桥头跳车预防(共11篇)
桥头跳车预防 篇1
1 公路桥梁连接处“跳车”出现的原因
(1) 桥台和路堤填土存在刚度差。在公路设计中, 桥台基础都做了扩大基础、桩基础、单独和联合基础等加固, 而路堤填土公路填料要求挖取方便, 压实容易, 强度高, 水稳定性好, 其本身就有压缩性, 需要较长时间通车才能稳定。很显然两者存在很大的刚度差, 必将产生不均匀沉降。
(2) 桥头路基的沉降。在桥涵与路堤结合处存在空隙, 遇到雨天的时候, 雨水会沿空隙渗透下去, 一直到缝隙的底部, 渗透的水将会侵蚀和软化桥台部分土类填料部分, 特别是对压实不够的填方土体更不利, 使其强度、刚度、稳定性降低, 又加上外部车辆长年累月的的冲击, 必然造成桥头路基的沉降。
(3) 施工过程质量控制不严。施工过程不按正确的顺序进行, 可能造成错台的发生。比如台前护坡砌筑不充分时, 造成土体的滑移, 还可能影响到土压实性和强度, 对桥基造成影响。对施工材料的控制不当。如材料的摩擦角、压实性、透水性等不符合设计要求。
2 公路桥梁连接处“跳车”防治
2.1 公路桥梁过渡段设置搭板
桥头和路堤存在刚度差, 由于刚度差产生的不均匀沉降往往导致车辆必须减速行驶, 使得车辆不可能在公路上保持高速行驶, 那么我们必须在这个过度路面设置结构使得过渡路面成线性变化来减少快速行驶车辆颠簸、振动、跳车、产生的噪声等。从国内的修筑经验来设置搭板结构是保证桥体和路面衔接的枢纽部分。设置搭板是减少桥头跳车的有效措施之一, 因此在路桥衔接阶段均因设置搭板。
设置的搭板是路桥结构最易破坏的路桥结构之一, 如果搭板一旦破坏, 不仅影响车辆的正常行驶, 而且维修费用高, 施工难度较大。因此在踏板结构的选材, 设计, 做进一步研究和创新。在施工方面需要长期积累和总结。
2.2 路桥过渡段台背处理措施
(1) 大量工程实践表明, 采用土工格栅处理桥头过渡段可以显著地提高土体的强度, 在长期荷载作用下减少塑性变形和差异性沉降。目前采用土工格栅处理是桥头过渡段种技术经济效果较好的处理措施。但应用与研究还是存在一些问题。
应用土工格栅减少桥头差异沉降的台后填土中格栅的工作状态, 加筋土沉降与素土沉降的区别等机理还有待进一步研究。
加筋设计方法没有充分的理论依据, 不够详细具体, 设计方法的力学模型与推导假设都存在一些问题, 以至于其层间距与长度均与实际要求有出入。对格栅的刚度、强度、具体用什么样的填料以及地质条件等并未作出要求, 而这些都关系到土工格栅减少桥头差异沉降是否成功的关键。
从国内外的工程实例来看, 都是应用重力式桥台, 但形式过于简单, 对于桥台的其他形式, 采用土工格栅进行台背填料处理的结构设计, 理论计算和施工方案值得探讨和研究。
(2) 由于轻质填料易实, 较轻的特点, 在高度一定的情况下, 对相同地基的压力, 相比普通填料明显减小, 因此也能够减少地基的沉降, 所以能够使整体减少台背的沉降, 目前国内外主要用泡沫聚苯EPS (Expanded PolyStyr01) 进行处理, 用粉煤灰或二灰进行台背台背回填等。
2.3 台背填筑材料的选择与施工
(1) 台背回填处理方式。由于内摩擦角较小材料的摩擦强度低粘聚力差稳定性低, 做填筑材料其压缩量大, 为保证台背处路堤的稳定性缩小路基的压缩沉降, 其填土应选用内摩擦角较大的透水性材料, 如碎石、砂砾和无砂大孔砼等材料这样做还为台背缝隙中渗入的雨水能够顺利沿盲沟或泄水管顺利排出路堤外创造了必要的条件。台背后填筑透水性材料, 应满足一定的尺寸要求, 在通常情况下, 台背填料顺路线方向顶部长度为距翼墙尾端不小于台高加2m, 底部距基础内缘控制长度不小于2m。台背与路基接壤处, 为保证连接质量, 可采用路基留一斜坡, 斜坡坡度不大于1∶1和台阶形式连接。
(2) 台背回填处的压实:由于台背回填处位于路基和桥台衔接的特殊位置, 受工作面和两个不同刚度的影响, 造成压路机碾压的质量难以保证, 压路机的轮子距离太近时对桥台产生作用力, 故控制台背回填的厚度每层松铺厚度不得大于20cm, 压实度必须达到95%, 回填材料最大粒径不大于5cm, 且级配和透水性良好, 压实机械宜选用结构质量1~4t发动机功率12~34kw小型机具分层压实, 对于机械夯实碾压质量不合格的地方, 应及时采用人工补充夯实。
3 结语
目前桥头跳车依然是影响高级公路舒适度和寿命的重要因素之一, 桥头跳车的预防和治理仍然是一个亟待解决的难题, 这就更需要参与公路桥梁连接处的设计方的创新、施工方一步步施工、监理方严格质量把关等等各方的共同努力, 做到事前事中事后都能尽量减少桥头跳车。
桥头跳车预防 篇2
本文就桥头跳车产生原因及治理办法、尚需探讨的问题,依据个人几年的施工经验浅谈自己的施工体会.
