APP下载

浅析路桥过渡段沉降病害及跳车处治的措施

2011-08-15

黑龙江交通科技 2011年7期
关键词:跳车塑性变形桥头

赵 雪

(阿勒泰公路管理局北屯分局)

路桥过渡段出现的差异性沉降的主要原因是不均匀的沉降,表现在高速公路的运营过程中,桥梁台后搭板断裂后造成的不均匀沉降,产生错台。而桥头跳车则是在车辆载荷,结构自重和自然因素的作用下,桥台和引道路基之间的差异沉降的条件下引起的。一般情况下,桥台的沉降幅度很小引道路堤沉降较大,从而在两者之间造成的差异沉降,就是我们所说的跳车。

1 桥头跳车的现状及原因分析

(1)桥头地基的原因:一般情况下,桥涵通常位于沟堑地段,那里本身地质较软,土地的稳定性能也很差,加之和路面的高速行驶的车辆等因素的共同影响下,沉降幅度较大,造成路基不稳定,从而产生沉降跳桥。

(2)就路况而言,则是柔性路面和刚性结构之间的连接处,发生不均匀的沉降,塌陷,导致差异性的沉降。

(3)支座和防护工程的移动:在后台土压力的作用下,支座和台前工程或多或少的都会发生水平位移的现象,从而造成土体发生侧向变形所致。

(4)局部的沉陷:通常情况下,都会在路堤与桥涵构造物的连接部位设计接缝,但经过长时间的车荷负载和不断变化的自然因素的影响下,很容易发生损坏。有的是连续铺装,但在使用的过程中经常产生裂缝,接缝和裂缝在竖向往往很深,容易造成雨水或者雪水沿着裂缝渗入,对路面结构和土基产生侵蚀,冲刷等作用导致各种细料的流失以及结构层与土基含水量的增加,从而就会出现路基的强度下降和局部沉陷的情况。

(5)除了桥头处的差异性沦陷之外,桥台和引道之间的构造差异也是影响跳桥的因素之一,桥与路的分界前后(路桥过渡段),一边是刚性体,一面则是柔性体。在结构刚度的差异上很大,柔性材料对能量的吸收要比刚性材料强很多,所以,在刚柔突发处,必然会引起一定的颠簸,就是我们所谓的跳车。

2 分析路桥过渡段沉陷的危害性

(1)影响车辆行驶的安全。目前路桥过渡段沉降和跳车主要出现在高速公路上,在高速行驶的道路上,司机很可能发生驾驶疲劳,对路面的平滑度不是很注意,这个时候如果发生跳桥的话,就很容易引发车祸

(2)影响公路运输的使用性能和效益。总所周知,公路运输在我国路网中占有很大的比重,是交通运输事业迅速发展的可持续动力。因此,公路道路的好坏,直接影响到公路运输的性能,如果不对路桥过渡段沉降及跳车做出及时的处理的话,将会严重的影响我国交通运输的效益。

(3)对人身安全不利。就像大家看到的,随着社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,旅游行业已经渐渐成为了热门的新兴行业。越来越多的客运汽车驶上了告诉公路,试想如果车辆行驶过桥头时,差生跳车的话,会严重影响乘客的舒适度,身体的健康。对旅游行业也起到了一定的影响。所以,解决跳车问题是目前的国建面临的首要问题。

(4)颠簸的路段对汽车的寿命也起到了一定的损害作用。

3 解决桥头跳车的相关措施分析

(1)从路桥过渡段的建设材料上加以改进。传统的桥台是用刚性很大的坚石砌筑,或者是用钢筋混泥土浇注而成的,属于刚性体;而路基一般则是用土填筑成的,是弹塑性体。所以,路基和桥台之间存在着很大的差异,就是这种差异引起的沉降跳车,所以,要解决跳车问题,首先要解决好这个问题。那怎样克服此钢度差引起的变形呢?专家提出,把路基与台墙之间部分的变形改为渐变形式,即:路堤填土塑性变形相对差在这一范围内,以渐变的方式过渡,使得任意一点塑性变形相对差不致使路面沉陷或者断裂。这就是专门针对台背回填而设计的“刚柔过渡的思想”。

