公路橋頭跳車的原因分析及防治

  摘要:橋頭跳車是質(zhì)量通病之一,本文分析了橋頭跳車的形成原因,提出了具體的防治措施。

  關(guān)鍵詞:橋頭跳車原因分析防治措施

  隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路橋頭跳車的問(wèn)題也日益嚴(yán)重,橋頭跳車不僅嚴(yán)重影響行車的速度、安全、舒適,同時(shí)對(duì)汽車產(chǎn)生危害,降低車輛使用壽命,而且由于汽車顛簸,使得汽車在正常情況下對(duì)橋面施加了額外的沖擊荷載,致使橋梁和路面早期破壞,增加了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用并且縮短了橋梁的使用壽命。因此分析和討論橋頭跳車的問(wèn)題,提出防治措施,對(duì)我國(guó)的公路建設(shè)有著重大的意義。

  一、橋頭跳車產(chǎn)生的原因分析:

  橋頭跳車的原因是由于橋梁和路基者之間存車著沉降特性的差異。在自然和行車的同等條件下,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,地基和路基填料的沉降逐漸顯現(xiàn),與構(gòu)造物之間必然形成不均勻沉降,形成一定程度的高差,出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,跳車成因的具體分析:

  1、地基下沉,由于地基土質(zhì)不良或地基處理不當(dāng)而造成的地基沉陷是橋頭跳車的重要原因;

  若地基處理方法不當(dāng),使地基主固結(jié)沉降未能在施工期間完成,會(huì)造成工后沉降較大。通車后,隨著時(shí)間的變化,地基緩慢固結(jié),剩余沉降逐漸完成,這部分沉降造成了路基與橋臺(tái)的沉降差,形成橋頭跳車。次固結(jié)沉降是指地基在路基靜載長(zhǎng)時(shí)間作用及車輛的動(dòng)荷載反復(fù)作用下,地基土顆粒間的粘滯蠕變以及土體側(cè)向的變形,導(dǎo)致路面高程下降也是造成橋頭跳車的主要原因之一。

  2、臺(tái)背路堤填料不合格,施工未按規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行,造成路堤沉降太大,是造成橋頭跳車的主要原因;

  路堤在汽車荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生較大變形,包括塑性變形和彈性變形,其中主要是塑性變形。這種不可恢復(fù)的塑性變形是內(nèi)部土顆粒間的蠕變和側(cè)向變形造成的,這種塑性變形在車輛荷載反復(fù)作用下不斷積累,形成橋頭的沉降差。從施工上來(lái)看,由于橋臺(tái)背后施工空間狹窄,大型壓實(shí)機(jī)具的使用受到限制,使靠近橋臺(tái)背后的填土很難達(dá)到要求的壓實(shí)度,通車后,這部分路堤的變形較大。

  3、橋臺(tái)伸縮縫的破壞及路面滲水等原因,使雨水滲入臺(tái)背后使路基產(chǎn)生病害,導(dǎo)致該處路基發(fā)生沉降,從而形成跳車。

  二、橋頭跳車的處治對(duì)策

  既然橋頭跳車主要是由于橋頭和臺(tái)背路基的沉降差引起的,那么只要盡力減少兩者的沉降差,也就基本解決了橋頭跳車的現(xiàn)象發(fā)生。地基處治的目的是改善地基性能,提高承載力,增加地基穩(wěn)定性,減少或消除路橋過(guò)渡段的不均勻沉降;臺(tái)背路基處理是通過(guò)選用合適的透水性材料,選用合適的壓實(shí)機(jī)械,確保臺(tái)背及時(shí)回填,回填壓實(shí)度達(dá)到要求,從而減少橋頭與路基的沉降差,消除橋頭跳車。

  三、橋頭跳車的具體防治措施

  1、對(duì)地基承載力不夠的臺(tái)背路基段應(yīng)通過(guò)以下措施處理:

  (1)位于V型溝內(nèi)的涵洞、通道臺(tái)背及高填方段填筑,要先清除樹根、雜草及坡積土,如有陷穴、洞穴和水洞(尤其應(yīng)注意暗洞),應(yīng)采用已經(jīng)批準(zhǔn)的措施處理。為使臺(tái)背填土與原狀土結(jié)合緊密,應(yīng)預(yù)先把溝壁開(kāi)鑿成適當(dāng)臺(tái)階;

