康二剛
摘要:公路橋頭跳車原因分析及防治措施
關(guān)鍵詞:公路 橋頭跳車 探討
0 引言
隨著近幾年經(jīng)濟發(fā)展,國家加大對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,我市公路建設(shè)取得了突飛猛進成績,投入營運的高等級公路越來越多,截止到2004年底我市二級以上公路已達972公里。但從使用情況上看,出現(xiàn)了橋頭跳車這個較為普遍問題,尤其在一些軟土地基地方更為嚴重,給養(yǎng)護部門帶來了很大困難。如承圍公路圍場廟宮水庫兩座高架橋,101線平泉至許杖子段連續(xù)兩座拱橋,橋頭跳車現(xiàn)象嚴重,高差達5-8cm,影響了行車舒適與安全。因此,探討橋頭跳車問題,對此進行綜合分析,對我市養(yǎng)護部門、施工管理部門及設(shè)計部門有較現(xiàn)實的意義。
1 橋頭跳車原因分析
1.1 地基沉陷
土質(zhì)不良,由此產(chǎn)生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地方,地下水位較高,橋墩臺地帶多有軟土,此類土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有機質(zhì),壓縮性高,抗剪強度低,一旦受到擾動,天然結(jié)構(gòu)易受破壞,強度便顯著降低,橋頭路基填筑高度較大,產(chǎn)生基底應(yīng)力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉陷,且變形穩(wěn)定歷時往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年。就是在一些穩(wěn)定地基,在外荷作用下,也無可避免出現(xiàn)這個問題。
1.2 壓縮沉降
臺后填料一般為滲透性材料,存在著多孔隙,加上施工時受施工作業(yè)方面影響,壓實機具不能過分靠近接觸臺背,不能將填料顆粒間孔隙完全消除,在車輛荷載和自身重力作用下,填料迅速壓縮,孔隙率降低,便在短時間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降,造成跳車。在工程實踐中,就是施工時工序符合要求,壓實度達到要求,但臺后填土較高,隨著時間推移,也會產(chǎn)生不可避免沉降。有時臺后填土荷載對基底產(chǎn)生附加壓力,嚴重時會使橋臺向后傾斜,發(fā)生不均勻下沉,危及行車安全。
1.3 措施不當
當前一些施工隊盲目追求高速度,沒有嚴格按施工規(guī)程作業(yè),臺背填土速度過快,對地基造成擾動和破壞,沒有充分時間固結(jié),對臺背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大,施工時沒有嚴格按分層填筑、分層碾壓、分層檢測方法施工。用料沒有把好質(zhì)量關(guān),排水措施沒有做好,壓實度沒有達到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定,工后沉降大,且不均勻,是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。
1.4 結(jié)構(gòu)突變
橋臺與臺背路面在結(jié)構(gòu)上存在著差異,橋臺由于巨大建筑作用,加上基礎(chǔ)處理較好,一般認為沉降已經(jīng)完成,可視為剛性體系。而與之連接的路面結(jié)構(gòu)多為柔性或半剛性路面體系,在車輛荷載作用下,路面的墊層、基層及面層密實度迅速增加,結(jié)構(gòu)層壓縮,相對于橋臺而言,產(chǎn)生較大向下位移,相對沉降就不可避免出現(xiàn),造成跳車,進而使路面結(jié)構(gòu)遭到破壞,跳車現(xiàn)象越發(fā)嚴重。
1.5 設(shè)計不周
一般來講,通過外業(yè)的詳細調(diào)查,對于大中橋位的地質(zhì)情況都會予充分考慮,采取相應(yīng)的工程措施,如設(shè)置橋頭搭板、臺背換填,涉及路基填方時,地基承載力不夠的情況下采用基底換填或填前夯實等。應(yīng)該引起注意的是,由于受工作量及地形等多方面因素影響,目前小橋涵的地質(zhì)情況設(shè)計時并未加以認真考慮,使得基底承載力不夠的小橋涵在設(shè)計上存在隱患。
2 橋頭跳車病害防治措施探討
2.1 處理好臺后地基
處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。對軟弱地基處理,現(xiàn)在國內(nèi)有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。就相關(guān)材料及統(tǒng)計資料情況看,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費用高;超載預(yù)壓一般可利用施工荷載作為軟基預(yù)壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單,經(jīng)驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用方法。根據(jù)施工時實際情況,加以應(yīng)用,使地基承載能力滿足設(shè)計要求。受造價約束,一般情況可設(shè)置過渡性路面,加強養(yǎng)護補強措施,待沉降后再改鋪原設(shè)計路面,常用過渡性路面有預(yù)制水泥砼塊、瀝青過渡層等,都是解決好橋頭跳車有效辦法。
2.2 對接頭處路面進行處理
橋臺到路基結(jié)構(gòu)是不同體系,因此,如何消除和減少結(jié)構(gòu)突變影響,使兩個對接性質(zhì)不同體系在抗垂直形變上能平順過渡,是主要考慮方面。對連接瀝青路面,則在橋臺處增設(shè)增變厚式水泥混凝土埋板(橋頭搭板),對連接水泥混凝上路面,則將連接處路面板改為變厚式。我們還應(yīng)注意,混凝土路面同橋梁相接處,最好是設(shè)置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上,并加設(shè)防滑錨固鋼筋和在搭板上預(yù)留灌漿孔。合理地使體系逐漸過渡,避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)突變點,盡量避免由于瀝青路面難以碾壓密實而沉陷和出現(xiàn)擁包。
2.3 嚴格控制施工
合理安排好施工計劃,施工時符合規(guī)定,是有效減少橋頭跳車關(guān)鍵,應(yīng)遵循“早開工,工期長一點”原則進行,控制好填料質(zhì)量,盡量采用輕型材料,滲水性好填料??刂坪妹繉犹钪穸?,碾壓遍數(shù),并對每層填筑質(zhì)量實施檢測,特別是控制好壓實度。臺背處填土應(yīng)盡量與橋臺砌筑協(xié)調(diào)進行,盡量使這些不易碾壓地方密實度達到要求,臺背后最好按一坡度設(shè)置泄水盲溝,溝底用粘上夯實,以利排水。這樣,才能更好減少病害。
3 結(jié)語
對橋頭跳車問題討論,大家都有很見解,我個人認為設(shè)計部門、施工部門和養(yǎng)護部門盡力協(xié)調(diào),針對不同原因,提出方案,合理縮小造價和縮短施工期,才能有效地避免橋頭跳車病害產(chǎn)生,有效地改善行車條件,促進我市公路建設(shè)上一臺階,帶動承德經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻:
[1]公路施工手冊《橋涵》.人民交通出版社.1985.
[2]方福森《路面工程》.人民交通出版社.1990.