作 者:程兵 赵瑞霞 作者单位:程兵(河南省泌阳县水利局,河南,泌阳,463700)
赵瑞霞(河南省交通规划勘察设计院有限责任公司,河南,郑州,450015)
刊 名:华章 英文刊名:HUAZHANG 年,卷(期): “”(13) 分类号:U415 关键词:桥头跳车原因 治理办法 尚需探讨的问题
浅析公路桥头跳车 篇3
【关键词】桥头跳车;根源;办法
【Abstract】Bridge jumping is widespread, investigate its causes, the presence of several reasons, this article briefly analyzes the root causes and prevention measures aspects.
【Key words】Bridgehead Bump;Root causes;Way
在公路建成使用过程中,桥头跳车现象十分普遍,可以说随处可见,屡见不鲜。究其成因,存在几个方面的原因,以下从根源及防治办法方面作简要分析。
1. 形成公路桥头跳车的根源
1.1 桥台与台背地基强度不一致,从而造成二者地基沉陷不均匀。
在公路设计中,由于桥台地基与台背地基的处理办法不同,填筑结构也不相同,因此施工工艺也不同:桥台为钢性设计,其沉降几乎为零,而台背回填为半钢性或柔性设计,其沉降较大。因此在外界同等荷载的作用下,二者沉降幅度不同,加上台背对桥台水平推力产生位移等原因,自然就造成二者接缝处出现不均匀沉降形成跳车现象,这是形成桥头跳车的主要根源。
1.2 台后填料的不同也是造成跳车现象的原因之一。
台后填料时,由于受工作面的影响,压实机具不能靠近台背,局部压实不到位,同时填料一般应选渗透性强的材料,分层填筑,如填砂砾料,其渗水性较好,沉降较小,比填土质料的效果会好些。如遇高填台背,即使选砂砾料填筑,其沉降也不可避免。
1.3 施工工艺方面的原因。
在台背回填时,因施工单位人员的质量意识差等原因,不规范施工,追求高速度或不严格按工艺层层填筑等从而使填料不稳定,压实也不足,因此,交工后台背填方段沉降较大,且不均匀,导致台背路基下沉比桥台大,从而使路面破裂,形成桥台跳车。
2. 防治桥头跳车的办法
经过多年的现场施工,总结施工经验,一般而言,对桥头跳车的防治主要从以下几个方面着手,就可以减少或避免桥头跳车现象的发生。
2.1 从设计阶段综合考虑。
(1)在设计阶段,尽可能地设置桥头搭板,在搭板与桥头连接处尽可能作构造处理,若有可能将桥台处的伸缩缝移到桥墩上,使上部构造的桥面连续扩大到搭板内,减少桥台处的变形因素。另桥梁设计从总体而言,应尽可能考虑生态防护。本着桥头绿化等应与自然景观相融洽的原则,充分与环境协调,与周围山川河流搭配,桥梁结构外形应与当地建筑风格一致。
(2)桥梁设计时,不应仅对桥台地基进行加固设计,对台后填方路段下的地基也应进行专门的加固设计,尽可能延伸台后路基的处理长度,力求台背地基沉降稳定,与桥台沉降保持一致,在保证路基质量的前提下开始回填台背工序。目前在地基处理方面,主要有换填法、土工格栅法、挤密桩法、塑料排水板法、袋装砂井法、粉喷桩复合地基等施工方法,实践经验表明:塑料排水板法与土工格栅法、工期短、工艺简单,是常用且有效的方法,造价也相对低,而且可以保证回填体的整体性与稳定性。
(3)桥梁设计时,条件许可时,应尽可能台阶式延伸桥台侧墙,使桥台与台背多层衔接,力求台身与台背沉降均匀一致,减少桥头跳车的幅度。
(4)在桥梁设计时,也可以设计临时性路面,即在桥台两端一定长度的范围内,铺设水泥预制块或铺二灰砂砾路面到设计面程作为临时过度性路面,等两三年后,桥台背沉降基本为零时再铺设沥青路面,该方法造价相对小,也是解决桥头跳车,最有效的方法。但该办法的缺陷是需要随时观变临时路面的沉降,根据其沉降随时补填临时路面,小修次数与小修费用增多。而且车辆运行效果差。
2.2 从台背填料的选择上综合考虑。
