蔡宝剑
【摘要】随着我国交通事业的迅猛发展,高等级公路建设日益增多,在桥梁结构物兩端处出现了一种普遍的病害现象――桥头跳车。桥头跳车问题对高速公路的运营影响很大,它除了显著降低汽车行驶速度外,还影响行车舒适度,加速桥梁、路面以及车辆的损坏,严重的还会造成行车事故。因此,综合分析和探讨桥头跳车的成因并有针对性地提出处理措施,对我们的公路建设有着重要的现实意义。在我国公路建设实践中,由于多方面的原因,桥头跳车问题并未得到很好的解决。投入使用的高等级公路由于桥头跳车导致的维护费用也很高,而且妨碍了正常高速行车,降低了行车舒适性,甚至引发交通事故,造成巨大的经济损失。
【关键词】桥头跳车 原因分析 防治措施
桥头跳车是道桥工程施工中的常见病害之一,是指结构物(桥台、涵洞等)与衔接处路基的沉降差异超过一定的界限值,致使车辆在通过此过渡段时产生颠簸、不稳,甚至会影响行车安全。本文从产生桥头跳车的原因入手,探讨如何通过对填料的选择、施工质量的控制,以减小邻接路基的沉降量,达到有效预防和减少桥头跳车现象的发生,保证道路的通行能力、交通安全以及行车舒适性。
一、桥头跳车原因分析
随着高速公路建设的迅速发展,汽车行驶速度的不断提高,人们对行车舒适性的要求也越来越高,而桥头接坡跳车仍旧是一个困扰道路设计和建设者的问题。造成桥头接坡跳车的原因主要有以下几个方面。
1、地基强度不同引起差异沉降。桥梁属于刚性结构,对地基强度有较高的要求,如遇地基强度低的地段,往往进行地基加固处理,从而减小沉降。而台后路基段,因对地基要求相对较低,故一般情况下,未进行加固处理,其沉降量相对要大一些,从而使桥台和台后填方在相同的使用时间下,会产生不同程度的沉降,产生沉降差异。这样就容易形成错台,产生桥头跳车现象。
2、填料的压实度。桥台后填料一般渗透性强,孔隙率大,并且在施工时由于施工作业方面的影响,压实机具必须和台背保持一定的距离,因此并不能将填料完全压实。施工以后,在车辆荷载和结构的自身重力的作用下,由于填料空隙的原因,填料会迅速压缩,从而造成跳车。在实际的工程中,就算施工工序符合要求,压实度符合标准,但是台后的填土比较高,在此情况下,随着时间的变化,也不可避免的产生沉降现象。甚至很多时候台后填土的荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀沉降,影响行车安全。
3、施工措施不当。高速公路所建地的土质以及地基属于根本原因,而工地的施工则是属于直接外部因素。在施工过程中,高速公路的桥台部分角度较小,施工的空间受到限制,一些施工过程中所用的压实机功能以及涉及范围施展不开,造成桥台背后的填土达不到压实的标准,土层容易松动,通车之后路堤的变性较为严重。另外,在施工填土的过程中,有一部分桥台以及下部桩中的空间要事先预留,等到桥台以及桥基的施工完成之后再进行回填,在此期间,公路的沉降会不断地发展,这种差异的沉降也就会导致桥面的错位。
4、设计欠缺。在高速公路出现跳车问题时,有的施工队伍盲目地对跳车地点进行修补,认为能够在后天将施工时的错误弥补,认为重新对路基进行夯筑压实,补平桥台与路堤的差距就可以使道路变得平整,其实不然。道路在经过一段时间的使用之后,混凝土之间的空隙已经被压平,而新浇筑的路基还未经过碾压,表面上虽然确实平整,但久而久之还是不可避免的出现裂缝。
5、雨水侵蚀造成路堤强度降低、变形
由于在桥涵与路堤的衔接部位存在缝隙,雨水会沿缝隙向下渗透,雨水对土类填料易产生侵蚀和软化,减低其强度,导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路基下沉。
二、防治措施
桥头跳车产生的根本原因是桥梁构造物与路基存在着沉降差,目前要想完全消除是无法做到的。只有从设计、施工等方面采取多种防治措施,把沉降差降低到最小,概括起来主要措施有:
1、做好施工前准备工作。有条件情况下最好是台背后面的路基先于结构物施工等沉降稳定后开始结构物施工。桥头台背回填应注意与路堤的连接处的处理。过渡段路堤填筑施工应编制专门的作业指导书,按照规范和设计要求,合理安排施工计划、填料质量要求、施工操作工艺、自检内容和要求等。
2、填料的选择。为保证过渡段路堤稳定要有针对性地选择台背填料,在设计及施工中台背填料应结合当地条件选用内摩擦角较大的透水材料,如砾石、碎石等,能较好的减少路堤压缩沉降,也有利于缝隙渗入的雨水排出路堤外。当采用非渗水性土时,应在士中增加外掺剂,如石灰、水泥等,也是减小回填沉降的一个重要措施。同时严禁使用淤泥、沼泽土以及含草皮、树根、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为填料。
3、设置完善排水设施
填方的排水措施对填方的稳定性极为重要,特别是靠近构造物背后的填料,在施工中及施工后易积水下陷,因此,设计及施工时,应保证足够的排水坡度,设置必要的地下排水设施。另外也可以在桥台与填方段结合处及过渡的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方体。增设塔板,防止路面水渗入填方体。在桥台背后埋设塑料排水管,可有效讯速的将水排出。
4、避免出现压实盲区。由于桥台端墙处的外形不规则,机械压实的作业面狭小,这就不可避免地在桥台和路基衔接处,形成一定的压实盲区。为解决此问题可采取了如下措施:在桥头需进行回填的范围外再推外数米,直至路基的压实区为止,然后挖台阶,薄层填筑碾压,同时在边角部位配以人工打夯工具,以确保压实度,避免填方体产生竖向固结变形,形成较大的工后沉降。
5、加强施工过程质量控制
合理安排好施工计划,施工时符合规定,是有效减少桥头跳车关键,应遵循“早开工,工期长一点”原则进行,控制好填料质量,尽量采用轻型材料,渗水性好填料。控制好每层填筑厚度、碾压遍数,并对每层填筑质量实施检测,特别是控制好压实度。台后连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行,尽量使这些不易碾压地方密度达到要求,可以将压实要求在现有基础上有所提高,台后最好按一坡度设置泄水肓沟,沟底用粘土夯实,以利排水,这样,才能更好减少病害。
三、结束语
桥头跳车是目前比较难以处理的工程病害,要防止桥头跳车,需要设计、施工、监理等方面的通力协作、共同努力,使得设计符合现场实际,不脱节;现场严格按照设计图纸施工,优化施工工艺;监理应严格监控,严格检验,确保质量。桥头跳车出现时,要分析产生的原因,采取适当的处理方法,运用现代新技术,综合治理,保证一步到位,不留后患。endprint