关于桥头跳车的原因及防治措施

关于桥头跳车的原因及防治措施

摘要:本文针对公路桥头跳车问题越来越突出的现状,分析了桥头跳车的原因,在此基础上提出了相应的防治措施和修补办法,以期从根本上解决桥头跳车问题,从而提高道路运输业的安全性和降低工程造价。

关键词:桥头跳车过渡段路基

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,引起通过的车辆跳起颠簸的现象。严重的桥头跳车现象,不仅使得行车的不舒适感大为增加,而且造成车辆大幅度减速,还加速了桥梁、路面及车辆的损坏,甚至导致车辆因失控而易发生交通事故。因此,对桥头跳车现象进行综合分析,对以后的道路养护工作具有深远的意义。

一、公路桥头产生跳车的主要原因

(一)路基与桥梁结构的差异

由于路基与桥台本身所用材料的不同,桥台的竖向位移、塑性变形等比路堤小得多。路桥过渡段作为柔性路堤与刚性桥台的结合部位,在结构上是塑性变形和刚度的突变体,只有当柔性路堤的塑性变形所引起的路面变形满足高速行车的要求时,才不会出现桥头跳车现象,而有散体材料组成的柔性路堤发生变形是必然的。由于过渡段的工程量少、工作面小、施工又比较复杂等原因,往往施工单位为了节约成本、施工方便,没有对过渡段作为关键部位进行施工,使柔性路堤的塑性变形值变大,引起的路面变形满足不了高速行车

的要求,出现桥头跳车的现象。

(二)地基条件的差异

路桥过渡段由于其结构的原因,桥头路基的填筑高度较大,产生

的基础应力也较高。因此,地基在路桥过渡段产生的沉降较其他路段要大一些。如果该区段处于软土地基上,则路堤产生的工后沉降值要比桥梁的工后沉降量大的多,因此一定会导致该区域路面不平顺甚至会出现局部弯折或凹陷,从而导致桥头跳车。

(三)设计存在的问题

桥头引道路堤边坡防护措施设计欠妥,桥台后的排水设计考虑不周,台背填料设计考虑的标准太低等,从而导致台背填土流失、路基强度降低,引起桥头跳车。

(四)施工存在的原因

对路桥过渡段和台背填料的要求不严格,或没有严格按照设计标准而采用了不良填料。②对路桥过渡段的工期或工序安排不当,使路桥过渡区段的填土碾压工作安排在施工工期的尾部,被迫赶工期,不能够很好地控制填土压实质量。③路桥过渡段施工碾压过程中,碾压厚度不满足要求、不进行分层次质量检查、碾压设备配置欠佳,压实功率不够,导致压实度达不到设计要求。

二、路桥过渡段沉降病害处治的措施

(一)台背地基处理

对于软土地基处理,目前国内已有换土法、超载预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、深层搅拌桩、挤密砂桩等

方法,下面介绍采用深层搅拌法加固桥头软基的方法。深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法。目前应用最多的为粉喷桩,一般借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土体喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌并吸收周围水分,在加固的深层软土中进行一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基的承载力,减少沉降量(特别是工后沉降量),缩短固结期,提高边坡稳定性。采用石灰粉喷桩加固软粘土,其原理与公路常用的石灰加固土基本相同。石灰与软土主要发生以下作用:石灰的吸水、发热、膨胀作用,离子交换作用,碳酸化作用(化学胶结作用),火山灰反应以及结晶作用。这些作用使土体中水分降低、土颗粒微聚而形成较大的团粒,同时土体化学反应生成复合水化物在水中逐渐硬化而与土颗粒粘结在一起从而提高了地基

的物理力学性质。水泥搅拌桩加固软粘土的原理是在加固过程中发生水泥的水解和水化反应;水泥水化生成钙离子与土粒的钠离子交换使土粒形成较大团粒。这些反应使土颗粒形成凝胶体和较大颗粒,颗粒间形成峰高状结构,生成稳定的不溶于水的结晶化合物,从而

提高软土强度。对于利用深层搅拌法处理台后路基时,应当特别考虑桩长及置换率。据资料表明,一般认为桩长在10 m左右比较有效,置换率以15%~25%最佳。工程中通常路中央处的桩较长,路肩处较短;在近桥台处桩长些,在一般路段处桩短些。粉喷桩固结法适用于深层淤泥烂粘土地基,加固效果明显,工后沉降少。施工过程中路基填

土速率不受限制,且无振动、无污染,对周围环境和建筑物无不良影响,近年来已得到广泛应用。

(二)桥头路基设计

桥头过渡段路基必须密实、稳定而均质。影响路基强度和稳定的地面水和地下水,必须采取拦截或排出路基以外的措施。一般要求填土处于干燥或中湿状态,过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的填土,必须经过处理。在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等。同时选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水

沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有

利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。同时考虑到减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降并增大安全系数,可采用轻质材料如粉煤灰等,用粉煤灰填筑桥涵台背,可以大大降低

路堤对地基的荷载,有利于减少地基沉降以及路基对桥台的侧压力。台背回填位于台背这个特殊位置,压路机难以碾压到位,且机械振动力太大时,对台墙会造成影响,因此台背回填料的压实质量是

影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。高速公路桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度标准,从填方基底或涵洞顶部至路基顶面均为95%,填料分层松铺厚度宜小于20 cm,当采用小型夯具时,松铺厚度不宜大于15 cm。

(三)其他处理

在设计和施工中,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排

水设施。在台背回填土时可沿整个台背竖直面用间断级配碎石或砾石材料做透水层,以利于排除渗入土体的积水或因冻融产生的游离水,使土体保持永久性干燥状态,防止塑性变形和地基下沉。为了使填方压实度达到要求,必须完善施工工艺、方法,强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,加强建设监理工作,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,分层验收,层层把关,严格执行工序验收制度,这样才能确保桥涵两端填土和路堤施工质量。

三、结束语

在路桥过渡段,由于桥梁与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因,会导致路基和桥梁之间产生沉降差而导致路面不平顺,是出现

桥头跳车的主要原因。根据工程地质条件,做好路桥过渡段地基处治,提高地基的承载力和刚度;对过渡段进行适当的结构设计,对桥梁和路基之间的沉降和刚度进行缓和过渡;并加强施工组织设计,

控制过渡段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量和工作

质量,从客观上制定一套科学的管理程序,是避免桥头跳车的主要

途径。

参考文献:

[1]王声利.高速公路桥头跳车处理技术研究[j].山西建

筑,2008,34(13):282-283.

[2]佐久利.桥头跳车问题产生的原因及防治措施[j].交通世

界,2008(9):96-97.