韓路漫
(鄭州華信學院,河南鄭州 450000)
橋頭跳車究其根本原因是由于橋涵與公路接頭的沉降不均勻造成橋涵結構與路基形成臺階狀,對通行車輛造成損害的現象。對于橋涵接頭,是剛性結構,變形微小,而路面屬于柔性結構,經過車輛荷載的作用之后會發生塑性變形,數值較大導致與橋涵接頭造成錯臺,因此采取方法消除結構物與路堤之間的沉降差異是解決這一問題的關鍵所在。
高等級公路臺后填料采用的多是砂類土或透水性材料,雖然選用了重型擊實標準,壓實度要求達到95%以上,但有些施工單位為降低成本或管理等問題,造成壓實度實際不足設計標準,加上選擇了不當的臺后填料,這些材料孔隙率大或含水多都會影響臺背填料的工作,造成變形超過標準,引起地基沉降。
沒有處理好橋頭路堤及錐坡范圍內軟土地基是橋頭跳車的原因之一,而且一般只有河,湖等地帶需要橋涵,且橋頭路基填筑高度一般較高,或者錐坡范圍內地基處理方法不當等原因,因為水,土質量不好,或者荷載作用造成柔性結構即路基沉降加大,發生路沉而橋不沉的現象。在橋涵與路基的接頭,必然存在接縫,雨水會沿縫滲透,對填筑的土類填料造成侵蝕和軟化,錐形護坡部位排水沒做好,必然會導致水土流失,破壞路基穩定性,容易產生破壞沉降,導致填方變形。
首先,設計人員對地質資料了解不夠充分,或勘察資料不完善,使得在設計過程中忽略了對不良地基的問題,對臺背填料、分層厚度、碾壓遍數及壓實機械未做嚴格的要求,加固方法選擇不當等;其次,采用錯誤的枕塊設計和不恰當的橋頭搭板,在交通荷載的反復作用下遭到破壞、磨損,不當的混凝土以及路基填料也將影響路面的正常使用;臺背錐坡,路面排水系統設計不周全,易造成路面水從中央分隔帶或邊坡、錐坡下滲,對填料造成沖刷,填料強度降低,甚至形成空洞。所以在勘測工作的時候,必須要做充分的準備和估計,特別是在橋梁位置確定之后,需進一步詳細勘測橋涵位置的水文地質情況,充分考慮施工條件,材料的選擇等等工作,為施工做好充分的勘測準備。
一般認為橋涵結構為剛性結構,沉降已經完成,而與橋涵接頭的路基部分是柔性結構,由于車輛與本身荷載作用沉降量迅速增加造成錯臺而形成跳車。另一個原因就是施工工序不當。如臺背填筑速度過快,沒有達到壓實度。橋臺部位的錐形護坡沒有及時施工,對已經施工完畢的地基等造成一定的影響。臺背填土施工面狹窄,臺背部分的填土大部分形狀不規則,使壓實機械受地形、便道作業面的限制,若缺乏適當的壓實措施,則密實度很難達到要求,沒有嚴格按照“三分法”施工,就會引起橋頭跳車。
對橋頭跳車的原因研究一下之后,就會注意到這些問題的原因大部分都是因為水的問題沒有處理好,有些是因為排水設計考慮不周全,有些是因為施工質量不過關,一般應設置一定數量的排水溝,保證路基的排水功能,以防止路面積水對路基造成影響。軟土地基,應選用相關的軟土地基處理方法,處理好軟土地基,如果沒有把好這一關,結果可想而知。在搭板部位設置一定的路緣石,以便擋水之用,也會達到一定的效果。錐坡部位的保護性護坡,如果沒做好,因雨水沖刷,可能會引起搭板內填料被沖走,也會影響路基穩定性。因此在預防橋頭跳車的設計,施工等階段時,需充分處理好水的問題。
