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桥头跳车产生原因及防治措施

2017-04-06

山西建筑 2017年8期
关键词:跳车搭板桥头

芦 丽 芳

(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)



桥头跳车产生原因及防治措施

芦 丽 芳

(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)

通过分析桥头跳车产生的原因,从基底处理、设置搭板、回填质量、减轻交通负荷、排水处理等方面,阐述了防治桥头跳车的措施,有利于提高道路的质量,保证行车的舒适度和安全性。

桥头跳车,地基,搭板,排水处理

桥头跳车是影响道路建设中普遍存在的一种病害,由于桥台属于刚性结构,理论上来讲,其变形沉降量很小,甚至可以忽略不计。而与桥台连接的道路属于柔性结构,其沉降量较大,且随着时间的推移会逐步加大然后趋于相对稳定。因此在同一时间节点,桥头两端路堤与桥台本身的沉降量不一致,随着时间推移累积到一定程度时,就会致使路、桥相接处纵断面线形发生突变,形成错台或凹槽,使得车辆在通过这些地方时发生明显的颠簸现象,而且直接影响行车速度以及行车的安全性和舒适性,这时桥头跳车就发生了。

1 桥头跳车产生的原因

1.1 地基的沉降

原土地基土质不良,由此产生沉陷是产生桥头跳车现象的主要因素。城市道路在遇到大型的十字路口时,考虑到对周边建筑物的影响,有时不能采用高架桥,此时就只能采用下穿的方式,设置箱涵通道,下挖深度往往低于地下水位。即使在地下水位较低的地方,也会遇到软土地基,此类土天然含水量较大,天然孔隙比也很大,压缩性高,抗剪强度低,因此一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,在车辆荷载作用下,更易引起地基沉陷。在箱涵两端与道路相接的部位容易引起道路结构破坏。

1.2 台背填料的影响

在市政工程施工中,无论是开挖后箱涵两侧的回填,还是在高架桥施工时道路引道与台背连接处的回填,其回填质量都会是造成桥头跳车的原因。而填料的选择也是影响台背回填的重要因素。台后填料一般选择为渗透性材料,存在着多孔隙,在外力作用下会产生变形,主要为弹性变形和塑性变形,当塑性形变量较大时,该形变会使桥头的沉降差变大,从而导致桥头跳车的发生。

1.3 基础结构变化

虽然从表面看,绝大多数城市道路都为沥青混凝土路面,但实际上桥梁与道路下的基础结构完全不同。桥梁基础为刚性基础,而道路下为柔性和半刚性基础,桥梁基础与路基基础的承载能力不同,桥台与台背路面在结构上存在着差异。在车辆荷载作用下,由于桥台侧的基础都有足够的深度和强度,另外桥的整体性也可分散车辆荷载,因此对于桥台侧的沉降量,可基本视为零。而对于路基侧,即使是通过验收合格达到规定强度的路基,在车辆荷载的作用下相对于桥台仍然会有较大的沉降量。正是因为两侧变形量的不同,产生的相对沉降,致使路面结构出现或轻或重的破坏,形成了桥头跳车。

1.4 交通方面的原因

随着经济的发展,车辆在不断增加。道路的日均车流量往往会超过设计的车流量。在中环路刚刚通车时,车流量很小,近几年随着周边楼盘的开发建设,中环路经常会出现严重拥堵,这直接反映出车流量的不断增加,而且这种趋势还在日趋严重。这种情况加重了道路的负荷,使道路提前进入疲劳期。另外市内的许多建筑工地施工,需要大量的地材,一些重型的车辆如混凝土罐车、运输水稳和沥青混凝土的车辆也需要在这些道路通行,或多或少增加了道路损坏的可能性。

1.5 施工方面的因素

由于在市内施工,往往受到周围建筑和现场条件的影响。在下穿通道开挖时,两侧仅仅能够保证工作面的宽度,空间比较狭窄,在台背填料回填时,基本无法使用大型机械,主要是采用轻型机械夯实和人工夯实,很难保证达到设计要求的压实度,特别是边、角等部位,压实度更低,形成了欠压实区,这一区域会产生较大沉降,进而出现明显的桥头跳车。另外,在高架桥的台背填料选择上,虽然近几年采用了更多的透水性较好的材料,如砂砾、级配碎石等,但是在靠近桥台的部分,大型机械在碾压的过程中,为避免碰触到桥台,造成外观损伤,无法碾压到边,而工期要求又比较紧,很多施工队伍施工不认真,忽略这些细节的处理,进而导致台背回填质量达不到设计要求,必然会导致桥头路基沉陷。在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,因而在短时间内会产生压缩沉降,造成桥头的跳车。在工程实践中,即便施工时工序符合要求,而且压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避免沉降。