台背施工时,一般应选择大粒径、渗水性较好的材料填筑台背,如粒径在5cm~20cm的卵石粗料或粒径15cm左右的片石干砌渗水盲沟,碾压后其上用一定厚度的细粒径的砂砾分层填筑,可以达到较高的压实效果和排水效果,而且可以提高路基钢度,有效的减少路基沉降。以上填料以严格的压实办法与检验标准,才能保证质量。如果条件不好,只能用土质料回填时,用塑料排水板法或土工格栅法进行分层填筑。
2.3 从施工方面综合考虑。
桥台施工时,我们必须加强质量,严格规范,确保工程合格。
(1)台背地基的处理。严格按设计要求认真处理台背地基,确保台背地基与桥台地基沉降一致时,开始铺料碾压。碾压的方式要合理,尽可能扩大施工场地加宽碾压,充分发挥大型碾压设备的功效,同时纵向横向交叉碾压,尤其台身与台背交接处,如大型碾压设备无法靠近,则必须用人工碾压,可以分层,每层以10cm以下为准进行人工夯实,同时注意碾压厚度与遍数,同时注意填方工作面的平整度确保达到最佳压实效果。
(2)台背回填时,如果条件许可的情况下,在当天收工时,可以围堰用灌水的办法进一步增强台背的回填效果,这样可以大大减少台背的沉降,可以称为灌水回填法。灌水回填法实际就是在台背回填的范围内,在每天收工时,周围用土质料做围堰,在围堰内用水泵抽水灌入渗填。至少超过回填工作面50cm的水,经过一夜的渗透,可以使回填区内的填方空隙经过水的作用消除到最少,甚至全部消除,这样层层灌入、天天灌入。实践证明,如此处理能使填方的压实度达到98%,是保证台背填方不沉降的最佳辅助办法。
(3)桥台施工时,应保证桥台砌筑与台背回填同步进行,即桥台当天的砌筑高度,同时就是台背回填必须要达到的高度,这样,桥台的砌筑与台背的回填从工艺、结构及施工方便性都好,可以保证桥台与台背接缝处层层压实效果良好。
(4)在桥台施工时,应在桥台与台背的结合部位设置垫层,保证排水,防止路面水渗入填方段体形成积水,必经将路面渗水疏导到路基以外。也可以用砂砾料或片石在结合部位和台背后做纵向集水管与横向排水管,以排泄路面渗水。排水管的多少可根据当地实际降水量考虑。
以上对桥头跳车的意见,其实都是我们在实际工作中经常遇到的,因此希望在桥梁施工时,参与各方都应足够重视,严格工序,确保质量,最大程度的减少桥台跳车现象的发生,同时公路部门应以严治超,杜绝超载运输车辆上路运营。
[文章编号]1619-2737(2014)07-01-746
公路桥头跳车的预防与控制 篇4
关键词:桥头跳车,原因,预防措施
公路桥头跳车是指桥台与台背填土连接处在动荷载和静荷载作用下产生不均匀沉降,导致台背与桥台的路面出现台阶,当车辆高速行驶通过连接处时产生颠簸跳跃的现象。目前公路桥头跳车仍是我国公路质量通病的一种,特别是近年来我国高等级公路的迅速发展,公路桥梁的修建越来越多,经调查营运中的大多数桥梁存在桥头跳车的问题。因此提出防治桥头跳车处理措施,对指导我们施工有重要的意义。
1 桥头跳车的危害
桥头跳车的危害有:影响行车速度;影响行车安全性;影响车辆运营成本;影响公路养护和使用寿命。
2 引起桥头跳车的原因
1)地基下沉。由于桥涵通常位于V形沟内,处于常年积水或受地表、地下水浸泡而成淤泥地段,多属于软弱地基,受到上部荷载作用会产生地基沉降。另一方面台背后的路基填方深度较大,会产生较大的地基应力,引起较大的沉降,地基沉降趋于稳定所需的时间较长。2)台背回填问题。由于台背后填土受施工作业的影响,压实机具不能充分靠近台背,造成台背后的回填很难达到压实要求。在车辆荷载和自身重力的作用下,填料逐渐压实,密实度逐渐提高,便产生了路基沉陷。3)刚柔突变引起的沉陷跳车。现阶段桥台多是由钢筋混凝土浇筑或是坚石砌筑而成,使用材料属于线性材料,因此桥台具有较大的刚度,属于刚性体。但是与桥台相连的道路,多由半刚性或是柔性材料组成,具有刚性较小柔性较大的特性,使用材料属于非线性材料,在荷载作用下产生较大的变形。显然桥台与路面刚性不一样,在荷载的作用下会产生不同的塑性变形和刚度差,造成不均匀沉降,出现了桥头跳车现象。4)其他原因。填筑材料选择不当,雨雪的影响,进出水口的防护工程不完善,桥头搭板做的不好,施工质量控制不严格等引起的跳车。
