桥涵跳车

桥涵跳车（共4篇）

桥涵跳车 篇1

“十一五”期间, 公路建设已成为交通工作的重中之重, 随着公路建设投入的增大, 桥涵在高速公路、国省干线、农村公路中所占比例也越来越大。桥涵跳车已成为公路建设使用中一个突出问题, 越来越引起公路建设设计、监理、施工、养护等部门的重视。严重的桥头跳车对路面和桥梁产生附加的冲击荷载, 加速桥头、桥台路面及桥梁伸缩装置和车辆本身的损坏, 造成车辆突然减速, 影响行车的舒适感, 甚至导致车辆失控易发生交通事故, 直接影响到公路的使用寿命、安全营运和社会效益。

1 桥涵跳车的原因

在行车荷载和自身荷载的作用下, 桥涵两端一定范围内路基整体变形下沉, 桥台和路基产生不均匀沉降, 造成路面和桥台的高程突变, 形成桥涵跳车, 其主要原因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:

1.1 地基沉降

由于桥涵通常位于沟壑地段, 地下水位较高, 地基土质软弱, 在路基营运荷载的作用下, 使地基产生压缩变形, 形成地基沉陷。地基的土质为软土时, 一般都具有含水量高、孔隙率大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点, 它在路基路面施工过程中容易失稳, 需要相当长时间才能趋于稳定, 这类地基即使是在设计和施工中采取了措施, 地基也会存有残余变形;在高填土的路基地段, 产生基底应力相对较大, 其上部荷载也较大, 在这种重荷载的长期作用下, 地基一定范围内土的颗粒结构会发生改变, 由于土颗粒受到压缩后密实度也会增加, 它们的变形向路基两边与桥涵底部扩散, 且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年;即使是地基土质好, 承载力较大的稳定地基, 在外荷作用下, 也无可避免会产生不均匀沉降。

1.2 压缩沉降

由于台背结构的影响, 在桥涵台背后填土时, 一般路基压实机械不能靠近台身, 只能用小型机械或人工进行夯实, 基层的密实度一般较低, 达不到设计值或规范中的规定值。通车后, 在行车荷载与振动荷载的作用下, 垫层、基层的密实度迅速增加, 结构层压缩, 路面结构相对变薄引起沉降。

1.3 施工措施不当

施工及监理时没有严格分层摊铺, 分层碾压, 因而压实度也就不能达到要求;路基填料不当, 特别是靠近桥涵台背井离5-10mm范围时, 填料塑性指数偏大, 收缩性大, 造成桥涵、台背变形不一, 一般台后填土高度多数在5m以上, 甚至高达10m以上, 按理论上讲填土高度超过6m的路基, 填方压实度达到95%时, 台后沉降可达10-20cm, 路堤所用材料易发生变形和移位, 稳定历时较长, 由于桥台伸缩缝自身质量问题造成伸缩漏水, 渗入台后填土, 从而使台后路基沉降加重。

1.4 设计不完善

台背排水设计不完善, 地下水或自然降水从路面、边坡渗透到路基台背的水份不能及时排走, 路基含水量增大、强度降低, 导致沉降;在结构上没有特殊设计, 路、桥连接处没有设计控制参数;桥台和台背填土的弹性模量相差悬殊, 两者在连接处没有统一的设计标准;对高填路基及软弱地基在路面成型之后沉降变形考虑应该更加完善。

1.5 结构突变

从结构来看, 桥涵结构物为刚性体系, 而公路往往是柔性组合或刚性与柔性组合, 刚性体系沉降相对稳定, 而路面体系变形却不一定, 因此, 在行车荷载的反复作用下垫层、基层密实度迅速增加, 结构层压缩, 而桥涵基础, 相对于路基而言, 沉降可视为零, 铺装层压缩也不大, 这样, 由于两侧抗变形能力不同, 相对沉降就会不可避免的出现, 最终使路面结构遭到破坏造成跳车。

