葛中廉
摘要: 公路在我国交通事业的发展中发挥着非常重要的作用,近年来,桥头跳车成为公路施工建设中的突出问题。桥头跳车对行车的安全性、稳定性、舒适性等有非常明显的影响,严重的话会造成汽车的损害以及行车的安全。在桥头跳车的影响下,汽车容易产生颠簸,加重了对路面的荷载,在长时间的冲击作用下,路面往往在早期就出现损坏,不仅加重了汽车的养护费用,还缩短了公路的使用寿命。因此,分析和讨论桥头跳车的问题,提出有针对性的防治措施对公路建设意义重大。
Abstract: Highway plays an important role in the development of China's transportation industry. In recent years, bridgehead jumping has become a prominent issue in the construction of highways. Bridgehead jumping has a very significant impact on the safety, stability and comfort of the traffic. If it is serious, it will cause damage to the vehicle and safety of driving. Under the influence of a bridgehead jumping, the car is prone to bumps and aggravates the load on the road surface. Under long-term impact, the road surface is often damaged at an early stage, which not only increases the cost of car maintenance, but also shortens the service life of highways. Therefore, analyzing and discussing the problem of bridgehead jumping and proposing targeted prevention and control measures are of great significance to the construction of highway.
关键词: 高速公路;桥头跳车;施工
Key words: freeway;bridgehead jumping;construction
中图分类号:U445.7+1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)18-0200-02
1 桥头跳车的成因分析
1.1 桥头路堤地基的沉降
桥台与路堤处产生沉降差异是桥头跳车的最主要原因。通常情况下,桥涵设置在地下水位较高的沟壑地段,软土面积大。由于软土空隙比较大、压缩性强、渗水性好、容易塌陷,所以在软土上填筑路基,极易产生沉降,造成路面的不平整。同时,由于桥头路基填筑高度大于其他地段,基底的应力较大,更容易引起地基沉降,尤其在施工后沉降现象非常明显。
另外,由于桥台刚性较大,加上下部的地桩基础,不容易产生变形,沉降的范围也特别小。所以,造成桥头路堤的沉降远远大于桥台处的沉降,两者形成非常明显的沉降差异,最终形成桥头跳车的现象。
1.2 自然因素
桥涵通常设置在路面不平整处或者是水面上,极易被水冲洗,腐蚀桥台处的材料,导致材料的空隙变大,降低抗压能力,容易发生变形。一旦桥台面的车辆超负荷,在重力作用下,路面的承载力下降,导致内部结构层破坏,地基产生沉陷。另外,由于填筑桥头路基的工作较为困难,所以在施工时会有很多的障碍,产生其他的破坏因素,在这种情况下,即使地基稳定,也容易在超荷载下发生桥头跳车的现象。
1.3 纵坡变化
在桥头引道处设置钢筋混凝土搭板时,纵坡容易产生非常明显的变化。如果桥头引道长度较小,设置一块混凝土搭板,搭板端口底部基础承载力决定着引道纵坡变化方向,此时可能出现下坡沉降,也可能与行车方向相反。设置两块或以上搭板时,两块搭板可能向相反方向沉降,也可能向相同方向沉降,这种情况下,公路的原有线形被严重破坏,出现变形或者弯曲,影响路面的平整性。即使采用沥青铺筑引道路面,纵坡也会发生明显的变化。
1.4 路、桥刚度不同
就结构而言,桥台属于刚性结构,路基属于柔性或半刚性多层结构。由于两者结构的刚度差异,当车辆经过路、桥过渡段时,也会产生不同的现象。桥台由于自身刚性较强,沉降一般视为零,没有明显变化;而路基由于刚性较差,在车辆荷载下,容易压实,密度变大,结构内部向下压缩,产生明显的沉降。在车辆行使冲击荷载的作用下桥台在台后路基土产生水平推力的作用下会发生一定程度的水平位移这也加大台后填土的沉降。
1.5 设计考虑不完善
由于設计人员工作经验少,缺乏对现场的实际考察,业务能力较弱,对土体和结构受力了解不够深入,导致现场设计时,不能充分灵活的调动自己的专业知识,生搬硬套现成的图纸,缺乏针对实际情况进行创新的意识和能力,展现出来的图纸存在很多漏洞和问题,比如,搭板的断面尺寸太短、长度不妥、搭板设计强度不足等,最终造成设计的实用性差,诱发车辆跳车现象,施工效果非常不理想。
