從橋頭跳車談路橋設(shè)計(jì)構(gòu)思的一體化

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摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷完善，路橋建設(shè)項(xiàng)目也逐漸增加。但是公路橋梁在為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障的同時(shí)，橋頭跳車問題所造成的危害也是不容忽視的。要解決這一問題既要對(duì)路橋施工進(jìn)行質(zhì)量控制，也要從路橋設(shè)計(jì)上尋找答案。文章從橋頭跳車的問題入手，明確橋頭跳車的危害，進(jìn)而分析路橋設(shè)計(jì)一體化構(gòu)思的原則，確保施工過程中一體化的效果而采取的措施，以及該設(shè)計(jì)構(gòu)思在解決橋頭跳車這一問題中的作用。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車；原因；路橋施工；一體化構(gòu)思

橋頭跳車是車輛在路橋行駛中一種比較常見的現(xiàn)象，也是威脅車輛行駛安全的原因之一。國內(nèi)外的路橋設(shè)計(jì)者一直都在尋找完美的解決之道，使公路與橋梁能進(jìn)行完美銜接，而路橋設(shè)計(jì)一體化就是其中的一個(gè)解決方法，它將公路與橋梁納入到統(tǒng)一的設(shè)計(jì)與施工體系中來，保證其平緩過渡和車輛行駛安全。

1 橋頭跳車概述

1.1 橋頭跳車含義

橋梁與道路在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)路基和橋臺(tái)在荷載作用下非彈性形變的速率不同這一問題未采取有效保證措施，所以在其銜接處通常會(huì)出現(xiàn)由于沉降不均勻而產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái)。當(dāng)車輛行駛至此，如果車速過快，就會(huì)產(chǎn)生顛簸，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)饋恚@就是所謂的“橋頭跳車”。

1.2 橋頭跳車的危害性

橋頭跳車的危害性很大，對(duì)于車內(nèi)人員而言，突然的大幅度顛簸，降低了人員乘車的舒適度。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使司機(jī)采用錯(cuò)誤的應(yīng)急操作進(jìn)而引起交通事故。對(duì)于車輛運(yùn)營成本而言，橋頭跳車產(chǎn)生的瞬間應(yīng)力給車輛輪胎懸掛等系統(tǒng)造成一定傷害，還有司機(jī)的突然剎車也會(huì)對(duì)輪胎造成損耗，從而增加車輛的運(yùn)營成本。對(duì)于路橋質(zhì)量而言，橋頭跳車會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生瞬間的負(fù)載，加劇了對(duì)橋臺(tái)、支座的損害，使路面的沉降幅度加大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫、板底脫空等病害。因此，提高路橋設(shè)計(jì)的科學(xué)性，減少橋頭跳車造成的各種危害已經(jīng)成為路橋設(shè)計(jì)人員亟需解決的問題。

1.3 橋頭跳車原因

橋頭跳車產(chǎn)生的根本原因是橋臺(tái)與路堤間的沉降幅度不同，從而產(chǎn)生了沉降差。而這一差異由于地質(zhì)條件和建筑工藝的制約是不可能徹底消失的，而我們能做的就是仔細(xì)分析沉降差產(chǎn)生的各種原因，并有針對(duì)性地提出解決方案，盡可能地減少沉降差。引起橋頭跳車的主要因素有：

1.3.1 橋頭與路堤的地基處理不當(dāng)。道路的路基一般采用填土夯實(shí)的方法進(jìn)行處理，這樣的處理方法受自然環(huán)境和重力作用的影響比較大。尤其是在地基為軟土的情況下，會(huì)使地基的沉降更為明顯，而橋梁構(gòu)造物多采用樁基礎(chǔ)或經(jīng)地基處理的擴(kuò)大基礎(chǔ)等，其沉降量很小。而橋臺(tái)與路基在銜接過程中為了保證路面的平整度，二者的錐坡一般位于統(tǒng)一地基上。在這種情況下，如果路堤的填土處理方法不當(dāng)，或者技術(shù)控制上不符合相關(guān)規(guī)范，路橋在投入使用后就會(huì)很容易產(chǎn)生“橋不沉而路沉”的現(xiàn)象，從而造成橋頭跳車。

1.3.2 季節(jié)的影響。夏季多雨期，如果路面排水不暢會(huì)使水滲入路基中，從而造成路基的軟化，以及水土流失，造成道路地基的下沉。除此之外有的地區(qū)道路地基填土工作是在夏季進(jìn)行的，這時(shí)土壤中的含水量較大，而在進(jìn)入春秋等干燥的季節(jié)，地基內(nèi)水分蒸發(fā)，使地基下沉，從而造成橋頭跳車。

2 路橋設(shè)計(jì)一體化構(gòu)思的基本內(nèi)容

解決橋頭跳車問題的最好方法就是將路橋建設(shè)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，從路基和橋梁樁基入手，使路橋銜接處的地基的穩(wěn)定性更好，從而減小路面沉降差。

