浅谈桥头跳车的主要危害及处理措施

浅谈桥头跳车的主要危害及处理措施

摘要:结合公路工程建设了分析桥梁桥头跳车病害的成因机理,提出一些切实可行且有效的针对桥头跳车的主要防治应对措施。

关键词:桥头跳车地基搭板设计公路质量管理

引言

桥头跳车现象是公路工程中普遍存在的一种病害。所谓“桥头跳车”是指桥涵两端一定范围内路面相对桥面整体下沉,产生台阶,引起通过车辆跳起颠簸的现象。桥台与台后路堤的沉降差是产生桥头跳车现象的根本原因,这种沉降差主要是由路堤过大的沉降量而引起。桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之问的沉降差超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。车辆通过桥头时腾空产生的跳动和冲击,又造成对桥梁和道路的附加荷载,加速了桥头搭板,支座及伸缩缝的损坏,同时也加剧了车辆机件的磨损,降低其使用寿命,另外,跳车时车辆颠簸,引起驾驶员和乘客身体和心理不适,严重时会影响驾驶员的正常操作,造成行车事故。可见桥头跳车之危害,须严加治理。一般认为当这种沉降差达到一定程度后就会给司机、乘客带来不舒适感。桥头跳车不但影响道路的服务水平,而且影响道路和桥梁的使用寿命。因此,有效地防治和控制桥头跳车有着积极的意义。

1 桥头跳车的危害

跳车是由于桥头及伸缩缝处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象,其主要危害主要有以下几个方面:

(1)由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏,从而增加了养护维修费用和管理的难度,并降低了桥梁及道路使用性能。跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力,增加车辆的振动和机械磨损和轮胎的磨耗,油耗增大,缩短车辆使用年限,增加运输成本。

(2)对行车安全和舒适度的影响。由于跳车的存在使车辆不得不降低车速,使道路的使用功能和通行能力受到很大影响;另外跳车使驾驶员和乘车者感到不适,心情不快易疲劳,所载货物易损坏;严重跳车会造成翻车、追尾等交通事故,威胁人、车和财物的安全,造成生命、财产的损失。

2 引起桥头跳车的主要因素

桥头跳车台阶的产生和行成是多方面的,包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等多方面的原因。

2.1 台背填料质量控制不到位

施工时对桥台台后的回填材料未能慎重考虑,施工人员用料不当、技术控制不严,未能达到要求。施工时工期工序安排不当,以致桥

头填土处于工期未期,被迫赶工,不能很好地控制台背填土的压实度,致使填料压实度不能满足设计和规范要求,使填方体产生竖向固结变形,形成较大的工后沉降,在台背与路基连接处造成沉陷形成台阶。但需要特别指出,施工中技术控制不当比材料不良更易造成构造物台后填料的下沉。

2.2 地基基础的强度差异

桥台与路基大都是同年平行进行施工的,就桥梁整体来说都是钢性体,其地基强度一般都有较高的要求,并进行加固处理,沉降较小或不沉降的岩石地基。而台后填方段地基未进行加固处理,从而使桥台和台后填方产生差异沉降变形,以致形成台阶。

2.3 沉降盆的影响

施工时,经常是填土时,预留桥台及下部桩基础施工的空间,待桥台及基础完成后再回填土,在这两种情况下,沉降盆发生了变化,好像向前移动了,这样就造成了差异沉降△s,而且这种施工工艺使桥台后的填土很难压实,更加剧了沉降的差异。

2.4 桥头路堤渗水破坏

桥头的差异沉降容易造成路面开裂,雨水下渗,浸泡路基,使填土的强度指标大打折扣,易发生唧泥,喷浆等破坏。而跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力,如养护维修不及时,这种恶性循环会使破

坏程度呈加速发展的趋势。

3 桥头跳车施工技术控制措施

(1)桥头设置过渡段。考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异,为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡,可采取以下措施:①设置枕梁和搭板。枕梁和搭板根据不同情况应采取不同的布置方式:桥梁为正交时,搭板预制,板顶浇厚6cm30#钢筋砼或钢筋纤维砼铺装层,在搭板与砼路面相接处设置胀缝,在与搭板邻近的2～3块路面的板缝连续设置胀缝;桥梁为斜交时除用钢筋砼搭板和铺装层整体浇灌外,另设置钢筋砼渐变板,其一端置于枕梁与搭板连接,另一端则直接置于路基相接于砼路面。当然这种处理方式并不一定受桥梁正交还是斜交的约束。②设置变厚式埋板。对沥青砼路面,在桥台连接处设置变厚式砼埋板;对砼路面,则将连接处的路面板改为变厚板。在搭板、埋板下为保证连接部位的刚柔层次面水平和垂直方向均渐次变化,宜采用强度和回弹模量均高于土基的路面结构材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,调整不均匀沉降。③路面过渡。桥头不均匀沉降原因很多,且难于根除,为此常根据桥涵的长度和接线填方长度在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面,待路堤沉降基本完成后再改铺设计路面。

(2)台背填料的选择。设计及施工中,台背填料应在现场择优选用。宜采用透水性好的填料填筑桥涵两侧路堤或采用改良性土作为填料。如果条件允许可用轻质材料填筑。

(3)地基加固处理。为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需要对地基进行加固,对一般地基可采取加固土(水泥土、石灰土等)的方法进行加固处理,对软土、湿陷性黄土、解冻土、河相冲积土等特殊地基,需进行适用于各自特点的特殊地基处理方法,如换土、强夯、固结、注浆、轻质路堤和粉喷等方法,以改善地基提高承载力减少工后沉降。

(4)改变伸缩缝的种类和位置。在台背一定范围内的路面伸缩缝尽量采用工厂化生产的嵌入式塑胶条,少用沥青填充料;还有一种处理方法就是桥面上尽量把桥头处的伸缩缝位置移至与桥头相邻的墩上,把桥头处改为桥面连续,这样可以减少桥头跳车的机会。

(5)台背填方的碾压方法。施工过程中尽可能扩大施工场地,以便充分发挥一般大型填方压实机械的使用,认真施工,给予充分压实,在不能用大型机械压实的情况下,要用小型振动压路机或蛙式打夯机进行压实,严格控制虚铺厚度。

(6)设置完善排水设施。排水设施对填方的稳定极为重要特别对靠近构造物的填料,施工前应做好排水使原地基排水固结,必要时进行换填或打桩排水固结。

4 结论

总之,桥头跳车是目前桥梁施工中多见的工程病害,要治理桥头跳车首先要研究其产生的原因,提出适当的处治方法,并且要切实可行,