3 预防与控制措施
3.1 地基处理
软基处理的好坏是控制跳车的关键环节之一。首先要根据现场实际情况制定行之有效的地基处理方案。在V形沟内的填筑预先把沟壁开凿出台阶;软弱粘性土可以采用深层搅拌法加固桥头地基;松填土、杂填土、软土可以采用砂桩加固桥头软基;透水性低的软弱粘性土可以采用塑料排水板堆载预压法等。这些方法各有特点,要认真选取经济、有效的加固方案。但是无论采用哪种材料回填和加固措施,均需采取强夯,冲击压实等手段,最大限度的减小地基沉降。
3.2 路基处理
1)台背回填材料的选择与泄水孔(盲沟)的设置。在因地制宜、就地取材、经济合理、技术可行的原则下,应优先选择内摩擦角大、强度高、透水性好的填料,如砂砾、砾石、连续级配、岩渣等,通常选用砂砾。这种材料能保证压实速度快,加载后短期内变形量达到最大,变形完成。同时选用内摩擦角大的填料也有利于渗透进入台背的雨、雪水通过盲沟或泄水管排出路基外,减小了雨、雪水对路基的危害。泄水孔(盲沟)的设置位置,在施工中常用的效果比较好的见图1。2)台背回填压实质量控制。台背回填压实质量是影响台背沉降的重要因素之一,由于排洪和通车净高的影响,台背路基填方一般比较高,工程量很大,但是施工工作面又窄,大型填筑及压路机械很难正常工作,因此控制压实质量更是难上加难。所以要尽可能的扩大施工工作面,以便发挥大型机械的作用,当施工工作面受限制时,可横向碾压,使用机械最大化。无法靠近台背时,可以使用小型压路机,如手扶振动压路机,冲击夯等。不管使用什么机械,都要勤检验,做到层层检验,严格把关。
3.3 路面处理
桥头搭板的合理设置。采用桥头搭板可以防治桥头跳车,原理就是通过搭板的设置将桥台与路堤衔接处因较大差异沉降引起的路面纵坡变化进行缓和过渡,将路面纵坡限制在允许范围内,从而减轻或消除桥头跳车的目的。过渡效果之好坏取决于搭板的设计长度、厚度和配筋,搭板的支承形式,搁置方式以及搭板下面填料的性质和承载能力。如果处置不合理,会使搭板的连接过渡方式失效,并有可能产生更大的沉陷,造成二次跳车现象。现阶段有好多搭板设置在油面之下,上部荷载直接作用在搭板上,导致搭板过早的折断或是下沉,出现了跳车现象。经过调查研究将搭板设置于路面结构以下,路面结构是承重结构,减小了搭板所受动荷载的应力;保证搭板的使用作用,避免过早的出现桥头跳车病害。当然搭板下面还得设有垫层,使得作用在欠压实区的动荷载更小,这样靠近桥台端搭板下方不会出现脱空区。另外搭板远端的施工同道路一起施工,保证连接顺畅。在实际施工时可参考图2。搭板长度的确定,假设L为搭板长度,X为桥头差异沉降值,则有L≥200X。搭板长度通常在4 m~12 m之间,当超过8 m,一般设置成两段式或三段式搭板。
3.4 新型材料的应用
土工合成材料,此处常用土工格栅。土工格栅具有抗拉强度高,耐腐蚀,寿命长,排水效果好,施工方便等特点。合理利用这些材料,可以在不影响排水的前提下减少地基的不均匀沉降及提高地基的承载能力。复合有机水硬性材料(MOH)的应用,MOH处理桥头跳车技术是在对微表处混合料这种有机水硬性新材料充分理解的基础上拓展应用。该工艺采用分步填筑,最后整体罩面的原则,即先测量原路面高程,结合沉降观测数据,确定桥头沉降段具体位置,最后对沉降部位采取分层摊铺的方法施工,直至与原路面找平为止。然后再对沉降部位整体罩面。这种方法工艺简化,施工操作简单,易于控制,无需加热,保护环境。
4 结语
公路桥头跳车虽然是公路通病的一种,但是只要我们从源头抓起,过程控制,各方共同努力,那么桥头跳车的问题还是能够解决的。
参考文献
[1]JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[2]JTJ/T019-98,公路土工合成材料应用技术规范[S].
