从市政桥梁设计角度谈其“跳车现象”
2013-04-29骆卫忠蔡金海
骆卫忠 蔡金海
摘 要:跳车是由于路桥的沉降不均而引起的,当车辆经过路桥衔接处时发生的车轮振动现象。它不仅影响到车辆运行时的舒适性,降低了道路服务水平,而且增加了油耗,加重桥面的破损,严重的桥头跳车现象甚至会导致交通事故的发生。
关键词:跳车现象 桥梁设计 改善措施
本文主要针对桥头跳车现象产生的原因进行了分析,通过调查车辆在桥头的速度变化,研究了它对交通流造成的影响,通过驾驶员心率变化分析总结了桥头跳车现象对驾驶员心理及对交通安全的影响,探讨了桥头跳车现象的危害。分析了冰雪条件对桥头跳车现象的影响,分析我国桥头跳车现象的形成原因,提出了处治桥头跳车的原则,并针对不同程度的桥车现象提出了相应的工程改善措施。并通过对路基和路面两方面研究目前针对桥头跳车现象的工程处置方案,介绍了我国现有的对桥头跳车现象的工程处治方法。对发生桥头跳车的路段提出了安全对策体系,对有关的运营管理单位提出了建议,并提出了安全管理的改善措施,如设置警示标志,道路减速标线等,积极对跳车现象进行防治,保证道路的安全通行。
一、跳车现象产生的原因分析
引起“跳车”的主要原因,就城市道路路况而言,主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降,产生错台所致。由于检查井结构与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异,因而会引起“跳车”现象的发生。另外。在同样的车轮荷载作用下,普通路段的路面、路基可按车轮前后各四十五度的扩散角传递并消散外力于底部基层,但在检查井井口,柔性路基填料与刚性井口的衔接处,外力不能像普通路段那样双向扩散.即在井周周边形成应力过于集中,路基承载力不能满足其压应力,导致变形加剧。因此,在车辆荷载、结构A重、自然因素作用下,检查井虽与道路同时发生沉降.但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于检查井的沉降量,导致行车时发生跳车现象。
(一) 桥梁的设计不周
1、首先是基底设计没有做必要的处理。
2、其次,就是为了节约成本对桥孔的设计过分的压缩,这样就导致了桥梁的路堤过高,导致桥梁的自由沉降较大。
3、桥头防护工程的设计强度不够充足,路堤上所填料的水平压力过大,导致工程的水平移位,路基塌陷。
4、一些大中型的桥梁设计的模数式的伸缩装置必须有一定宽度的横缝,这些横缝加大了桥梁应道外荷的压力。
5、交通量增大,重型车辆不断增多,随之车辆的冲击作用也明显增大,因此设计、施工稍有缺陷,也就成了破坏的原因。
6、a.桥面板刚度不足,当桥面板受到汽车荷载作用时,因翼板较薄,横向连系较弱,导致面板变形过大;b.设计锚固位置在桥面铺装层中,与主梁连接部分少,在荷载作用下易开焊、脱落,力的分布不易传递,微小的变形可能变成大的位移,最终导致混凝土粘结力的失效;C.伸缩缝计算不准,未考虑安装时的温度影响;d.未对伸缩装置两侧的后浇混凝土提出严格要求或规定;e.对于大跨桥、斜桥、弯桥等设计时,没有形成与一般梁板结构相符合的构造形式和锚固方法;f.连续缝设置不够完善,变形假缝的宽度和深度设置得不够规范、统一,致使连续缝破损。
(二)施工的质量不合格
1、施工中的部分及要求,为了赶进度,致使台背填土的速度过快,没有充分的凝结,就加快了沉降,对台背挡土墙等构造物产生了挤压,这样一来就有可能引起土体滑坡,影响压实的结构,甚至会危机桥基。
2、对安装工艺重视不够;
3、锚固件焊接质量不能保证;
4、后浇混凝土不密实,强度不够;
