的驾驶行为受到一定影响
当机动车通过桥头引起跳车时,造成的机动车颠簸,会引起驾驶员以及乘客的身体不适,同时也会对驾驶员和乘客产生不利的心理影响,严重时会影响驾驶员的驾驶行为,酿成交通事故。
2.3 桥梁结构会受到一定影响当机动车通过桥头时,产生的跳车和冲力对道路和桥梁都造成了附加荷载,致使桥头搭板、支座系统和伸缩缝都受到了一定损伤,其中对支座系统和伸缩缝的 损害尤为严重。
2.4 机动车的零件会受到一定磨损
当车辆通过桥头,巨大的冲击力对机动车的机件和轮胎造成一定的磨损,在一定条件下缩短了车辆的使用寿命。
3.1 选择合理的填筑材料
使用轻质材料减小路堤自重,有效降低地基应力,可减少地基沉降。通常使用粉煤灰等材料。现南方多地推广应用泡沫聚苯乙烯块超轻材料具有密度小(约30 kg/m3左右)、吸湿性极小、耐水性能好等特点。能有效防止桥头局部过度沉陷。其施工简便、对环境污染小、施工工期短,减少桥台等构筑物的土压力及侧向压力,从而减少构筑物的移动变位,改善结构物的稳定性。轻型材料与现在倡导的绿色施工相吻合。
3.2 选择合理的回填方式
回填台背宜使用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的材料,如岩渣、砂石等。填料具有较大内摩擦角有利于从排水,也易于改善压实性能,使路基容易达到设计密实度。填料的铺筑适用于基底沿路堤纵向长度距桥台背不小于2 cm且与路基相接处不大于1∶1设置斜坡或台阶,回填高度可视路提高度而定。
另外一种处理方法是在路基上部(约50 cm范围内)设置水泥稳定料改善层,提高路堤体的刚度,通常稳定层结构是用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定沿着路堤纵向距桥台背约10 cm长。
3.3 保证填土压实度
一般可选填筑路堤预压法来减少桥涵两端路堤沉降,使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽减小。通常选用小型压实机具作为近桥台处的压实机械,并严格控制每层填筑厚度(宜选10~15 cm内)及碾压遍数,质量实施检测要求压实度达到96%以上,机械夯实碾压不到的地方,及时采用人工夯实。
科学、合理地处理桥头跳车问题是一项长期而艰巨的工作,需要在实际施工中不断实践和总结。分析桥头跳车产生的原因并有根据地采取措施进行预防和治理,才能提高行车安全性和舒适性。在严格坚守施工规范和设计要求的前提下,还需建设方、设计方、监理方及其他相关各单位共同努力下才能真正使桥头跳车问题得到进一步的控制和解决。
[1] 中华人民共和国行业标准.公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ017-96)[S].北京:人民交通出版社,1996.
U416.1
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1008-3383(2017)08-0084-01
2016-12-11