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浅析桥头跳车的防治措施

2018-01-24付向阳

中州建设 2018年2期
关键词:构造物跳车桥头

付向阳

(武警警种学院,北京 昌平 102202)

1 前言

桥头跳车作为公路建设运营中“八大通病”之一,至今仍然没有找到彻底解决该问题的方案,而桥头跳车现象无论从政府财政支出还是个人安全角度来讲,都是一个重要的课题。

出现桥头跳车现象的原因很多,处理桥头跳车现象最需要认识到的是桥面设计与公路设计的不同,即路桥的构造与设计本身存在一定的差异。构造桥涵时,多使用钢筋混凝土等结构,而构建路面时往往采用的是柔性结构。前者的构造物刚性较大,发生沉降的几率小,且桥体较为坚固,其设计的角度是出于耐用性和抗载荷能力,后者的设计角度是出于经济性和实用性。如此特性,也就决定了两者的沉降速度和变形速度不一致。前者的沉降速率几乎为零,选取结构的刚性较大,沉降变性的能力相较于后者等同于无。而后者的沉降需要时间的累积,柔性构造物的沉降速率较刚性构造物大,当两三年后,路面达到完全地沉降度,且结构达到稳定时,桥头和路面之间的搭板往往会断裂,最终形成垂直错台。

2 桥头跳车的防治措施

2.1 换填法

当台背地基经充分碾压后承载力仍无法满足要求,但台背填土高度又不大时,台背基底可做浅层换填处理,如换填当地砂砾或中、粗砂,条件许可时也可换填石渣、块石,当缺乏上述材料时,可采用石灰或水泥做浅层加固处理。换填材料要高出地表一定高度以对地基进行超压。采用换填法时要求填料符合工程要求,要切实保证换填土性质的均匀性(特别在桥基础处) ,严格按照规范有关要求碾压夯实; 如遇到有水情况,还要考虑填筑时的排水措施。

2.2 排水固结法

在台背填土较高,软弱土层较厚,地基沉降变形很大时,仅靠换填不能有效解决问题,需对地基进行深层处治,此时可考虑采用排水固结法。排水固结法是在修筑构造物前,对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压,使土体固结沉降基本或大部分完成,从而提高地基土的强度,减少地基工后沉降的一种地基加固处理方法。

2.3 CFG法

在工期较紧,容许的工期内采用排水固结法难以达到工后沉降要求时,则宜考虑采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基方案。CFG桩在碎石桩基础上发展而来, 主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥和水拌和而成的一种具有一定粘结强度的桩。碎石是该桩体的粗骨料,石屑是填充碎石孔隙,改善骨料级配的次骨架材料,粉煤灰具有填充作用。CFG桩和桩间土一起通过褥垫层(由碎石和石屑组成)形成CFG复合地基,对于CFG桩处治构造物台背地基而言,为了使沉降变形达到递减变化的目的,可以通过调节桩进入地面以下的长度来控制地基的沉降量,即采用渐变桩实现桥台与路堤的刚柔过渡。

2.4 压力注浆法

压力注浆法就是指利用液压或气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置,经过一定的时间后,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,从而使土基得到加固,减少工后沉降。此方法是应用最广泛的一种处置办法,近几年,采用注浆技术处治桥头过渡段已逐渐在国内多条高速公路上得到应用。四川省国道线广北路年开始对部分沉降较大的地段进行了注浆处治,达渝高速公路二期工程完工后也对桥头路堤进行了注浆处治,从后期营运观测来看,与同期建设的其他项目相比,路基的不均匀沉降明显减少。

2.5 强夯法

强夯法是将重型夯锤从一定高度自由落下,从而对土体产生巨大的冲击能,冲击能一方面可有效地提高土体的密实度,另一方面使路基附近的桥台等构造物受到振动冲击力的作用。因此,采用强夯法加固桥台背路堤,一方面要研究强夯动力作用下对路基土的夯实效果;另一方面也要研究附近结构对强夯振动冲击波的承受能力,以及由于构造物的存在,对路基强夯效果的影响。在确保桥台允许变形和稳定的情况下,对台背路堤进行强夯补压处理较经济;且强夯设备简单,强夯完毕,设备一退场,下一道工序或工程即可开始,无须等待,因而与其他处治方法相比,可大大缩短工期。

3 个人设想

面对材料学的飞速发展,能否找到一种新型的复合材料,替代原本桥面构造物,复合材料的材料性质基本与路面的性质一致时,也就解决了桥头跳车现象。然而这对复合材料的要求十分高,该种复合材料首先需要有极强的抗载荷能力,除此之外,还需要极大地抗剪切能力,最重要的是该种材料的材料结构与性质稳定,在雨水、压力、拉力等多重的作用效果之下,能够保持原本的状态,由于对材料极高的要求,因此,对于桥头跳车现象桥面构造物的替换工作仍需要材料学的不断发展,直到有适合的替换物出现。

桥面处理除了可以替换构造物外,还可以对桥面的结构进行改良,让桥体结构伴随着路面的沉降做出一定的调整,但是该种方案也需要具有丰富桥体设计经验的学者深入研究。

4 结论

桥头跳车现象亟待妥善解决的同时,撰写过程中也发现,此现象的解决要比文章所考虑到的问题要复杂许多。首先,在对桥头跳车现象产生的原因地基沉降问题进行阐述时,发现一些文献中,近似的时间环境下,不同地区地基的沉降量有所不同,因而,证实不同地区的地质环境对地基沉降也有不同程度的影响,但是在分析与撰写文章的环节中却没有考虑到这一问题。除此之外,桥头跳车现象在我国的依旧没有找到最有效直接可行又节约经济成本的解决方案,受限于我国的技术水平发展,解决我国所有路桥的桥头跳车现象,需要大量的经济支持。

参考文献:

[1]徐永丽,程培峰,孙志明.水泥混凝土桥面铺装层最不利荷载位置的确定[J].森林工程,2013(02)

[2]肖念婷,杨有海,师歌.桥头跳车及防治措施研究综述[J].公路交通技术,2008(02)

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