關(guān)于如何解決高等級公路橋(涵)頭跳車的探討

于龍河,符 巍,鄭紅艷

(1.北京華路捷公路工程技術(shù)咨詢有限公司;2.中建六局有限公司基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部)

隨著我國高等級公路迅速發(fā)展,各省、市、自治區(qū)從快速發(fā)展的眼光充實本地區(qū)的高等級公路建設(shè),以滿足大噸位、高速度、快速發(fā)展的車流量要求。隨之而來的則出現(xiàn)橋(涵)兩側(cè)跳車現(xiàn)象。雖然從設(shè)計來考慮,已經(jīng)增設(shè) 3～6m的搭板,降低了橋(涵)頭跳車的發(fā)生。但從各地區(qū)開通的高等級公路運營來看,橋(涵)頭跳車現(xiàn)象仍然存在,病害在增加,使路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的變形。再加上養(yǎng)護不到位,出現(xiàn)接頭處啃邊、塌陷,經(jīng)過雨水的作用,橋(涵)頭變形加劇,不到設(shè)計使用年限,不得不進行大修。

從各地區(qū)高等級公路結(jié)構(gòu)來看,不外乎兩種:一種水泥混凝土路面,屬于剛性結(jié)構(gòu),即所說的白色路面;另一種瀝青混凝土路面,屬柔性路面,即黑色路面。橋(涵)頂面基本上為水泥混凝土加鋼筋網(wǎng)。另外,還有在橋面系上再增設(shè)瀝青混凝土,以增加行車舒適感。從搭板結(jié)構(gòu)來看,也基本同橋面相同結(jié)構(gòu)形式。

目前橋(涵)頭搭板標高基本和橋面標高一致,搭板長為3～6m,從小型轎車車軸距來講在 2.45～3.75m之間,轎貨軸距在3m左右。搭板長度基本上滿足了小型車軸距要求。從搭板厚度來講,根據(jù)車流量不同,搭板的厚度也不同,從15～40cm不等。搭板和路面銜接來看有以下幾種形式,一種為搭板和路面直接對接,一種在兩者之間增加混凝土預(yù)制板或石塊,還有一種在兩者之間加一道纖維結(jié)構(gòu),以減少兩者之間出現(xiàn)縫隙,從而降低搭板同路面銜接處所出現(xiàn)的病害。

不管那種形式,雖然在設(shè)計上考慮了在一定范圍內(nèi)用砂礫、撼砂或用小型壓實機具碾壓,均避免不了由于靠近橋(涵)頭處密實度在客觀上存在一定的不實和不同程度的不均勻下沉,致使在接頭處產(chǎn)生跳車。

怎樣解決跳車問題,下面談?wù)勎覀兊目捶?目前設(shè)計均采用橋(涵)頭搭板形式解決臺背填土由于沉降不均勻所帶來的后果——跳車。搭板均采用鋼筋混凝土制作,安裝采用一端放在牛腿上。頂面同橋面標高,另一端放在枕梁上,頂面同路面標高,采用直接對接形式。搭板在橋(涵)一側(cè)不容易發(fā)生跳車,而放在枕梁處的搭板端部在行車作用下最容易發(fā)生跳車。追究其原因,在高速、重載、大流量、雨水等作用下,搭板同路面接頭處產(chǎn)生裂紋,雨水順著裂紋往下滲透,久而久之,浸泡路基,路基變軟。在高速、重載、大流量作用下,動搖枕梁,出現(xiàn)跳車。關(guān)鍵問題是怎樣解決搭板和路面銜接處不出現(xiàn)裂紋,成為一個整體。解決橋(涵)頭跳車。我們通過考察、研究,提出我們以下看法,供公路戰(zhàn)線上同仁榷商。

1 在設(shè)計上,搭板均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),幾何尺寸有長方形、平行四邊形等,平面為直線形,立面為直線形

我們認為在立面上應(yīng)加以改變,將直線型改變?yōu)橹本€加折線型為合適。

根據(jù)路面結(jié)構(gòu)厚度,搭板彎曲角度和埋入路面結(jié)構(gòu)層深度見表 1。

表1 搭板彎曲角度和埋入路面結(jié)構(gòu)層深度

在彎曲處及搭板端部各設(shè)一道枕梁,牛腿處設(shè)錨固鋼筋,其他同原設(shè)計。

一般來說,橋(涵)面及搭板分兩種形式。一種為鋼筋混凝土,另一種為橋面和搭板上再加鋪瀝青混凝土。搭板不管采用哪種結(jié)構(gòu)形式,搭板折線端均應(yīng)埋在路基內(nèi)為宜,埋植深度最小不得小于10cm。

2 在施工上,也存在兩種形式,一種為搭板上無瀝青混凝土,另一種搭板上有瀝青混凝土

(1)搭板為水泥混凝土做面層。當填土到路基頂面后,正常碾壓,挖槽放入端部枕梁,按角度做好斜坡,安裝搭板,或現(xiàn)澆搭板。如有底基層、基層,搭板曲折端放入底基層內(nèi)不小于10cm。

(2)搭板上鋪裝瀝青混凝土,應(yīng)將搭板另一端放在底基層內(nèi)不小于 10cm。先將搭板底下結(jié)構(gòu)層鋪裝好,按角度做好斜坡,安裝搭板,再做道路結(jié)構(gòu)層,搭板折曲端應(yīng)植入底基層內(nèi)不小于10cm。

兩種搭板型式對比:

直線形式:

(1)搭板同路面銜接處,由于臺背填土采用的原材料和路基采用的原材料不同,強度也不同,但是壓實度相同。由于路面長期受到行車沖擊力、應(yīng)力、大的行車密度及重載等作用下,宜在銜接處出現(xiàn)裂紋,在雨水作用下裂縫變寬,滲水作用增大,危害基礎(chǔ),出現(xiàn)跳車。

(2)油漆瀝青混凝土路面和橋(涵)銜接處,由于鋼性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)相接觸,原材料性質(zhì)不同,在大的行車密度、高速、超重作用下,更易產(chǎn)生不同的沖擊和剪切,也是造成跳車的重要原因之一。

直線折曲形型式:

(1)搭板的折曲有一部分埋入基層中,行車的沖擊力呈遞增和遞減,起到一種緩沖作用,應(yīng)力逐漸增大和縮小,減少了破壞。

(2)搭板折曲部分由于埋入基層中,起到了和路面結(jié)構(gòu)融為一體減少了不同性質(zhì)的材料在銜接處產(chǎn)生裂縫所帶來的破壞。

綜上所述,我們認為搭板采用直線折曲型比直線型搭板作用好,起到了延緩橋(涵)頭跳車的發(fā)生,也就是說延長了高等級公路使用壽命。所談不周之處,供廣大公路設(shè)計者、建設(shè)者同仁指正。