2 预防措施

对于行车速度低等级相对也较低的农村公路来说, 桥头、涵顶路基下沉引起的跳车现象不是很严重, 它对道路的通行能力、交通安全、行车的舒适性等影响均不大, 但对于等级较高的公路就不同了, 有2cm以上的沉降就会感觉到跳车, 5cm以上就会感觉到严重跳车。

2.1 设计方面

设计时必须要了解、掌握每一座桥涵所处地带的土质类型、填土高度、填筑材料, 分析以往形成跳车的主要原因, 根据当地材料供应条件、现阶段施工能力及设计交通量发展情况, 进行多方分析与比较, 确定科学合理的设计。做好地下排水设施设计, 台背填料设计文件中要有明确规定要求。

2.2 控制施工工艺

在施工过程中应尽可能扩大施工场地, 以便充分发挥大型填方压实机械的作用, 当受场地限制时, 可采用横向碾压方法, 以使压路机尽量靠近台背进行碾压。

填土预压是解决桥头、涵顶跳车的较好方法, 关键是预压荷载与预压时间要达到预期目的为准。为了加速地基固结下沉, 在填筑路堤时, 可预先把土填得比设计高度高一些, 或加宽路基宽度, 待沉降稳定后再挖除超填部分。这种预压或超载预压是处理软弱地基台后填土不均匀沉降最有效、最经济的方法。

当桥台为肋板式或柱式桥台时, 在桥台基础完成后, 要彻底清除淤泥, 回填砂砾, 承台应建在密实的砂砾层上, 台肋式台柱建成后暂不施工台帽, 以便于压路机能进行横向或纵向碾压。

填方的排水措施对填方的稳定极为重要, 特别是靠近构造物背后填料, 在施工中及施工后易积水下陷, 因此, 应保证施工中的排水越度, 设置必要的地下排水施施。

施工时严格控制填土质量和密实度, 注意路基和涵洞翼墙周围填方压实的均匀性, 薄壁式桥台构造物背后填料原则上要使用大型机械予以充分压实;桥涵台背填料, 尽可能选用变形小易填实的填料进行填筑, 在挖方地段的台背回填部位, 因场地狭小, 应选用当地的石渣、砂砾等优质填料, 分层压实, 填料的施工层厚度, 以压实后小于20cm为宜;无论在填方、挖方地段的台背填料, 最好不要采用风化岩的碎屑, 以免因填料风化崩解而产生下陷。

桥头搭板的施工, 应严格掌握两支点的质量, 在桥台上的支点处, 要考虑搭板另一端沉陷时变位的需要, 应设柔性薄支座, 对于路基上的支点, 应考虑填土扩散的需要, 枕梁宽度宜大不宜小。

2.3 严格监理

应对台背回填作为一个分项工程进行施工监理。填料、压实机具的选择, 填土厚度进行分层检查、分层签认、分层验收, 对排水情况应个别检查, 并严格执行监理程序。

3 桥涵跳车的养护

3.1 桥涵两端设10cm长的过渡段, 对路基

上部0.5-0.8m厚的路基上应用水泥或石灰稳定处理, 也可采用二灰稳定矿石进行填筑, 以提高整体强度。

3.2 在桥涵高填土路基上, 除进行换填加固

外, 还可采用铺设水泥砼预制块路面的措施, 以便在高路基发生沉降后重新调整路面。

3.3 当路面铺装以后产生沉降的台阶高度

大于20mm时, 应及时修补, 修补长度应视台阶高度、形状而异, 一般以10-15m为宜, 缓和段的坡度控制在0.5%以内, 为了使沉降后的路面与缓和段端部衔接舒顺, 应对端部进行开挖处理, 一般下挖15-20mm左右;错位沉降的修补可用热拌沥青砼加铺, 以求增大与原路面的粘结能力, 以使加铺层的强度比较稳定。

