陳君龍
(四川三江交通建設工程有限公司,四川 宜賓 644000)
21世紀,國家經濟硬實力不斷發展獲得提高,我國公路交通行業基礎公路建設也不斷加快,不同地區的公路橋梁工程全面開展并且取得成功。而橋頭跳車事故的病害和負面影響也越來越大,人們對它的關注度也越來越高。而公路橋梁由于長期使用,壓力承受,消耗磨損,且在自然環境的影響下已經出現了諸多問題。種種原因下,橋頭跳車危害已出現,且影響巨大,必須采取有效措施預防、處理,減少此類影響。
在我國當前公路建設發展中,橋頭跳車是一種常見的道路質量安全問題。橋頭與路堤發生高低不一的錯位,導致了沉降。此種現象,主要發生的在橋梁和路基交界處。當汽車經過此處時,遇到障礙,而因此導致簸、跳躍現象發生。
從我國當前基建工程來看,橋頭引道、路基以及路面設施部分,都是柔性結構,而靠橋臺面層是剛性的雙層結構體系。因此,分析看出,橋臺結合處是不同性質路面體系。并且,成型路基在自身重力作用下也可能發生一定程度的壓縮變形,這樣道路頂面發生的沉降則是由于路堤自重壓縮變形,并且地基也發生了沉降。這種由于橋梁和路堤結構,剛性程度的差異是不可避免的。
例如:山東威海雙島路段,前幾年有發生過橋頭跳車事故。由于基底差,施工人員也無從下手,從前的養蝦池全是淤泥,回填也未及時有效解決問題,過幾年肯定還會出現沉降。還有的公路,業主不肯增加基底換填工程量,施工發現挖開老路基底全是垃圾,攤鋪機施工時,也陷入其中,無法工作。
因在臺背填料選擇中,選擇從水分、在自身重力及車輛荷載作用下考慮選材。孔隙會變形,在一定時間段內會出現自身形變。因此,壓縮沉降主要取決于填料性質,在一定程度上,較長時間使用內的變形程度,如果填料前對基底,尤其是軟土地基未作必要的處理,或者在處理方法選擇或處理工作中使用不當,都會造成第一步即出現問題,造成沉降,出現跳車事故。
臺背選址時,一般選擇位于有河流流經的地域。此類地區多有軟土,這類土特點顯著,即是孔隙比大,壓縮性高。一旦受到擾動,自然結構易受破壞,壓縮強度就明顯降低。在車輛荷載特別是超載,再加上長時間高頻率的壓縮,則更容易引起地基沉陷,且變形結果穩定下來往往需要很長時間,甚至幾十年。就是在一些穩定地基,當車輛荷載特別是超載外荷載時,由于貨物沉重的壓力,也難免出現地基沉陷,造成跳橋事故的發生。
當車輛在高速通道橋上行駛時,速度達到一定程度。一旦遇到一個即使是小石子的阻礙可能也會產生巨大影響。因此,當橋臺與路堤的高度不一,出現沉降缺口時,就會有錯臺的出現,因此,會造成高速行駛的汽車發生翻車事故。對機動車駕駛員的生命安全,其他道路上行駛人的安全,嚴重甚至造成生命安全受到威脅。
當發生跳車事故時,會產生沖擊力并會影響機動車的使用性能。其他方面,次生災害,會增加對車輛機體的機械部分磨損,帶來極強不適的震動感觸,還會對人體造成影響以及輪胎的磨耗,機油消耗變多,一定程度上,還會縮短車輛使用壽命。對在公路上運輸貨物的企業及個人來說,運輸成本還會增加,造成更大的經濟耗費。更嚴重的跳車事故,會造成車輛翻車、交通追尾等事故災害,不僅會破壞公共財務損失,更重要的是會對駕駛員、機動車和運輸貨物的安全,造成一定程度的受損。
由于在高速架橋的沉降,在行駛中的問題,一定要提前解決,因此要產生不必要的費用。比如,對高速架橋的工作人員來說,設立警示牌,對路過車輛駕駛員進行提示。再次,還要設立專業后備事故解決方案。如果事故不幸發生,要進行及時搶救,設立事故處理小組。對事故處理小組的成立,搶救設備的配備,都需要投入大量的資金。對機動車駕駛人員來說,當行駛過沉降時,對車輛的損害是極其巨大的。如果不幸發生意外,后期的花費也是巨大的,資金投入也巨大。
因此,無論是對機動車駕駛員還是公路工作機構,發生跳橋事故的影響花費都是巨大的,影響運營費用。