2.1 指導(dǎo)思想

解決橋頭跳車的根本思路就是通過對(duì)路基的設(shè)計(jì)與施工，減小路橋銜接處的沉降差。由于橋梁建設(shè)與公路建設(shè)對(duì)地勘的深度要求及針對(duì)不同地質(zhì)采取的承載力保證措施不同，二者在地基設(shè)計(jì)時(shí)通常都是分開的，但是一體化設(shè)計(jì)的思想則是注重公路設(shè)計(jì)者與橋梁設(shè)計(jì)者的溝通，并通過測(cè)算得出橋梁樁基沉降的速率。而在公路建設(shè)者在進(jìn)行公路地基設(shè)計(jì)與施工時(shí)盡量將二者的沉降速率保持在一個(gè)水平線上，這樣就可以利用相同或相近的沉降速率有效地解決橋頭跳車這一問題。

2.2 核心問題

路橋設(shè)計(jì)一體化構(gòu)思需要解決的核心問題就是橋梁樁基與路基的沉降速率的計(jì)算。在計(jì)算過程中，技術(shù)人員可以采用等代墩基法、復(fù)合樁基沉降計(jì)算法等。在計(jì)算時(shí)要注意考慮樁身壓縮、樁端刺入變形、土層壓縮變形等問題，對(duì)于地形比較復(fù)雜，氣候條件比較濕潤的地區(qū)要充分考慮土壤結(jié)構(gòu)、氣候條件、水文條件以及各種常見的地質(zhì)災(zāi)害等。

2.3 設(shè)計(jì)施工流程

設(shè)計(jì)人員的核心步驟之一是對(duì)一體化設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。在方案施工中可以先根據(jù)橋梁樁基的建設(shè)材料以及路基的土質(zhì)情況確定這兩者在銜接處的沉降速率差。而在路基施工過程中，安排相關(guān)人員固定并加密路線主要控制樁，檢查、核對(duì)縱橫斷面圖，將不符的斷面及時(shí)上報(bào)，對(duì)一體化設(shè)計(jì)方案施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)控制，準(zhǔn)確放出開挖邊線，并牢固設(shè)置明顯的開挖標(biāo)志。

在土方開挖施工中，施工人員可以根據(jù)路基開挖深度和縱橫坡長度選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方式。挖方過程中應(yīng)及時(shí)根據(jù)測(cè)設(shè)的邊線樁及坡度確定邊坡，并做好雨季的防水和排水工作。在填筑施工前，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真進(jìn)行基底處理，并進(jìn)行試驗(yàn)路段施工，將路基的沉降速率與橋臺(tái)沉降速率控制在一定的范圍內(nèi)。

橋梁基礎(chǔ)的施工要與公路施工緊密配合，以發(fā)揮一體化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。施工時(shí)，相關(guān)人員要清除樁基成孔區(qū)域的雜物，換除軟土地基，并將回填的地基平整壓實(shí)。同時(shí)在淺水、陡坡、淤泥中，采用筑島搭設(shè)工作平臺(tái)，而在深水區(qū)，插打臨時(shí)樁搭設(shè)固定工作平臺(tái)。針對(duì)不同的土質(zhì)區(qū)域和坡度埋設(shè)鋼護(hù)筒，以保證橋梁樁基的穩(wěn)固程度。在開挖泥漿池時(shí)，施工人員應(yīng)選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤土，造漿量為樁基的混凝土體積的兩倍，而泥漿比重可根據(jù)鉆進(jìn)不同地層及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

在澆筑混凝土?xí)r，模板支撐要保證其強(qiáng)度滿足施工要求，避免澆筑中產(chǎn)生模板坍塌的意外。澆筑過程中要隨時(shí)觀察模板變化，以防跑模；澆筑要根據(jù)氣溫情況進(jìn)行拆模，拆模注意灑水養(yǎng)生，必要時(shí)加以覆蓋，以保證質(zhì)量要求。施工人員在橋梁樁基的施工過程中要嚴(yán)格按照一體化設(shè)計(jì)方案中規(guī)定的沉降標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，在設(shè)置沉降縫的道數(shù)、縫寬和位置時(shí)，應(yīng)控制好路橋銜接處的施工技術(shù)。同時(shí)在接縫處加鋪瀝青坡璃纖維布或油氈等抗拉強(qiáng)度較高的卷材，做好防水工作，避免路面滲水對(duì)路基造成破壞。

3 結(jié)語

針對(duì)橋頭跳車這一“頑疾”，路橋設(shè)計(jì)人員提出了具有前瞻性和實(shí)踐性的一體化路橋設(shè)計(jì)構(gòu)思。這一構(gòu)思受到了國內(nèi)外路橋設(shè)計(jì)人員的普遍關(guān)注，并逐漸應(yīng)用于實(shí)踐中，而通過對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論論述的總結(jié)，路橋設(shè)計(jì)一體化的構(gòu)思也越來越完善。

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