结束语

从理论上讲, 桥涵的修建实际就是在柔性体的道路中间插入了一个刚性镶嵌, 改变了原来道路的结构, 出现了应力集中和突变, 这样不可避免地要发生行车事故。桥涵跳车是个比较复杂的问题, 涉及到设计、施工、监理、管理、养护、运营等各个方面, 因而解决这一问题也需要通过这些过程进行科学的设计、认真的施工, 严格的监理、规范的养护、科学的管理, 最终以最大的限度避免桥涵跳车对公路行车速度、舒适及安全营运所造成的不良影响, 否则将会给公路造成很大的后遗症, 严重地影响到公路的使用质量。

桥涵跳车 篇2

浅谈公路桥涵台背跳车的原因及处理措施

本文从地基沉陷、台背填料压缩沉降、施工方法和结构体系上对桥涵台背跳车病害进行原因分析,并从理论和施工方法上探讨减少病害的防治措施.

作 者：李广文 刘继勇 朱连桂 作者单位：济宁市公路管理局梁山公路局,272600刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：公路 桥涵台背跳车 原因分析 防止措施

桥涵跳车 篇3

1 跳车现象的不利影响

我国目前新建的高等级公路中, 几乎均有不同程度的桥涵跳车病害的产生, 从而影响了高等级公路的正常使用和人们对高等级公路的总体评价, 同时也严重影响了行车的安全、舒适度及路面结构、桥涵结构以及车辆的使用寿命。

1.1 影响行车的速度

当车辆行至桥头时, 为避免车辆的猛烈跳动, 司机会被迫刹车减速, 降低了道路的使用功能。

1.2 容易引起行车事故

由于车辆通过桥头陡坎引起跳车, 使车辆颠簸, 引起乘客及司机的不适, 同时对司机产生相当不利的心理影响, 严重时则会影响对车辆的正常操作, 造成行车事故。

1.3 影响路面、桥涵结构的使用寿命

由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击, 从而对桥梁和道路造成附加的冲击荷载, 加速了路面、桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝、涵洞的损坏, 特别是支座和伸缩缝的破坏。

1.4 影响车辆寿命

跳车现象同时也加剧了车辆机件、轮胎等的磨损, 降低了车辆的使用寿命。

2 桥头跳车产生的原因

2.1 桥台及台后填方地基的受力变形

桥台和台后回填材料是性质不同的结构体, 虽然桥台作用在地基上的压力大于台后填料, 但由于桥台基础一般都进行加固处理, 一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固, 其竖向沉降变形远大于桥台下的地基变形。由于地基的这种差异变形, 反映到上部路面结构就出现桥台和台后填方段的差异沉降。

2.2 台后填料压实

台背填筑一般采用强夯、人工夯实、填筑砂砾等方法, 由于振动压路机可能破坏桥台结构, 主要采取静压作业方式;而对于U形桥台, 重型压路机难以靠近, 从而使桥台部位的填方土体不易达到设计压实要求, 造成桥台与台后填方差异沉降, 工后沉降量大。

2.3 桥台伸缩缝的跳车台阶产生原因

桥梁梁体长度随温度变化而变化, 使梁端发生位移, 为适应这种位移并保持行车平顺, 就必须设置桥梁伸缩装置。如设计不当, 质量低劣, 缺乏科学及时的养护, 会在伸缩缝处形成台阶。

1) 交通量增大, 重型车辆不断增多, 随之车辆的冲击作用也明显增大, 因此设计、施工稍有缺陷, 也就成了破坏的原因。

2) 设计方面原因:a.桥面板刚度不足, 当桥面板受到汽车荷载作用时, 因翼板较薄, 横向连系较弱, 导致面板变形过大;b.设计锚固位置在桥面铺装层中, 与主梁连接部分少, 在荷载作用下易开焊、脱落, 力的分布不易传递, 微小的变形可能变成大的位移, 最终导致混凝土粘结力的失效;c.伸缩缝计算不准, 未考虑安装时的温度影响;d.未对伸缩装置两侧的后浇混凝土提出严格要求或规定;e.对于大跨桥、斜桥、弯桥等设计时, 没有形成与一般梁板结构相符合的构造形式和锚固方法;f.连续缝设置不够完善, 变形假缝的宽度和深度设置得不够规范、统一, 致使连续缝破损。