5、后浇混凝土与沥青面层结合不好,碾压不密实,形成两张皮,易开裂、脱落。
(三)桥头渗水
路堤与桥沟的连接处需要设置伸缩装置,即伸缩缝。在伸缩缝使用的过程中,雨水或者是溶雪就会发生渗漏,还有当河水涨水时,也比较容易进入桥头引道,对桥面的结构和路基都会产生影响,造成各种细料的流失,增加了各结构之间与地基土之间的含水量,使其强度下降,加剧了桥台渗水的发生与发展。
二、路桥过度段的合理设计及施工中应该采取的措施
(一)对桥涵构造物采取合理的措施
1、在设计桥涵的构造物是应该充分的考虑填方路基的实际的地质情况、填方的高度、填料的来源,路基的长度等因素,以此来解决路基沉降的问题。要选择合适的桥涵位置、跨度以及引道的防护工程。
2、高等级桥梁人工构造物的设计应该尽量的采用“宁暗勿明”的方针。以通道和涵洞为例,可以设计成暗涵就不要采用明涵。
3、要尽量将桥梁的伸缩缝设计到桥梁的中部。
(二)对桥头填筑前的基底进行彻底的处理
1、在进行地质勘察的时候,要对填土比较高的桥头引道进行较详细的地质钻探和测算。
2、对于承受能力不足的地基可以采用超载预压,换填法,水泥搅拌桩等措施,提高地基的承载能力,用以减小地基的工后沉降。
(三)合理的选择桥头路基的填料
1、选用优质的台背填料。在施工的过程中,优先的选用粗颗粒的材料作为路基的填料,有助于提高水稳性,改善压实的性能。
2、尽量设置稳定的土结构层,这样可以使路基路面的整体刚度有所提高,减少局部的沉陷。
(四)桥头的引道路基要超前修建
1、在桥涵施工前先完成引道路基的施工,这样就可以充分的发挥大型的压实机械的碾压工程。
2、多次的进行碾压,是引道的土方可以达到基本的工后不沉降的要求,大大的降低了桥梁跳车现象的发生。
三、市政部门要加强监管
(一)对设计图纸进行严格的审核
设计图纸是一个桥梁的灵魂,桥梁是否坚固,设计的是否合理,都取决于图纸的设计,所以在一座桥梁开始动工之前相关的审查部门应该对图纸的合理性和可行性进行严格的审查,对桥梁建成以后有可能出现的问题进行充分的估计,因为桥梁的质量与安全性是挂钩的,因此对图纸的审核很重要,图纸的成功是桥梁建成成功的一半。
(二) 在施工的过程中加强管理
桥梁的施工过程应该不仅仅是施工队的事情,也应该是市政的部门的事情。市政部门应该对正在施工的桥梁进行现场的监管,分好责任区,桥梁的施工是一个比较大的工程,不是一朝一夕就可以完成的。就因为这样,市政部门的监管也要持之以恒,做到有头有尾。就是从桥梁施工的第一天起就进行监管,一直到工程的结束,不能够中途放弃。另外还要对工程过程中发现的问题及时的解决,随时发现随时的解决,这样就会减少许多不必要的麻烦。
(三) 工程结束后的审核
在桥梁的建筑工程结束以后,市政的部门应该进行更加严格的审核。及时的发现问题,对于有问题的桥梁必须要严格的勒令其解决,对于没有合格的桥梁不能够投入使用,直到问题彻底的解决,桥梁的跳车问题是不可忽略的,不能因为一时的疏忽酿成大错。
总结:
桥梁的建设施工中的难度较大,产生基底的塌陷和跳车的现象比较多,要解决这样的问题就要从源头抓起,进行逐一的排查。相关的设计部门要认真地对待,针对不同桥梁的不同情况制定出合理的方案。监管和施工单位应该加强质量意识的教育,重点的强调质量在桥梁建筑中的重要性,严格的按照设计的图纸进行施工,严格的执行监理工作的程序,控制好施工过程中的每一道程序。这样就可以从设计,施工,监管多方面的进行管理,这样才能更好的解决桥梁中的跳车的现象。
参考文献:
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[3].陈红;姜杰;陈海楠 公路涵洞跳车原因及综合防治措施[J].国家公路建设,2006(05)