有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车的安全。

2 桥头跳车的防治措施

2.1 基底处理

由于太原属于湿陷性黄土地区,对于原状地基必须进行相应的消除湿陷性处理,可以在基底换填0.8 m~1.0 m灰土进行处理。如遇到软弱地基可采用粉喷桩复合地基加固法,但此方法造价较高,也可采用换填透水性较好的材料,要根据实际情况而定。

2.2 台背填料选择

目前太原市在台背回填时,多数选用的都是砂砾回填,其效果也比较明显,但是仍然存在一定的下沉量,而且目前砂砾的货源也在不断的减少,砂砾的质量也存在参差不齐的情况,寻找新的替代材料必须提上日程,在柴村桥立交的施工中台背填料采用了断级配碎石的方法,效果有待观察。也有的桥梁使用了级配碎石掺加一定量的水泥(1%)的方法,效果较好。

2.3 设置搭板

目前大部分的桥梁都设置了钢筋混凝土搭板,它可以使桥台与路基相接的部位形成一个过渡区域,从刚性基础逐步过渡到半刚性基础,搭板的长度一般为6 m~8 m,厚度为30 cm,在搭板上预留一定高度,一般为15 cm~20 cm,在其上足够铺筑一层水泥稳定碎石,使其与路基形成一个整体,保证路基的连续性,使沉降量逐步过渡到桥台,从而控制桥头跳车的发生。

2.4 回填质量的控制

在施工中,施工单位必须重视台背回填质量,将其作为一个重点工作来抓。由于开挖后的基底情况千变万化,所以在开挖后要对基底进行钎探,确定其承载力是否满足设计要求,如无法满足设计,则应请相关设计人员到现场确定合理的处理方案。在回填过程中,要对一些边角等薄弱部位,采取相应的加固措施,以保证其压实度。在检验检测时,要适当增加对薄弱部位的检测,以保证整体回填质量。在回填时要采用错台搭接的方法逐步加宽工作面,当工作面达到大型机械施工的条件时,要及时更换碾压设备。在回填至路基顶面以下1.5 m以内时,可适当进行土工格栅的使用,增加土体的摩擦力和稳定性,增加土体的抗剪能力。

2.5 减轻交通负荷

交管部门应对大部分的市内道路实行大型车辆交通管制,限制其在市内的通行。对于必须在市内通行的大型、重型车辆,应该限时通行或者按照规定线路通行。对于一些宽度较窄的道路,可适当采用单行的方式控制交通流量,保证道路质量的同时,还可缓解交通拥堵。

2.6 做好排水处理

路面积水会对沥青路面产生侵蚀,加速路面破坏。如果路面破坏积水下渗到路基,又会对路基产生影响,造成路基下沉,特别是在湿陷性黄土路基,影响特别大。因此对于桥头两侧要根据地形做好排水设施,在沥青路面摊铺时要对桥头的高程进行合理布设,保证路面积水能够顺利排入收水设施之中。

3 结语

对于桥头跳车的问题,应该是一个由来已久但又一直未能很好解决的顽固问题,从目前国内外的资料来看,包括我国高速公路施工,也在探索解决这个问题,大家都提出了很多针对性的解决方案,但并不完全通用,在这里笔者也仅仅是针对本地区遇到的情况予以分析并提出一些建议,以期能合理减小桥头跳车这一病害发生的可能性。

[1] 张银海.浅谈高速公路桥头跳车问题[J].科学之友,2009(3):55,57.

The causes and prevention measures of bump at bridge head

Lu Lifang

(Taiyuan Municipal Engineering Corporation, Taiyuan 030002, China)

Through analysis on the causes of bump at bridge head, from the foundation treatment, approach slap setting, backfill quality, reducing traffic load, drainage treatment, elaborated the control measures of bump at bridge head, conducive to improve the road quality, ensured the driving safety and comfort.

bump at bridge head, foundation, approach slap, drainage treatment

1009-6825(2017)08-0141-02

2017-01-06

芦丽芳(1981- ),女,工程师

U418

A

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