3) 施工方面原因:a.对安装工艺重视不够;b.锚固件焊接质量不能保证;c.后浇混凝土不密实, 强度不够;d.后浇混凝土与沥青面层结合不好, 碾压不密实, 形成两张皮, 易开裂、脱落。

3 涵洞跳车产生的原因

引起涵洞跳车的关键在于涵台和涵侧路面结构的差异沉降, 涵台沉降往往很微小或几乎为零, 治理涵洞跳车关键在于控制与涵洞相邻路面结构的沉降。引起这种差异沉降的原因主要有:1) 涵洞上方填土很薄的暗涵或者直接在其上铺筑沥青路面的明涵, 由于涵洞与涵侧路面结构材料的差异, 在动载 (汽车) 作用下, 随时间引起差异沉降。从已有资料显示, 当涵顶填土高度大于1.0 m时, 可忽略涵洞对路面结构的影响。2) 路堤填料压缩沉降。由于填料间含有水分和空隙, 特别是填料压实度不够时, 在填料自身重量及其上静、动荷载的作用下, 随时间产生工后沉降。渗水引起细颗粒流失和浸水引起的材料软化变形等, 也会引起路堤沉降。3) 涵洞两侧及顶部的施工通常在这些构造物基本完成后才进行。由于施工场地小, 为不使涵洞结构物受损坏, 致使大型压实设备不能使用, 而小型压实设备受自身条件限制, 填筑压实难以达到规定的要求, 还容易积水。或者在施工中使用了不符合要求的填筑材料, 使得路基抗压强度也不够, 在行车作用下产生沉降, 形成跳车。

4桥涵跳车防治措施

1) 地基加固处理:消除桥涵构造物和台后填方段的差异沉降变形。对一般地基可采用加固土的方法 (水泥土、石灰土) ;对特殊地基可采用适合各自特点的特殊处理方法, 如换土、换填砂砾、强夯、固结等方法, 以改善地基, 提高承载力, 减少工后沉降。2) 桥头、涵洞两侧设置过渡段:考虑桥涵结构与台背路面在结构、材料等方面存在的差异, 为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡, 采取以下措施:a.设置枕梁和搭板;b.路面类型过渡, 根据桥涵的长度和填方长度, 在桥头涵侧一定范围内铺设过渡性路面结构, 待路堤沉降基本完成再铺设路面。3) 台背回填:选用透水性良好、易压实、沉降完成快、后期变形小的砂砾或稳定土结构层处理桥头路堤, 提高路基、路面的整体刚度, 减少沉陷。对软土地段也可用物理力学性能比较好的粉煤灰等轻质材料填筑路堤。碾压应以大型压实机械压实作业为主, 做到充分压实, 对于大型压路机不能靠近台背时, 可采用小型压路机配合人工夯实、碾压。不同层次采用不同填料, 同时碾压层厚宜减薄, 以压实后小于20 cm为宜, 确保台背回填压实度。4) 设置完善排水设施:靠近构造物背后的填料, 在施工中及施工后易积水产生沉陷。施工中要保证排水坡度, 设置必要的地下排水设施, 也可以在桥台与填方的结合处及过渡段的路面下设垫层, 防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾的填料, 两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处做排水管, 以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。5) 为减小工后沉降量, 可适当提高压实标准, 针对工序采取相应措施, 控制压实层厚, 合理选择施工机具组合。

5结语

要从根本上消除桥涵跳车, 应以优化结构设计, 选择良好的建筑材料等为前提, 重点在强化施工质量管理, 提高桥涵两端路堤的施工质量。只有这样, 才能有效改善行车条件。

