崔玉光
孟州市公路工程公司
淺析路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施
崔玉光
孟州市公路工程公司
在公路運營過程中,路橋過渡段不均勻沉降而引起的跳車事故,屢屢發生,其原因通常是路橋過渡段的結構設計不當以及施工不當。可以根據工程地質的具體條件和要求,打好路橋過渡段的地基,進行科學合理的設計,并對過渡段施工的各個環節,嚴格把好所有工序的施工質量,從而減少不均勻沉降現象的發生率,提高車輛安全,保障公路的正常運營。
路橋過渡段,沉降病害;跳車處治
1、路基整體滑移
路基整體側向滑移可以說是路橋過渡段路基常見病害,這種病害產生主要是因為路基邊坡設置不合理或者路基邊坡受到外力影響嚴重破壞,在上端重負荷作用下產生不同規模的縱向裂縫或者是沿著破裂呈現整體下滑形式。橋梁過渡段的路基整體向橋臺方向移動,臺前土體處于無側限受壓狀態中。如果道路橋梁工程中的錐坡受到嚴重損害,在自身重量以及道路行駛車輛的沖擊作用下,土體會出現向橋內移動的趨勢,致使橫向裂縫問題產生,路基平整性會受到嚴重影響,導致道路橋梁過渡段橋頭跳車現象嚴重。
2、路面凹陷
路面凹陷與路基整體滑移是路橋過渡段路基常見病害,這種病害造成影響巨大,會嚴重降低車輛行駛的安全性和穩定性,導致交通事故發生的概率提高。局部沉降問題產生主要是因為道路橋梁過渡段上局部位置土體與橋臺或者是其他位置上土體不均勻沉降較大產生的。局部沉降問題會使得車輛行駛較為顛簸,導致車輛只能緩慢運行,對于路面結構也會造成破壞,維修工作開展具有很大難度性。還需要注重的是垂直錯臺,不僅會使得行駛車輛受到巨大的附加沖擊,同時對于橋臺結構也會產生相應的水平沖擊力,導致橋臺結構受到嚴重損害。
3、與橋臺間形成臺階
如果局部沉降位置處于臺背與道路橋梁過渡段的結合處,那么沉降最深點與臺背的距離會很短,從而導致錯臺產生。對道路橋梁工程建設進行深入調查發現,橋臺引道施工過程中受到眾多因素影響,導致僅靠臺背的土體很難夯實,致使垂直性錯臺產生。也不排除道路橋梁過渡段并沒有局部沉降情況產生,路面設計高程整體下沉導致垂直錯臺情況產生。如果橋臺與過渡段沉降差異過大,就會導致橋頭跳車不良情況產生。雖然道路橋梁過渡段路基病害特征是以多元化的形式呈現的,但是最終都會引發橋頭跳車情況產生,相關人員必須要不斷加強研究力度,積極尋找有效措施進行治理,從而降低路基病害對車輛安全行駛造成的不良影響,延長道路橋梁工程的使用壽命,促進工程建設經濟效益和社會效益提升。
1、臺背地基處理
深層攪拌法是用于加固飽和粘性軟土地基的一種方法。目前應用最多的為粉噴樁,一般借助于壓縮空氣,采用專門深層攪拌機械設備,從不斷回轉的中心軸端向四周被攪松的土體噴出漿體或粉體固化劑(如水泥等),經葉片攪拌并吸收周圍水分,在加固的深層軟土中進行一系列物理、化學反應,使軟土硬結成具有整體性和一定強度的優質復合地基,從而提高橋頭軟土地基的承載力,減少沉降量,縮短固結期,提高邊坡穩定性。
2、橋頭路基施工
橋頭過渡段路基必須密實、穩定而均質。影響路基強度和穩定的地面水和地下水,必須采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態,過濕狀態或強度與穩定性不符合要求的潮濕狀態的填土,必須經過處理。
在臺背回填區范圍內宜選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料。同時選用內摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利到路基外,從而減緩雨水的危害,而且也有利于改善壓實性能,使路基容易達到設計要求的密實度。同時考慮到減輕路堤自重,有效降低地基應力,減少沉降并增大安全系數,可采用輕質材料如粉煤灰等,可以大大降低路堤對地基的荷載,有利于減少地基沉降以及路基對橋臺的側壓力。
3、路面處理
路橋連接處設置橋頭搭板,可以使在柔性路堤產生的較大沉降逐漸過渡到剛性橋臺上。搭板的近臺端至于橋臺上,搭板與橋臺通過錨筋相連,并在搭板與橋臺接縫填入瀝青瑪蹄脂防治水分滲入。搭板的遠臺端擱置在路基上,路基沉降后搭板會產生縱向滑移。為此,必須在臺頂與搭板之端間設置錨栓。搭板形式分為等厚、變厚度和臺階形三種。橋頭搭板長度設計應根據路基的容許工后沉降值計算確定,常取3m-15m(當超過8m時,宜設計成兩段式或三段式搭板)。由于在枕梁處發生局部下沉造成這一部位的跳車,搭板和路堤的銜接處也會有二次跳車產生,為避免二次跳車,可以在搭板尾端加設一段淺埋的變厚式坦板,其長度一般取3m-5m,對于水泥混凝土路面,也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。
4、臺背填筑材料的選擇與施工
橋頭過渡段沉降差異及橋頭跳車產生的原因,主要是路基壓縮沉降和地基沉降引起的,臺背處填筑內摩擦角較小的材料,加之壓實質量影響,路的的壓縮沉降量一般較大,為保證臺背處路堤的穩定,其填土應選用內摩擦角較大的透水性材料,如碎石等就能較好地減少路基的壓縮沉降,另一方面也有利于臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排出路堤外。
綜上所述,公路建設規模不斷擴大,公路的使用壽命卻越來越短,安全事故頻頻發生,其中路橋過渡段不均勻沉降,是常見現象之一。對于路橋過渡段產生不均勻沉降現象的原因,需要進行認真分析,并及時采取解決措施,最好是在現象發生之前,在設計階段和施工階段就做好各種預防措施。具體沉降問題的解決,應當根據不同工程的實際情況,采取適合的處理措施,在工程中,應當系統而全面地管理和監督工程的全過程,嚴格控制從工程結構的設計到施工的各個環節和工序,從根本上減少路橋過渡段不均勻沉降現象的發生,做好跳車處治工作,減少道路安全事故的發生率。
[1]王彥生.淺談高速公路路橋過渡段跳車原因及改善措施[J].黑龍江科技信息;2010年28期
[2]劉衍平,趙紅星.淺談高速公路路橋過渡段跳車原因及改善措施[J].今日科苑;2010年06期