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如何保证土方路段桥头跳车病害

2016-08-10张凯

大科技 2016年30期
关键词:跳车桥头桥台

张凯

(贵州省公路工程集团有限公司贵州贵阳550000)

如何保证土方路段桥头跳车病害

张凯

(贵州省公路工程集团有限公司贵州贵阳550000)

桥头跳车现象高速公路常见的工程问题,随着社会进步与发展,高速公路已成为现代化建设不可或缺的重要基础设施,如果桥台台背回填土不适当地处理,容易导致桥头跳车现象的发生。因此,如何有效地进行背背处理,有效控制跳车现象,保证高速公路交通正常运行,引起了工程界的极大关注。本文对跳车产生的原因、跳车产生的危害进行了系统分析,并结合工程实践经验,提出了桥头跳车控制措施,最大限度减少病害发生。

桥头跳车;土方路段;危害;控制措施

引言

随着经济的高速发展,尤其在我国,自从加入WTO以后,国内车辆行业水平逐渐向发达国家靠近,伴随着各种各样的高等级公路如雨后春笋般应运而生,近而导致桥头跳车现象越来越严重,在高等级公路中已成为一个急需解决的问题之一。为了国内基础建设的需求,道路建设力度加大,但近年来由于许多原因,一些高等级公路建设,通车没多久就出现了严重的跳车现象。当高速车辆遇到不均匀,甚至有裂纹的路段,在高速行驶状态下,由于惯性会出现车辆跳跃情况,不仅降低了乘坐舒适性,而且影响了交通安全。

现今对公路技术人员提出的挑战性问题就是如何有效地消除或最大限度地减轻桥头跳车现象产生的危害从而最大限度地满足高速公路行车过程安全和保持高速匀速行驶的要求。

1 桥头跳车的危害

1.1 降低车辆行驶速度

当车辆经过路基和桥头台背向的沉降带时,为了防止车辆严重颠簸,司机将被迫制动减速,这样就会使高等级公路的使用功能大幅下降。

1.2 容易引起交通行车事故

由于车辆通过“台阶”(桥台和路基之间不均匀沉降形成的)会出现车辆的跳动,引起车辆振动,会造成乘客和司机不舒适,并且司机还会受到不好的心理影响,会严重的影响车辆的正常运行,如果刹车不及时,很容易造成交通事故。

1.3 降低伸缩缝使用年限及车辆寿命

在车辆通过桥头时出现的跳动和受到的冲击,这增加了桥梁和道路不必要的附加载荷,加速了桥台、桥梁板、桥台支座和伸缩缝损坏速度,特别是支座和伸缩缝的损坏、磨损,同时也对汽车零部件,轮胎造成磨损,降低了车辆的使用寿命。

1.4 造成大量经济损失

跳车现象发生后,会造成不必要的损害,比如车辆零件磨损以及路基和坝肩裂缝,这就需要大量的维修费用,造成可以避免的经济支出。

2 桥头跳车的成因

2.1 路基填料的压缩

在桥梁施工中,一般按照正常的顺序进行施工,工程师根据桥梁设计完成一部分施工,然后在桥梁支座的两端进行路基和路堤的施工。由于开挖后的回填土疏松,土体体积变大,稳定性降低。在这种情况下,若道路建设和经营规模小,大型机械的方法难以实施,所以在桥两侧形成了高填土,施工周期短、工作面窄小的路段;任何施工的条件下,靠近路堤位置压缩都达不到设计要求,人工压缩固结沉降也不均匀。在实际工程中,土方工程一般是达不到最佳含水量,同时台背一定范转围内土方压实往往辅以人工夯实,压实功较小,局部压实程度很难达到施工工程质量要求。

2.2 台背回填存有的问题

路基压实度不满足桥涵台背回填施工工艺的要求往往是一些严重的问题,但是这个问题是不可避免,主要原因有两点:①在施工过程中,按照每层回填外土,由于施工不确定因素造成铺设不均匀,使每层回填压实未能充分;②施工人员自身原因,不按照施工规范进行施工,没能达到压实标准,因此未能控制好回填土含水量。

3 桥头跳车防治技术

3.1 利用强夯加强地基承载力

路段的接缝处是地基的薄弱点,当此处地基下沉时,为避免跳车现象的发生,最有效的补求方式就是进行强夯。这种方法是运用400kN左右的重锤,让其从50m的高度内进行自由落体运动,利用这种强大的冲击力,使地基内部产生共振,强大的冲击波会使地基内土层抱合更加紧密,从而达到提高地基强度的作用。这种处理方法的好处有:

(1)使用这种方式进行处理的地基承载力会翻倍增加。比如砂石的承载力会是原来的5倍,而泥灰岩土的承载力将是原来的4倍。

(2)能够有效地减少地基油层降不均现象发生。时的路面在碾压后冷却度还没有达到标准,同时也不能在路面的面层表面洒落矿料物质和油性物料等等,并时刻观察沥青混合料路面表层的整洁状况,一旦出现杂物和污染就要在第一时间进行清除,使其保持干净无污物的状态,实现碾压效果的最佳。

3.2 加筋土桥台地基处理

3.2.1 土工合成材料的应用

(1)处理半填半路基

在自然地面坡降小于等于1:5的路基边坡,路基开挖应建立台阶,台阶宽度大于或等于1m,必要的公路施工阶段应扩大标准。新老路基填方边坡之间,须修建放坡台阶,高等级公路的台阶宽度一般2m,在每层台阶铺设面下面5cm增铺一层土工格室,借助于土工格室特有的控制侧向位移能力以及网兜效应,能有效的处理不均匀沉降问题上的难点,从而有效控制桥头跳车。

(2)台背路基填土加筋

和土工格栅在工程上的使用效果做比较,土工格室可以更好地达到桥台加固的目的,土工格室和回填可以产生足够大的摩擦力,有效降低路基和桥台之间的不均匀沉降。

3.2.2 在桥台地基处理中的应用

土工合成材料加筋土桥台组成包括支承材料、面板和几种不同类型的连接。与常见的刚性桥相比,加筋土桥台具有以下优点:加筋土结构为柔性结构,能承受出现不良反应的基础产生的变形,最大限度地吸收地震能量,从而保证上部结构施工正常进行,不需要大规模的建设制备设备,现场制备要求比较小,占地面积也小,基本要求略低于普通刚构桥施工,施工工人只需要一般的施工工艺,桥台外观可根据环境保护和周边环境,灵活的布局和处理。

通常根据加筋土是如何承受上部荷载传递的情况,从结构上可以分为复合加筋桥台结构和整体加筋桥台结构,组合桥台结构是基于加筋土和桥台柱之间的不同,分为内部和外部相结合的组合式桥台结构,如图1所示。这两种类型的支座在实际工程中有很大的差别,在实际工程中需要分开施工。

3.3 路基路面压实施工技术

3.3.1 灌砂法

压实施工技术在当前公路建设中的应用是很常见的,它是通过喷涂砂质颗粒填充测量圆洞空间,砂颗粒的密度和体积都是相适的,它可以准确地测算出产品圆形孔的实际尺寸。在实际道路施工中,它具有成本低、操作简单、精度高的优点,但这种技术也有局限性,其适用范围不大,设计应用前应做好预先规划,不能盲目使用。

图1 加筋土桥台类型图

3.3.2 环刀法

环刀法的实际应用具有一定的发展历程,从其实际应用来看,它属于传统的“土方”,实际操作简单方便,且效率很高,但由于路基路面压实的高精度的不足,其技术含量低,因此,这只适用于一些类型的道路路面压实情况,如无机细粒薄层效应试验是非常好的,但相反的是在土壤压实土路面结构相对稳定的情况下,正常使用范围不广。那么对于技术人员,在对路基路面压实度进行实地检测和考察的同时进行压实操作,有必要保持操作的灵活性,才能高效、科学、集约化,从而达到压实的目的。

4 结语

桥头跳车是常见公路病害之一,对行车舒适性和安全性造成严重影响,给公路养护带来成本负担,制约了公路事业的发展。而引起跳车的根本原因主要是桥梁与道路交接处的不均匀沉降,所以控制跳车的关键也是如何控制沉降。由此可以看出,笔者认为,借助于加筋材料在桥台地基中的应用,可以减小路基与桥台之间台阶沉降,加之道路路基路面的压实施工,二者结合从而使整个公路工程的施工质量得到保证,为施工单位创造更多的经济效益和社会效益。

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[4]王扬.公路工程路基路面压实施工技术研究[J].价值工程,2012,31(31):126~127.

U416.1

A

1004-7344(2016)30-0167-02

2016-10-9

张凯(1973-),男,汉族,贵州安顺人,工程师,大专,主要从事公路施工管理工作。

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