摘要：针对桥涵跳车问题是公路施工中无法彻底消除的一种现象, 通过对桥涵跳车产生的原因进行分析归纳的基础上, 对桥涵跳车的防治措施进行了探讨, 从而改善行车条件。

关键词：公路工程,桥涵跳车,成因分析,防治措施

参考文献

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桥涵跳车 篇4

关键词：桥头跳车,产生原因,处理措施

0 引言

桥头跳车是桥涵使用阶段易发生的病害之一, 也是衡量桥梁整体施工水平高低的标志。整体施工水平较高的桥涵两侧, 行车舒适、安全, 无跳车现象, 可提高桥面的通行能力;出现跳车现象的桥涵两侧, 不仅导致行车颠簸, 影响行车速度和行车路感, 并且造成车辆对路面施加较大冲击力而使桥涵两侧形成坑槽, 加速路面破坏和路面平整度下降, 降低桥涵两侧的通行能力。因此, 如何避免桥头跳车就显得越来越重要。

1 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车, 严重影响着路面整体平整度

桥梁、涵洞两端的路基病害, 是一个比较普遍的现象, 也是较常见的公路病害之一, 主要表现在:

1.1 地基沉降

地基沉降包括瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降。瞬时沉降在施工期间就会完成, 因而不会造成桥头跳车。

若地基处理方法不当, 使地基主固结沉降未能在施工期间完成, 会造成施工后沉降较大。通车后, 随着时间的变化, 地基缓慢固结, 剩余沉降逐渐完成, 这部分沉降造成了路基与桥台的沉降差, 形成桥头跳车。次固结沉降是指地基在路基静载长时间作用及车辆的动荷载反复作用下, 地基土颗粒间的粘滞蠕变以及土体侧向的变形, 导致路面高程下降, 也是造成桥头跳车的主要原因之一。

1.2 桥头路基填料的影响

路堤在汽车荷载反复作用下, 产生较大变形, 包括塑性变形和弹性变形, 其中主要是塑性变形。这种不可恢复的塑性变形是内部土颗粒间的蠕变和侧向变形造成的, 这种塑性变形在车辆荷载反复作用下不断积累, 形成桥头的沉降差。

1.3 填料的压实度

从施工上来看, 由于桥台背后施工空间狭窄, 大型压实机具的使用受到限制, 使靠近桥台背后的填土很难达到要求的压实度, 通车后, 这部分路堤的变形较大。

1.4 沉降盆的影响

施工时, 经常是填土时, 预留桥台及下部桩基础施工的空间, 待桥台及基础完成后再回填土。在这两种情况下, 沉降盆发生了变化, 好象向前移动了。这样就造成了差异沉降。而且这种施工工艺使桥台后的填土很难压实, 更加剧了沉降的差异。

1.5 桥头路堤渗水破坏

桥头的差异沉降容易造成路面开裂, 雨水下渗, 浸泡路基, 使填土的强度指标大打折扣, 易发生唧泥、喷浆等破坏。而跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力。如养护维修不及时, 这种恶性循环会使破坏程度呈加速发展的趋势。

2 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施

桥头、涵洞两端引起的跳车现象, 成为各个公路路线上一个主要克服和攻关项目, 要对其彻底进行治理好, 从以下几点着手很关键:

2.1 地基在其上路堤和路面恒载长期作用下逐渐产生沉降, 不是地基的承载能力不足问题, 而是地基内部各个不同土层在其上恒载长期作用下逐渐产生的固结形变。

实践证明, 某些公路在开放交通后的前两年内, 没有明显桥头跳车现象, 从第三年开始才逐渐产生桥头跳车。因此, 在考虑工程措施之前, 首先要通过各个不同土层的固结试验, 分析计算各个土层可能产生的固结形变量, 然后考虑是否需要采取什么工程措施来基本消除地基沉降量。如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理:软土属高压缩、大变形地基, 对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固, 其次根据填方路提的压力计算, 采用喷粉桩、挤密桩等进行加固处理;河流冲积物, 使长年累月积累下来的, 沉积物种类多, 要充分分析其成份, 做好设计, 进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计, 采用强夯等办法进行加固。

