浅析公路桥头跳车的原因及防治措施VIP

浅析公路桥头跳车的原因及防治措施【摘要】公路桥头跳车作为公路病害的历史性课题和常见的道路通病之一，有不同的预防措施和处理办法。本文从桥头跳车的危害出发，对桥头跳车产生的原因进行全面剖析，并提出了相应的预防措施。【关键词】桥头跳车；成因；防治措施一、公路桥头跳车的原因分析桥头跳车是由于桥台与其后路基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降差而产生的。当沉降差超过2cm以上时，将使此处的路面断裂，从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降断裂的原因，主要是由于高等级公路桥台基础一般采用桩基础，桩尖落到持力层，其沉降量甚小，设计控制工后的沉降量一般为2cm3cm，而其后的台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形，从而使桥台和路基产生不均匀沉降，造成路面和桥台的高程突变，形成桥头跳车。由此可见，桥头跳车的原因主要是路桥的沉降差所致；而引起路桥沉降差的主要原因，是由于台后路基的沉降所产生的。而路基沉降的原因主要有以下几个方面：1、土质不良桥涵通常位于沟壑地段，地下水位高，且多属软土，由于软土天然含水量大，压缩性高，空隙比大，抗剪强度低等特点，一旦收到荷载影响，则极易产生沉降，再加上桥头路基填筑高度较大，产生基底应力也大，在车辆荷载作用下更容易引起低级沉陷，特别是工后沉降较大。2、台后填料不当在进行桥台后填方段的施工时，施工队伍未能清理（或未完全清理）台后原土基的软土就进行台后填方段的施工，这直接影响到台后填方段的稳定性。另外，施工队伍对台后填料未能慎重考虑，对台后填料不经过实验检测便盲目选用，也将导致后台填方段的稳定性等等。这些都将造成桥台和台后土基的不均匀沉降变形，以致形成台阶，产生桥头跳车的现象。3、施工不规范造成的沉降桥梁、路基、通道车般情况下都是平行进行施工的。由于施工工期工序安排不当，以致桥头填土处于工期末期，被迫赶工期，不能很好的控制台背填土的压实度，使填料压实度不能满足设计规范要求，导致填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降，在台背与路基连接部造成沉陷形成台阶。另外，由于工程施工人员在工程质量措施问题个较为忽视，不严格按照工程施工规范施工，盲目追求速度而忽略质量，这也间接性地导致桥头跳车现象不同程度地存在。4、刚柔结构突变造成桥头跳车刚度不同的路面在跳车处所产生振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的钢筋砼浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的道路，一般为路基加半刚性基层、底基层体系，具有刚性较小柔性较大的特性，属弹、塑性体。虽然在二者之上均铺筑有沥青砼但二者之间仍然存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，势必增强桥头跳车。车速越快，跳车引起的不适就越为明显。因此这种原因造成的跳车在高速公路上显得较为突出。二、桥头跳车病害的防治措施（1）地基处理处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理，国内有换填法、塑料排水板推载预压法、深层搅拌法、砂桩法等措施，下面介绍几种有效的常用方法。换填法：在软弱地层上铺设垫层，作为人工填筑的持力层，同时将结构物基底压力扩散到下卧软土地层中，使其应力减少到下卧层的许可承载力范围内，从而满足地基稳定性的要求，同时由于垫层材料的压缩性低于天然的软粘土层，采用垫层法也可减少地基的沉降量，垫层材料可分柔性材料和刚性材料。柔性材料包括土、碎石、石渣、煤灰、矿渣等刚性材料包括木材垫层、金属垫层、合成树脂垫层等。砂砾、碎石或石渣等无粘性土是最常采用的垫层材料，因为这类土的强度大，压缩性小，透水性良好，比较容易使之密实，且在不少地区料源丰富，价格便宜。改法适用与浅层软土地基的处理，由于该方法施工简便，在公路建设中应用较为广泛。塑料排水板堆载预压法。该法属竖向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软弱黏性土。是通过竖向作用使地下水沿着塑料排水板渗透到砂垫层中，然后横向排到路堤外面，从而使软基固结，其特点是施工简便快捷，造价较低，但仍存在少量工后沉降。深层搅拌法。该法主要用于加固饱和软黏土地基。它是利用水泥、石灰或其他材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂（水泥或石灰的浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，形成竖硬的拌和柱体，与原地层共同起复合地基的作用。其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。砂桩法。该法属粒料桩类型，适用松砂地基、杂填土或软土，对地基起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，主要施工工艺：整平原地面机具定位桩管沉入加料压密拔管机具移位。未加速地基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压或超压施工，使地基强度显著提高，同时改善地基的整体稳定性。其造价在塑料排水板堆载预压法和深层搅拌法之间。（2）路基处理桥头设置过度段由于地质的不同和结构差异，在路堤和桥梁结构物的连接上，设置一定长度的过度段，减缓纵向突变。现阶段，设计部门在桥头处均设计了搭板过度段，这可使在柔性路段产生的较大沉降通过搭板逐渐过渡主桥涵结构物上，待工后沉降基本完成再铺筑成永久路面，车辆行驶就不至于产生颠簸和跳砍。台背填料的选择选用容易小的填筑材料可减少基底的附加应力，减轻填方土体对地基的压力，提高地基的承载力和抗变形的能力。设置稳定土的改善层能够使路基、路面整体刚度有所提高，从而减少沉陷。此外，合理选择台背填方压实机具、设置完善排水设施，严格控制填土厚度、强化施工质量管理、提高桥涵两端路堤的施工质量方法，也是减缓公路桥头跳车的措施。台背回填处的压实由于台背回填处位于路基和桥台衔接的特殊位置，成为碾压的薄弱环节，压路机难以碾压到位，距离太近时对桥台有影响，故要求台背回填每层松铺厚度不得大于20cm，压实度必须达到95%以上，回填材料最大粒径不大于5cm，且有良好的级配和透水性，压实机械宜选用小型机具分层压实，对于机械夯实碾压不到之处，应及时采用人工补充夯实。（3）路面处理设置桥头搭板可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过度至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取315m（当超8m时，宜设计成两段式或三段式搭板）。搭板的近台端一段搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道未钢性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式（称平置式搭板）；而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端通常置于基层之间（称斜置式搭板）。为预防搭板下沉，也可在搭板上先铺设一层沥青面层，通车后搭板若下沉时，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。三、结束语总之，桥头跳车是比较难解决的问题，需在以后的工作中结合本地实际