摘要:本文結合作者多年的工作經驗,分析了引起橋頭跳車的成因,并闡述了橋頭跳車的防治措施,可供參考!
關鍵詞:城市橋梁;橋頭跳車;防治措施
0前言
城市橋梁是城市面貌的重要組成部分,連接著各條城市道路。我市地屬軟土地質地區,因此大部分橋梁都存在著接坡沉降的問題。橋頭跳車是公路工程質量八大通病之一,在公路工程中具有普遍性,它不僅影響行車速度、舒適性、安全性,而且使路面結構、橋梁結構遭受到破壞,從而降低了公路的營運效率和服務水平。引起橋頭跳車的關鍵在于橋臺和填土路堤的差異沉降,橋臺沉降往往很微小或幾乎為零,治理橋頭跳車關鍵在于控制與橋臺相鄰的填土路堤的沉降。
1、橋頭跳車的危害
(1)對橋梁和道路產生影響,易形成交通事故;由于橋頭跳車,行駛的車輛會對橋跨結構產生附加沖擊,天長日久會使結構物變形甚至失穩;跳車劇烈時,車輛將產生大幅度側向搖擺,造成交通事故(2)使司乘人員感覺不適;當車輛駛過跳車點時產生跳躍和沖擊,使司乘人員感到顛簸不適、精神緊張,容易疲勞和暈車等。(3)增加資源消耗、污染環境;據有關資料表明,汽車經過跳車點,每跳動減速一次,平均將增加油耗60 mL。另外,加速和減速會引起較大噪音,增加廢氣排量,污染環境。(4)增加養護費用、降低道路使用質量;當前,道路的修建造價非常高,建成以后為了維持良好的使用狀態,就必須要對橋涵兩端的臺階和伸縮縫進行及時的維修和養護;道路等級越高,交通量越大,維護不僅花費大量的人力、物力、財力,且產生了不良的社會影響。
2、形成橋頭跳車病害的原因
通過這次橋梁接坡整改地設計,對接坡維修反面積累了一定地經驗。那是怎么造成橋頭跳車地呢?我這里簡單地說說。橋梁一般所處為道路與河道交匯處(當然互通式立交橋和人行天橋等除外),一方面要使道路在此處能連接,另一方面又要考慮到河道的防洪和通航要求,勢必要將橋梁的標高提高。這樣提高的橋梁就會與道路間存在著高差,就需要一段平緩的坡道來銜接。而我市屬軟土地質地區,橋梁接坡在使用幾年后就會出現下陷,而橋梁的樁基承重能力強,橋梁不易下陷,這樣接坡和橋頭就會出現沉降差,形成臺階。這樣就影響了通車的舒適性,嚴重的還影響到行車的安全。主要表現在以下幾個方面:(1)地基的強度不同:橋涵、通道的施工與路基的施工大都是平行進行施工的, 橋涵的基礎剛度比較大,對地基的強度要求也較高,對建成后的沉降有嚴格的要求。墩臺均勻總沉降值(不包括施工中的沉降); 相鄰墩臺均勻總沉降值(不包括施工中的沉降)。而臺后的填方路段的地基未進行加固處理, 從而使橋臺和臺后填筑物產生不同的沉降值,形成橋頭臺階。(2)設計不周到;橋涵結構物的兩端路基由于跨線通道或者過水的要求等一般填方較高, 最低的也有3m 左右,高的更可能超過10m。過水的橋涵兩側路基往往受水的侵害, 地基成型條件差。除了過水的橋涵和修筑在軟弱地基上的橋涵地基條件較差, 設計中對路基要進行加固處理以外, 其他情況下對臺后的路基設計沒有特別的要求。目前,按設計規范、施工規范和驗收規范的要求,橋臺兩端高路堤地段的密實度、彎沉值等指標與一般路堤沒有區別, 在設計上對高路堤的填料、結構層次、施工管理及工藝幾乎沒有特殊的要求, 這就造成了橋臺兩端高路堤竣工后在其自重和行車荷載作用下,不可避免地產生較大的垂直變形。(3)施工問題;施工質量沒有達到要求是產生橋涵兩端路堤沉陷的重要原因。施工單位在施工過程中,工期和工序安排不合理。例如在軟基處理過程中,工期較短,造成預壓的時間不夠,固結排水沒有達到設計的要求,就開始施工橋涵等結構物, 造成路基的極大工后沉降, 在臺背與路基連接的地方形成臺階。還有施工時對橋臺臺后的回填土考慮欠佳, 施工技術人員用料不當、控制不嚴格,未能達到設計的要求,造成橋頭臺階。(4) 特殊地基的原因;土質不良,由此產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,在南方地帶多有軟土,此類土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有機質,壓縮性高,抗剪強度低,一旦受到擾動,天然結構易受破壞,強度便顯著降低,橋頭路基填筑高度較大,產生基底應力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉陷,且變形穩定歷時往往持續數年乃至數十年。就是在一些穩定地基,在外荷作用下,也無可避免地出現這個問題。
3、橋頭跳車主要防治對策
針對引起橋頭跳車的成因,在施工過程中可以通過采取以下防治措施,從而有效地減輕橋頭跳車的危害。(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,現在國內有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。就目前情況看,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;超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,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,經驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用方法。我們要根據當地實際情況,加以應用,使地基承載能力滿足設計要求。受造價約束,一般情況可設置過渡性路面,加強養護補強措施,待沉降后再改鋪原設計路面,常用過渡性路面有預制水泥砼塊、瀝青過渡層等,都是解決好橋頭跳車有效辦法。(2)對接頭處路面進行處理:我們認為橋臺到路基結構是不同體系。因此,如何消除和減少結構突變影響,使兩個對接性質不同路面體系在抗垂直形變上能平順過渡,是我們考慮主要方面。對連接瀝青路面,則在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板,對連接水泥混凝上路面,則將連接處路面板改為變厚式。我們還應注意,混凝土路面同橋梁相接處,最好是設置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上,并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔,如為斜交橋,尚應設置鋼混凝上漸變板。
(3)妥善處理好接縫:參考柔性路面與剛性路面接縫處理方法,合理地使體系逐漸過渡,避免出現結構突變點。橋梁與水泥混凝土路面間接縫,如處理不好,容易造成錯臺,橋梁與瀝青路面間接縫,往往由于該處瀝青路面難以碾壓密實而沉陷和出現擁包(4)嚴格控制施工合理安排好施工計劃,施工時符合規定,是有效減少橋頭跳車關鍵,應遵循“早開工,工期長一點”原則進行,控制好填料質量,盡量采用輕型材料,滲水性好填料。控制好每層填筑厚度,碾壓遍數,井對每層填筑質量實施檢測,特別是控制好壓實度。后臺連接處填土應盡量與橋臺砌筑協調進行,盡量使這些不易碾壓地方密實度達到要求,臺后最好按一坡度設置泄水盲溝,溝底用粘上夯實,以利排水。這樣,才能更好減少病害。
4、結束語
為防止橋頭跳車,在施工過程中對這一關鍵環節一定要引起足夠重視,加強對施工及測、試、檢人員的質量意識教育和技術交底,完善施工工藝和方法,強化施工管理,保證臺后填土的施工質量,并盡可能在施工工期上統籌安排,使臺后填土有一定的沉降時間,再輔以其他施工措施,力求從根本上克服這一質量通病,以保證城市道路的暢通,創造一個美好的交通環境。
參考文獻
[1]公路軟土地基路堤設計與施工技術規范(JTJ017—96)[S].北京:人民交通出版社,1997.