2.2 采用桥头搭板来防止桥头跳车是一种比较常见的处治办法。

其原理是将桥台与路堤衔接处因较大差异沉降引起的路面纵坡突变通过设置桥头搭板进行缓和过渡, 将路面纵坡变化控制在容许范围内, 从而达到消除桥头跳车的目的。搭板长度的确定是设计的关键。

一般认为, 路面纵坡的变化不大于5/1000时, 就可基本消除行车的跳跃感。假定搭板长度为L, 桥头差异沉降量为x, 则有:5/1000≥x/L→L≥200·x

若桥头差异沉降为0.10m, 则由上式可得搭板长度为20m。但设置这么长的搭板是不太现实的。在实际应用中, 搭板一般长度为8m左右, 厚约0.3m。虽然理论上不能满足纵坡变化的要求, 但搭板确实解决了桥台背后填料难以压实造成的问题, 搭板连接了桥台和路堤得以压实的部分, 越过了非压密区。

2.3 台背填料的选择, 在挖方地段的台背回填部位, 因场地特别窄小, 可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;

在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位, 尽量选用内摩差角大的填料进行填筑, 而且施工是应注意填料土压的平衡, 不发生偏移, 以免造成工程事故。

2.4 合理的桥头预压, 预压处理法又称预固结法, 对于高速公路高路堤工程, 即是利用路堤荷载对地基施加应力, 引起地基中孔隙水压力增加, 经过一定时间的预压, 地基不断沉降, 孔隙水压力不断趋向原始应力状态, 时间足够长时, 沉降趋于稳定。

如果进行预压的路堤荷载越过设计的公路工程荷载 (包括路堤与路面结构) , 则该种预压称为超载预压;预压荷载等于公路工程荷载称为等载预压;预压荷载小于公路工程荷载称为欠载预压。为了达到理想的效果, 应采用超载预压法或等载预压法。

2.5

在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施, 也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层, 防止路面下渗水进入填方, 对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管, 以排泄填方与加固地基之间的下渗水。

2.6 使用土工合成材料, 在大量的工程实践中, 加筋土的理论得到了充分的验证。

土工合成材料发挥其抗拉强度, 通过加筋与土体之间的摩擦作用约束土体的侧向变形, 从而达到提高土体承载力和抗剪强度的目的。

大量国内外的土工合成材料加筋工程实例表明加筋土的作用主要集中于以下方面:

2.6.1

加筋土抗剪强度的提高使其受剪破坏的荷载增大, 相应的剪切变形较素土小;

2.6.2

加筋土在承受荷载时, 土体的侧向变形受到加筋的抑制, 承载力提高, 土体趋近于弹性范围内工作, 塑性变形减小;

2.6.3

加筋材料使作用在土体上的荷载较均匀地扩散到整个加筋土层上, 土中单元体受力减小。

由此可见, 应用土工合成材料对桥台背后的填料进行加筋, 能够有效降低土体的压缩变形, 减少塑性变形的积累, 在一定程度上起到缩小桥头差异沉降的作用。

2.7 强化施工质量管理, 提高桥涵两端路提的施工质量, 完善施工工艺、方法和强化管理。

为适应桥涵端部而路提施工场地窄小、压实区域形状不规则而工期又紧迫的特点, 应使用专用的小型压实机械。

3 结束语

要达到避免桥头跳车这一要求, 要从桥梁施工准备阶段就开始重视, 所有参加公路建设工程的参建方, 都有义不容辞的责任, 必须强化施工管理, 完善施工工艺和施工方法, 提高施工质量, 才能从源头上、根本上解决问题, 使工程质量和社会效益得到保证。

参考文献

[1]《路基路面工程》.

[2]《公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全》.