  (2)對(duì)于長(zhǎng)年積水或受地表、地下水浸泡而形成淤泥質(zhì)的地基,若厚度小于2m,應(yīng)采用與臺(tái)背回填相同的材料置換,厚度超過(guò)2m者,作為特殊情況研究采用其它經(jīng)濟(jì)可行的方案,對(duì)于含水量和孔隙比均較大,且富含有機(jī)質(zhì)的粘性土層亦應(yīng)進(jìn)行換填處理。對(duì)于含水量大的一般粘性土,可開(kāi)挖翻曬后回填利用。當(dāng)填土高度小于4m時(shí),其挖深可取0.6m;當(dāng)填土高度大于4m時(shí),開(kāi)挖深度可大于1m。翻曬利用回填后,其上60cm范圍利用石灰穩(wěn)定土填筑。若遇雨季翻曬土困難時(shí),則全部采用石灰土改良處理(有透水性材料料源時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用);

  2、通過(guò)控制臺(tái)背回填施工減小沉降量

 。1)臺(tái)背或路基填料材料要求

  條件許可時(shí),首先應(yīng)選擇板體性好、可壓縮性小、壓實(shí)快、透水性強(qiáng)的材料,如卵礫石、碎石土及砂礫土等,并要求填料級(jí)配適當(dāng)。采用非透水性土,當(dāng)為粘土或粉質(zhì)亞粘土?xí)r,應(yīng)摻入灰劑量不小于6%的Ⅲ級(jí)以上石灰進(jìn)行改良;當(dāng)為塑性指數(shù)較小的砂土、亞砂土或粉土?xí)r,應(yīng)摻入灰劑量不小于3.5%的標(biāo)號(hào)325以上的普硅水泥進(jìn)行穩(wěn)定。

  (2)臺(tái)背材料的填筑

  橋梁、涵洞臺(tái)背填土順路線方向長(zhǎng)度:頂部為距翼墻尾端臺(tái)高加2m,底部為距基礎(chǔ)(或立柱、承臺(tái))外邊緣3m;涵、通道、拱橋其上填土包括路面厚度小于2m者可填至蓋板頂,以上可與路堤相同的填料填筑;橋臺(tái)臺(tái)背填土高度小于8m者,在其高度范圍內(nèi)應(yīng)全部利用符合上述填料要求的材料回填。若為重力式U型橋臺(tái),U型腔內(nèi)填土使用大型壓路機(jī)壓實(shí)有困難,可采用小型機(jī)具仔細(xì)夯實(shí),其后換填土應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng);臺(tái)背填土高度大于8m者,路堤頂面以下8m高范圍采用前述填料處理,8m以下可用與路堤相同的填料填筑,但壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在順路線15m長(zhǎng)范圍內(nèi)采用95%。

  3、施工質(zhì)量要求

  (1)結(jié)構(gòu)物臺(tái)背填筑范圍內(nèi)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)提高至95%;涵頂至路床頂面填土高小于2m者,涵預(yù)區(qū)壓實(shí)度按95%要求,涵頂至路床頂面填土高大于2m者,涵頂以上50cm處開(kāi)始按所屬設(shè)計(jì)壓實(shí)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

  (2)結(jié)構(gòu)物背后回填處,應(yīng)盡量使用大型壓實(shí)機(jī)具,只是臨近構(gòu)筑物10cm及涵頂50cm內(nèi),才允許使用小型夯實(shí)機(jī)械分薄層認(rèn)真夯實(shí);靥钐巿(chǎng)地比較狹窄不能使用大型壓路機(jī)施碾者,滲水性材料每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過(guò)25cm,穩(wěn)定類材料每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過(guò)15cm,并應(yīng)攤鋪平整、分層壓實(shí),嚴(yán)禁采用堆棧法。對(duì)于臺(tái)背不易被壓實(shí)機(jī)械碾壓的“死角”,也可采用強(qiáng)夯方法處理,以保證壓實(shí)度要求。

  (3)為減小回填料土壓力和施工機(jī)械作業(yè)對(duì)涵洞、通道臺(tái)身穩(wěn)定的影響,臺(tái)背兩側(cè)的填土應(yīng)盡量在臺(tái)身強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度且蓋板安裝(拱圈澆筑)完畢后對(duì)稱進(jìn)行。否則,臺(tái)背墻土高度不應(yīng)超過(guò)臺(tái)身墻高一半。

  4、合理安排施工工序,結(jié)合工期要求,盡早安排橋涵施工,及時(shí)回填臺(tái)背并采取預(yù)壓措施,加速地基和路基填料的早期沉降。這對(duì)于防治跳車產(chǎn)生良好的效果;

  四、結(jié)束語(yǔ)

  橋頭跳車形成的原因較復(fù)雜,隨著公路建設(shè)的高速發(fā)展,人們對(duì)行車舒適和安全的要求越來(lái)越高,這就要求設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等部門盡力協(xié)調(diào),針對(duì)不同原因,提出合理方案,有效地避免橋頭跳車病害的產(chǎn)生!