長時間道路通行,對沉降部分公路的影響是巨大的,會影響道路使用壽命,可能會造成更大的障礙。當產生一個小的缺口,長時間、高頻率在缺口上再次造成傷害時,會產生更大的影響。因此,當完整的公路系統遭受到一點破壞時,以此為小突破口,甚至會產生更大道路橋梁運營問題,后果影響巨大。
橋頭連接位置受力時易形成應力集中,由于車速的快慢,車輛本身的抗振性能等一些因素,促使出現了讓道路遠大于橋梁的沉降量。因此,兩部分之間的沉降差異越來越大,使得路面上出現了臺階,甚至是顯著縱坡變化,導致行車時發生橋頭顛簸跳躍現象,這種現象幾乎每座橋梁都存在,只是跳車程度輕重的差別。處治橋頭跳車病害花費巨大的費用和造成負面的社會影響,是當前道路基建行業的一個難題。
在建橋過程中,要保證有足夠的作業寬度。根據經驗及規范要求確定適當的邊坡坡底加寬量和相應的施工坡度。
基底作為工程發展的根本,在基底建設過程中一定要“慢工出細活”,無論是前期準備,對基底位置的選擇,選擇剛性、柔性、壓縮性最為符合的地區,來確定基底。若基底選擇好之后,如果還有基層土壤問題,這是深入研究,積極規劃,解決問題。
只有打好基底,在后期建設中才能盡可能減少其他問題與設計錯誤。因此,對基底部分的施工進度可適當放慢,高標準地完成基底建設即可。地基處理措施為了縮小臺后路堤地基與橋臺之間的剛度差值,減小路橋過渡段的沉降差值,對臺背下地基進行加固是非常有必要的,尤其如與軟土地基、濕陷性黃土地基、河流相沖擊洪積物地基等特殊地基的安排規劃。
處理好臺背基礎,注意合理安排施工優先工序,保證有足夠的時間對橋頭路基段進行超載預壓。加固處理臺背填筑前的地基。處理好臺背軟弱地基,是控制橋頭跳車的重要措施。采取行之有效的方法,進行臺背基礎設施建設工程。
工程施工完成后,在以后的保養中,為了節省人力、物力、財力而就地取材選擇填料,造成工程使用度不高,壽命過于短,造成影響更大,得不償失。因此,在材料選擇方面,除了傳統泥砂、土石、水泥,其他新型高分子材料也是一種合適的填充材料,比如,新型泡沫輕質混凝土是一種能夠有效解決強度與變形問題的新型輕質環保填筑材料。與高分子材料相比,泡沫輕質混凝土屬于水泥類材料,耐久性能力強,具有與水泥制品同等的耐久性,與主體工程同壽命周期工作。因此在填充中,選擇這樣的材料,是一個較為明智的選擇。無論如何,選擇耐用性高,可使用度高,防沉降工作能力更強的新型材料,也是施工順利完成,工程使用壽命長的必不可少條件。而對于施工過程中的標準,從臺背基礎,填筑材料等其他方面工程選擇如表1所示。
表1 工程標準對照表
工程體系中,設計中往往受工程造價、價格預算、工作場地的限制,這就造成橋頭路堤在設計上出現一定的不合理性,排水系統、橋的寬度、高度以及其他基本參數掌握不全面就開始施工,沒有按照方案施工。因此,由于設計中認識到土地基底的重要性,必須投入大量物力、財力、人力去研究。因此設計規劃中,往往是將橋臺的基礎置于剛性高的土層,能夠承受橋頭重量的地基上。因此,推測發生沉降范圍很小。但實際施工中會有突發意外,比如施工遇到軟土層,造成結果往往有差異。加之碰到軟土,施工中很難將其徹底處理完善。這種路、橋在設計上的差距是無法避免,因此,要完善設計工作內容,立足實際工作地區情況,在此基礎上,實際規劃、設計。
在充分了解認識自己的工作,不單單簡單從工作任務或者工作內容談起,更高層次從工作意義與目標進行分析。從工程實際出發,對工作安排規劃明細,結合工程特點、地域位置確定對計量設備裝置的管理。優化工程人才體系,注重優秀人才選拔的方式方法。并且可適時合理對工作人員進行工作技能培訓,提高業務能力和業務水平。
作為當代我國公路發展面臨的問題,橋頭跳車問題的解決需要建筑行業,工程部門的共同解決。更需要其他工程行業,甚至全社會的共同關注與積極解決。以此為重大突破口,使公路更健康、長久地發展,為社會發展提供強有力的工程支持。
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