(2)保证台背回填处的压力度,提高路面抗变形的能力。因为桥头处结构的突变是造成桥头过渡段路面错台,引起跳车的主要原因。因此,为了消除和减少结构突变给路面带来的影响,路面建设应该使用两种性质不同的体系在抗垂直变形能力上进行平滑过渡。即在结构的设计上使路面面层下的结构由间断的对接形式变为过渡性的局部搭接形式,靠增加临近桥台处的路面结构厚度,降低应力值,从而达到提高路面抗变形的能力。

(3)减小台背处塑性变形的相对差。这是解决台背处路面沉陷或断裂的关键,因此必须高度重视。那么,怎样才能减小台背处塑性变形的相对差呢?其实,台背回填的压实度要求只要是缩小台背处塑性变形相对差的一个方面,压实度相同的不同材料早同一荷载作用下的塑性变形不同,强度小,刚度低的材料塑性变形大,在较大荷载作用下极有可能产生较大的塑性变形,而当这个变形达相对与台墙的变形差值达到一定程度的时候,路面就会出现沉陷,断裂的等。因此,在材料的选择上,应选用强度较高,压缩性小,刚度较大的材料,以缩小台背回填与台墙的塑性变形相对差。

也有科学家曾经尝试过在路桥过渡段中采用土工合成材料,用来降低过渡段回填物的不均匀沉降现象。实践表明,使用土工加筋的材料使过渡段的填土形成一个刚度较大的复合体,能够将土体自重和交通荷载分散在较大面积上,除了用来减少过渡段的沉降以外,其次是将台背与路堤交界面处的台阶或跳跃沉降,变为连续的斜坡式沉降,通过降低台背处路堤的剪应力,限制剪切区域的变形。

在一些偏僻的低等级的道路上,也有采用预沉法两次铺筑路面,分期修建和采用不等厚式路面,使桥与路的连接处尽量平顺的方法来防止桥头跳车的。而在一些高等级的道路上,则经常采用在台后设置桥头搭板来防止桥头跳车。这种现象,在我国的公路反正过程中得到了广泛的运用。桥头搭板式连接桥梁与路基的一种构造,它一端支撑在桥台上,另外一端则通过直接与路基相连。是刚性桥台向柔性路基逐渐过渡的一种新的有效的措施。

4 注意事项

不同的地质条件存在不同的问题,需要施工者根据当地的实际情况,选择最适合的填土材料。同时,要配备专业的人员进行现场的勘察工作,在施工的过程中,要对材料进行严格的监控,保证工程的质量,坚决杜绝偷工减料的事件发生。

5 结语

综上所诉,通过我们对路桥过渡段沉降以及桥头跳车等问题的了解。我们知道路桥过渡段的沉降及桥头跳车这一系列的问题得到了国家的高度重视,同时也引起了工程技术人员的普遍关注,从上文看来,虽然在这方面取得了一定的研究成果和经验,对防止路桥过渡段的沉降以及桥头跳车起了一定的积极作用。但由于该问题的性质和各地面临的具体情况以及其他各种原因的影响,桥头跳车问题还是影响着公路的运营,还存在一些迫切需要解决的问题。因此,还需要秉着结合当地的具体情况,从实际出发,具体问题具体分析的原则,积极展开相应的工作,争取有效降低过渡段沉降和跳车对人们的影响,争取早日解决这一难题。

[1] 叶国辉.试论路桥过渡段差异沉降[J].中国科技信息,2005,(11).

[2] 刘蕾.桥头跳车理论浅析及防治综述[J].云南交通科技,2001,(2).

[3] 王耀民.路桥过渡段差异沉降分析及处理[J].沿海企业与科技,2005,(4).

猜你喜欢

跳车塑性变形桥头
剧烈塑性变形制备的纳米金属材料的力学行为
桥头跳车现象处治措施研究分析
意外
高速切削Inconel718切屑形成过程中塑性变形研究
桥头跳车研究
桥头跳车现象防治措施
空化水喷丸工艺诱导塑性变形行为的数值模拟
桥头牧歌
基于条元法的异步轧制金属三维塑性变形分析