一般臺背的填料會選用滲透性好的材料,保證透水性,壓實后沉降量小,或者加入石灰的石灰土等。目前平原地帶,在選用的材料上一般要求在臺背處填筑碎石,充分壓實,并設置搭板,這樣能顯著降低路基和結構的相對沉降。如果有條件,天然的砂礫石是不錯的選擇,可以直接使用,也比較經濟。如果材料選擇不當,施工工序再規范,也難免會造成問題,但選擇合理的填筑材料,施工完成之后,也應保證排水設施的質量,以防止流水對填料的沖刷。
設計的好,但是施工不力,同樣會造成質量問題,因此業主和監理單位應加大對施工單位的控制力度,使施工方嚴格按照規范施工,根據施工工序合理安排施工流程,把好材料的質量關,把好施工的工序關,把好施工的檢測關,一定要控制好壓實度。保證填料的壓實遍數,保證接縫范圍內排水設施的施工質量,以保證排水,防止水的問題對路基穩定性造成影響。對大型碾壓機械作用不到的部位,如臺背處及路基邊緣等局部區域,應采用小型碾壓機具或人工夯擊輔助碾壓。
橋涵和路基是兩種截然不同的材料,存在諸多屬性方面的差異,因此做一些特殊的處理往往會達到事半功倍的效果,首先可以采用搭板,并設置伸縮縫,采用搭板能有效地減少橋頭跳車并且達到造價上的最優化,是一個很好的選擇。
對于軟弱地基,地基處理有許多種方法,如換土墊層法,可換填天然砂礫、碎石、工業廢渣等,強夯法,濕噴樁,碎石樁,砂樁,塑料排水板堆載預壓等。
或者在有條件的施工面,人為加大施工作業面,單獨處理臺背的壓實問題,往往能達到意想不到的效果。以樁代柱,整體施工。在進行路基填筑時不考慮橋涵施工,直接填筑成型,形成一體。然后直接在路基頂層上進行樁基放樣、施工,直接用樁基替代立柱設置變厚式埋板。在瀝青混凝土路面,以及水泥混凝土路面,橋臺連接處增加加厚的水泥混凝土板。在搭板、埋板或變厚式板下,應采用強度高于土基的路面結構層材料,以保證連接部位的剛柔層次在水平和垂直方向均漸次變化,從而提高該部位的整體能力,減小不均勻沉降,從而減少錯臺。由于橋頭跳車臺背路基沉降量太大主要是由于臺背路基壓實不足,孔隙率高。針對此問題筆者結合前者經驗提出了預處理方案,即路線全段內的路基按照正常的施工流程,工序把路基做好,并在預先標定好的涵洞部位充分補壓,涵洞部位的路基強度提高之后,再挖去涵洞部位的土進行涵洞的施工,此法雖會耗費一定的人力物力,但會在一定程度上解決結構與路基沉降的差異。
文章就處理橋頭跳車應抓住關鍵性問題進行了研究并展開討論,就是利用現有技術和經驗控制好橋頭與接頭路基的沉降差異,因此深入探討橋頭跳車的原因,周全考慮臺背填土設計,嚴格控制施工工序,并時刻學習國內外先進經驗,使用有效方案,這樣會很有效地處理和解決橋頭跳車問題。
[1]黃 笑.高等級公路橋頭跳車的原因分析及其防治[A].第16屆全國結構工程學術會議論文集(第Ⅱ冊)[C].2007.
[2]周國慶.橋頭跳車的機理分析及處治措施[J].科技信息,2007(36):1-5.
[3]黃樹華,揚子厚.高速公路橋頭跳車問題成因和處理措施[J].西部探礦工程,2006(2):198-199.
[4]孟英鵬.公路橋頭跳車的成因及防治措施[J].科技信息,2006(16):33-34.
[5]淺談橋頭跳車的成因與對策[Z].
[6]吳文利.橋頭跳車控制探討[J].城市建設理論研究,2013(3):25-26.
[7]吳信明,孫澤彬.公路與橋梁過渡段施工技術相關問題的分析[J].山西建筑,2012,38(5):161-162.