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公路桥头跳车现象的分析研究

来源:职称驿站所属分类:车辆论文
发布时间:2013-02-01浏览:55次

  摘要:对于公路建设,由于工程质量通病具有极大的危害性和一定的顽固性,因此加强质量通病的研究和预控是一项重要的任务。而桥头跳车问题是软土地区常见的质量通病,以桥头跳车为分析对象,探讨了目前桥头跳车产生的原因,并从地基处理、路面处理等方面提出了控制措施,为桥头跳车施工提供了参考。

  关键词:桥头跳车,原因,措施

  前言

  桥头跳车是指由于桥梁或通道等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的不均匀沉降,使得路面出现显著的纵坡变化和刚度变化。桥头跳车的现象不但影响驾驶员和乘客的舒适感,严重时还会造成车辆失控,还危害桥梁通道的使用寿命,增加了桥梁的维修与养护费用。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,妨碍了车辆正常高速行车,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。

  1.桥头跳车的危害

  高速行驶的车辆跳跃时不仅乘车舒适性不能保证,而且行车安全性大大降低。因沉降形成台阶面不得不在桥头频繁减速、加速,既影响交通的迅速流动,又增加了车辆损耗和废气的排放。此外,还给桥头处有关构造物造成破坏。

  2.桥头跳车产生的原因

  2.1桥头跳车产生的根本原因是构造物与其两端接线路堤间的沉降差。沉降差产生的具体原因主要有以下几个方面:桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底,桥头路堤及锥坡一般位于天然地基上,如果在填土前不做处理或处理不彻底,在路堤土的重力作力下其将产生极大变形,而桥梁构造物多采用桩基础或经地基处理的扩大基础等,其沉降量很小,若桥头路堤土重力产生的变形不能在桥头路面铺筑时基本完成,将产生桥不沉而路沉的现象,造成跳车。压实度达不到标准,由于引道填土在压路机碾压时工作面小,特别是埋置式柱式桥台台帽周围一般压路机无法作业,这就导致桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准,造成这部分填土下沉,引起跳车。路面渗水,路面水渗入路基或路面积水沿台背渗入路基,造成路基土软化、水土流失,引起桥头引道路基下沉,造成跳车;桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失,引起沉降和跳车。另外,台后填土含水量大也是造成桥头跳车的一个重要原因。

  2.2台背填料压缩引起路基的沉降。台背填料因含水分,存在孔隙,施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下,孔隙率逐渐降低,填料逐渐压缩,密实度逐渐增大,便在一定期限内产生路基沉降。因此,压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。根据有关资料调查研究:当土堤压实度为95%时,每米填土降约为1cm。

  2.3刚柔突变引起的沉陷跳车。刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同,柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成,具有较大的整体刚度,属刚性体;而与结构物桥台相连的道路,具有刚性较小柔性较大的特性,属弹塑性体。显然,道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差,这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变,势必增强桥头跳车的振动效果。

  2.4施工的原因。施工队伍盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土与其连接的路堤不能同时施工,速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀,增加路面各结构层和路基土的含水量,造成各种细粒土的流失,随着路基和各结构层的破坏,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好及填土流失,压实度没有达到要求,在外部车辆荷载冲击作用下,这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。

  3.桥头跳车的防治措施

  3.1台后地基处理。对于高速公路上的软基处理,通常采用砂袋砂井法、塑料排水板堆载预压法、换土法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法等等,但以塑料排水板堆载预压法的效果最佳。含水量大的黏性土处理。对于含水量和空隙比较大,且含有有机物质的黏性土层可进行换土处理,换土深度视软层度而定。对于一般性黏土,可进行开挖翻晒。当填土高度不大于4m时,开挖深度取0.6m;填土高度再大时,开挖深度可大于1m。当土翻晒到最佳含水量时,再回填夯实,回填土的上层须留出60cm的厚度用石灰土填实;如遇雨季不能晒干时,则全部用石灰土换填。在路基底有了这一层石灰土后,便形成了一个渐变带,可以避免沉降的突变。

  3.2路基填料选择。首先应选择强度高、压实快、透水性好的材料,如卵砾土、碎石土、中粗砂以及强度较高的工业废渣等。填料要求级配得当,沿纵向的填筑长度在基底处不小于2m,并按1∶1设置斜坡或台阶,保证在顶面的填筑长度与搭板找度相对应。

  3.3用强夯处理桥头路堤。对于台背不易被压路机碾压的死角,可采用强夯处理方法。强夯机宜采用重100kN夯锤,提升高度一般为6~8m,即夯击能量为600~800kN。对于台背及耳墙附近,则应减小夯锤提升高度至2~3m和增加锤击次数,以免伤害桥台。

  3.4采用刚柔过渡段法。桥台到路基结构是不同体系,因此,如何消除和减少结构突变影响,使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变上能平顺过渡。对连接沥青路面,则在桥台处增设增变厚式水泥混凝土埋板,对连接水泥混凝上路面,则将连接处路面板改为变厚式。还应注意,混凝土路面同桥梁相接处,最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上,并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔,如为斜交桥,尚应设置钢混凝上渐变板。

  3.5置横向泄水管或盲沟。台背路基填筑前,在原地基土拱上设置泄水管或盲沟。在基底上,先对基底作必要的处理,然后填筑横坡为3%-4%的夯实粘土拱,再在土拱上挖一条成双向坡的地沟,然后在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(管径一般不小于10cm),塑料泄水管的出口应伸了路基外,然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料,再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同,取消泄水管,以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟。用土工布包裹盲沟出口处,并对其做必要的处理。

  3.6控制施工。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,井对每层填筑质量实施检测,特别是控制好压实度。后台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实度达到要求,台后最好按一坡度设置泄水盲沟,沟底用粘上夯实,以利排水。这样,才能更好减少病害。

  4.结束语

  总之,公路工程质量通病的治理必须思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力,具体到解决桥头跳车问题,必须建设、设计、监理、施工各方面、各环节齐抓共管,综合分析地质、施工条件、费用等因素,对台后软基进行有效处理、合理选择台背填料、严格控制压实度及做好施工控制等做到综合处治,才能使我们的质量有根本的改观,才能解决好质量通病。

  参考文献:

  [1]郑继耀.浅谈公路桥头跳车的原因和防治措施[J].华东公路,2009.5.

  [2]王声利.高速公路桥头跳车处理技术研究[J].山西建筑,2008.13.

  [3]《软土路基桥头跳车处理方法的对比研究》,《工程地质学报》2008,NO16,董炳炎、李永刚、陈宝;

  [4]《桥头跳车的成因及防治》,《油气田地面工程》2009,NO6,徐巍

《公路桥头跳车现象的分析研究》

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文章名称: 公路桥头跳车现象的分析研究

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