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公路与城市道路桥头跳车的原因及防治措施

2020-03-03

技术与市场 2020年9期
关键词:跳车搭板桥头

梁 杰

(青岛市华鲁公路工程有限公司,山东 青岛 266400)

0 引言

造成桥头出现跳车的关键因素,便是路面的沉降不均匀,或者刚度发生了突变。此外,和车的行驶速度以及车辆自身存在的抗震性能也有直接的关系。结合当前的城市道路进行分析,发生不均匀沉降处,主要在柔性道路和刚性结构物衔接处,因为有错台发生,所以出现了桥头跳车,桥梁使用的材料性能和路面路基应用的材料性能,如强度、刚度以及胀缩性等都有很大的差异性,并且桥头连接处,在受到力的作用时,容易有集中应力形成,加之日常车辆荷载作用,自然环境以及结构自身产生的作用,桥梁和道路都会有沉降情况发生,但出现的沉降量并不相同,道路沉降量超过桥梁的沉降量,便会出现错台,使得车辆行驶时出现桥头跳车的问题。

1 桥头跳车的原因分析

1.1 桥台和路堤之间产生沉降差

桥台基础通常都会进行相应的加固处理,所以产生的沉降量会小一些,通常状况下,桥头本身产生的自重作用,在建设过程中,便已经完成了沉降。完成建设之后,可将桥台出现的沉降量视为0[1]。路堤填土由于本身的压缩性质,在经过压实之后也不能避免土基固结等一些因素引发的沉降问题,需要一段时间的通车之后,才能渐渐稳定。台后路堤出现的沉降量,主要因为地基出现的天然沉降,以及填土出现的天然沉降。天然地基会借助自身的力量完成沉降,在天然地基上对道路进行修建时,会因为路基填土产生的外部荷载使得天然地基需要对本身的重量进行承受,加之附加荷载,形成欠固结土,最终因为路堤自己的作用,天然地基便会发生沉降变形,并且土质以及填土高度,会对沉降发生的变形大小产生直接的影响。填土高度相同时,填土容积大,那么产生的沉降变形概率也就越大;如果填土容积相同,那么填土高度比较大时,发生的沉降变形概率也就越大[2]。

1.2 排水不畅以及填土发生流失

桥头和路堤连接处,会存在一定的缝隙,在下雨时,雨水渗透到缝隙当中,便会对土类填料产生影响,使其出现侵蚀以及软化,特别是填方没有足够的压实度,产生的侵蚀现象和软化现象会更为严重,使得强度有所降低,进而使填方出现变形,但不会对桥台产生很大的破坏效果。此外,雨水对路面结构层以及路基土也会产生侵蚀和冲刷效果,使得路面各个结构层以及路基土当中的含水量有所增加,进而使细粒土流失。因为路基以及结构层遭到了一定的破坏,加之外部车辆荷载对其产生的冲击,导致了桥头路基出现沉陷,进而出现了跳车问题[3]。

1.3 质量控制不严格

施工的工序如果与要求不符,也会出现桥头跳车的问题,加之台背填筑的速度非常快,使得沉降加快,对台背挡土墙等相关构造物产生的挤压效果会非常大,这时台前护坡或者挡墙砌筑的工作开展不到位或者不及时,便会出现土体滑坡,进而对压实机械工作的效果造成影响,甚至会出现危害桥机的情况。台背填土作业开展时,施工面比较窄,加之工期较短,接近墙面部分的填土平面形状并不规则,如果没有应用相适应的压实机具,借助人工夯实很难满足夯实的密度,即使应用了压实机械,也会受到地形作业面机械等产生的限制,使得填土压实度与规定的要求不符,尤其是台墙后侧以及翼墙内侧存在的填土与制定的压实密度要求会出现很大的出入,未按照分层填筑碾压检测施工工作严格开展,同时忽视了填料质量的把控等,都会出现桥头跳车问题[4]。

2 桥头跳车的主要防治措施

2.1 桥涵构造物的合理设置

在对桥涵构造物进行设置的过程中,需要对台背填方路基的具体路堤长度、填方高度、地质情况等充分考量,并对桥涵位置合理挑选,明确跨径桥台后部防护工程等,最大程度地规避小跨径大河面桥涵。

2.2 对台背填筑前的地基实施加固处理

台背软弱地基的处理工作十分关键,是对桥头跳车进行把控的主要措施,目前对于软土的处理已经编制了多种方案,例如换土法、排水固结法等。各种方案都有着非常突出的效果,可以结合具体的情况对相应的方法进行选择,以便将地基的性能进行改善,使其地基承载力得以提升,减少沉降发生,使桥台与路堤之间产生的沉降缩小,规避错台问题。

2.3 对填料质量严格控制

桥台后需要选择具有较大摩擦角的透水性材料实施填筑,这样对于压实质量的控制会更容易一些,使得路基压缩沉降有所减小。此外,还需要对较大摩擦角的填料进行应用,当雨水渗入到台背缝隙时,可通过泄水管道有序排出路基外。

2.4 针对桥头路面实施特殊结构处理

在对桥台和台背路面的材料、刚柔性结构等各方面差异性综合考虑之后,为了使纵向和横向都能平稳过渡,可采用的措施包括以下2点。

1)对枕梁和搭板进行设置。很多道路对桥头和路堤连接问题的处理都使用了搭板,具体来说便是在桥台牛腿上的一端支设搭板,另一端连接路堤,并在下方对1根以上的枕梁进行设置,搭板的长度要超过5m,搭板依照简支板进行内力计算配筋。但由于荷载对搭板产生的作用,板下路基会产生相应的支撑,尤其是枕梁出现下沉,一些搭板会由于路基产生的支撑,使得板顶有局部拉应力出现。针对复杂的受力过程,在设计时,确定会非常困难,所以计算枕梁可按照弹性地基梁,但关键问题为对地基应力的分布规律进行确定[5]。

2)变厚式埋板设置。针对沥青混凝土路面,在桥台连接的地方,需要对变厚式埋板进行设置,水泥混凝土路面需要对连接处的路面板进行改变,使其成为厚式板。针对搭板、埋板以及变厚式板配对连接处存在的刚柔层次,能够在水平方向以及垂直方向逐步发生变化,需要使用合理的强度以及回弹模量,两者都需要大于土基的路面结构层材料,这样才能提升整体荷载以及具备的抗冲击能力,从而减少错台幅度,使得不均匀沉降得以调整。

2.5 对桥头路面接缝的处理

桥梁与水泥混凝土路面之间存在的缝隙,需要做好相应的处理,否则便会发生错台,出现桥头跳车,以致局部遭到一定的损坏。该项处理方式可以将面板由于温度应力、挠曲变形约束发生的局部应力消除,进而使板体结构出现的不均匀沉降减小,避免错台问题。

3 结语

对于桥头跳车的预防和处理是一项长期的工作内容,需要从各个方面着手,例如设计方面、施工方面、监理方面以及后期管理和养护方面,只有将每一项工作真正落到实处,才能使桥头产生的跳车问题真正得到控制和解决,从而对道路的行车舒适性给予提升,保证行车的安全。

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