2 减轻桥头跳车的几种技术措施
2.1 路面施工过程质量控制
导致桥头跳车的一个重要原因是不均匀沉降。施工时常在引道路面处设置钢筋混凝土搭板,搭板的抗压性好、弹性强,不容易发生变形,具有很强的刚度。但是为了留出一定的压缩空间,或者施工技术的不到位,搭板与桥台、搭板与搭板、搭板与路面间往往留出一定距离的胀缝,外界的水分往往通过胀缝渗进路面结构,对内部结构造成一定程度的破坏,这种情况下,搭板底面基层的防水性能直接影响着引道路面的使用寿命。
因此,在路面施工过程中,必须严格保证搭板下部各结构层的施工质量,提升路面内部结构使用期间的抗冲刷性能,保证各层结构的平整性、严密性、均匀性,使基层顶面搭板能够为车辆通行提供均匀的受力,减轻因受力不均造成的路面破坏。同时,引道胀缝处应设置能够满足实际需求的传力杆,包括传力杆的直径、长度和间距等。此外,需要将路基防排水设施与路面结构防排水措施有效结合,增强路基的防水性能,最大程度地减少外界水分对路基路面的负面影响。
2.2 台后地基加固处理
想要控制桥头跳车,处理好台后软弱地基是至关重要的措施。对软弱地基处理目前,处理台后软弱地基,有换填法、超载预压、塑料排水板、粉喷桩复合地基等几种常用方法。换填法费用较高,但操作简便,所以不实惠。超载预压一般可利用施工荷载作为软基预压荷载,但施工时间长,费用较高,而且效果不明显。粉喷桩复合地基能够有效加固软土,施工时间短,深度较浅,易于操作,但费用较高。塑料排水板法施工技术简单,耗费人力财力少,具有很好的滲透性与防水性,预压时间长,不会对软土造成太大的破坏,而且具有丰富的实践经验,所以在处理台后软弱地基时,常常用到此方法。但是根据实际情况的不同,可以灵活采取相对应的方法,或者可以将多种方法结合进行创新和调整。
2.3 粉体喷射搅拌法
粉体喷射搅拌法是处理桥头跳车的常用方法。使用这种方法主要原理是将水泥、石灰等粉体材料当作加固剂,在专业搅拌钻机的作用下,有规律的通过钻头的喷嘴喷出,使软土路基和加固材料之间产生一定的化学作用,有效凝结和固定,在短时期内形成稳定的固结土,从而提高路基稳定度和刚度的一个完整过程。实践数据表明,软土与水泥等加固材料具有非常好的结合作用,两者通过一定的方式合理搅拌后,软土的性能得到很大的改善,最终形成具有强烈抗压性能的水泥柱体,减少路堤与桥台衔接处沉降的差异值,使路面变得平整,从而大大提高路基的承载力,避免桥头跳车现象的发生,延长公路的使用寿命。粉喷法的特点在于,加固桥头软基时,不需要加入水,只需在软基中喷入粉料,通过两者的化学反应,有效吸收水分,加固内部结构的稳定度,能够有效提高软土的初期强度,使其更加坚固。
除此以外,用粉体喷射搅拌法处理桥头跳车时无需预压,可以明显缩短工期,节约施工成本,达到事半功倍的效果。
2.4 台背路堤质量控制
通常情况下,在桥台结构物施工完成及邻近路段路基填筑压实后,台背路堤才进行填筑施工。台背路堤填筑过程中要求较高,不仅要考虑填土重量,提高地基顶面的承载能力,还要求材料的质量以及施工技术达到相关标准,保证台背路堤成型后,不会因水分或者重力作用产生明显的沉降变形。但是,由于工作面受两侧结构物限制,路堤填料的压实度往往不能达到规定的要求。为了减少路堤对地基的附加作用力,避免施工后路基产生沉降,填筑台背路堤时,常采用粉煤灰、高炉矿渣等轻质材料。
在台背路堤施工过程中,首先应保证填土材料的质量,选择密度高、易压实的土体作为填料,并且严格按照规定标准选择辅助配料。然后,控制桥台背面路基土的压实质量,检测土体的压实指标和分层碾压的高度,选择恰当的压实机械进行填筑,确保各填筑层材料压实度能够满足规定要求。最后,为了增加路堤的严密程度,还需要做好防水排水设施,阻止外界水进入路堤内部,如果不慎进入,可以通过排水通道有效疏通,从而避免路堤内部结构的破坏,保证路堤的承载能力和坚实度。
2.5 加强工程验收及检测工作
除了要保证路堤的各环节施工质量,加大前期设计、人员安排、技术选择、材料准备等工作的力度,后期的检测工作也显得尤为重要。在检测过程中,要安排专业人员,组织专业队伍,按照相关标准严格检查。一旦发现施工过程中存在质量问题,需要及时采取措施进行补救和处理。
同时,为了问题能够得到快速解决,可以聘请有经验的工程师现场指导,或者在有关质检员的监督下,严格把握和挑选材料的品种和、材质和质量,通过专业设备或者实验手段对材料进行再三确认,保证万无一失之后,再投入到施工环节。
同时,可以配备专业的监理人员对材料的采购和搅拌过程实施严格监督,防止有人徇私舞弊,导致材料质量出现问题。对于每一项工作,配以相关的人员及时进行记录并留档,这样可以明确每个管理者的责任,端正管理者和职工人员的态度,对工作更加认真负责。
3 结束语
公路事业的发展对于经济建设具有非常重要的影响,近年来,桥头跳车的现象引起了人们的关注,桥头跳车对汽车的路面造成了双重的负面影响,必须对桥头跳车的原因进行仔细分析,在结合实际情况的基础上,提出具有针对性的措施,有效控制路基的沉降,保障行车安全,延长公路的使用寿命,进一步促进公路事业的发展,为经济建设作出更大的贡献。
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