[3]程翔云.桥头跳车防治综述[J].公路,1997(12):8-12.
[4]刘文会,孙宇怀,上官玉龙.桥头跳车原因分析及处理措施[J].东北公路,2002(1):19.
[5]谢明.高速公路桥头跳车的成因及防治措施[J].中国新技术产品,2010(14):22.
桥头跳车原因分析及防止 篇5
【关键词】桥头跳车;原因分析;防止;技术措施
1.桥头跳车原因分析
1.1土质不良引起的地基沉陷
土质不良,由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方,地下水位较高,此类土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,桥头路基填筑高度较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至更长的时间。既便是在一些稳定地基,在外荷作用下,也无可避免出现这个问题。
1.2台后填料的压缩沉降
台后填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近接触台背,不能将填料颗粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,造成跳车。在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避免沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
1.3施工措施不当
当前一些施工队盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。
2.防止跳车的技术措施
2.1一般要求
所有结构物背后填筑,应尽量与路基填土协调进行。结构物施工所需场地,尽量不占用路基填土范围;确实需要者,应空出一段满足路堤大型机械施工所需的最小作业段,并应加宽背后填土的宽度,以利压路机横向碾压(U型桥台内及两侧锥心填土,应采取加强夯等特殊措施,杜绝人工夯实)。对于柱式或肋板式桥台,立柱、肋板施工完成后,先回填台背后施工台帽(桥台盖梁),以便压路机通过柱(肋)间压实回填料。台帽施工可不设支架,在填方顶面直接架设模板浇注混凝土。锥坡填土应适当加宽,并削除多余土方,以保证浆砌片石护坡的坚实稳定。与已完成的路堤相结合部位,应复查其压实是否合格,若在预留的结合部位压实度不合格,则台背回填应延长至结合部位合格范围,然后挖成台阶。台阶高度小于30cm,长度应大于50cm。桥涵等结构物处填土,在施工中要防止雨水流入,对已有积水应排除并作相应处治。
2.2地基处理
(1)位于V型沟内的涵洞、通道台背及高填方段填筑,要先清除树根、杂草及坡积土,如有陷穴、洞穴和水洞(尤其应注意暗洞),应采用已经批准的措施处理。为使台背填土与原状土结合紧密,应预先把沟壁开凿成适当台阶;(2)对于长年积水或受地表、地下水浸泡而形成淤泥质的地基,若厚度小于2m,应采用与台背回填相同的材料置换,厚度超过2m者,作为特殊情况研究采用其它经济可行的方案,对于含水量和孔隙比均较大,且富含有机质的粘性土层亦应进行换填处理。对于含水量大的一般粘性土,可开挖翻晒后回填利用。当填土高度小于4m时,其挖深可取0.6m;当填土高度大于4m时,开挖深度可大于1m。翻晒利用回填后,其上60cm范围利用石灰稳定土填筑。若遇雨季翻晒土困难时,则全部采用石灰土改良处理(有透水性材料料源时,应优先采用)。
2.3台背或路基填料材料要求
条件许可时,首先应选择板体性好、可压缩性小、压实快、透水性强的材料,如卵砾石、碎石土及砂砾土等,并要求填料级配适当。采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,应掺入灰剂量不小于6%的Ⅲ级以上石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普硅水泥进行稳定,也可以采用强度较高的工业废渣,如粉煤灰等,必要时还可采用土工合成材料加筋处理,但施工中应严格按《公路路基施工技术规范》、《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》和《公路土工合成材料应用技术规范》进行操作。
2.4台背材料的填筑方法
2.4.1填筑范围
桥梁、涵洞台背填土顺路线方向长度:顶部为距翼墙尾端台高加2m,底部为距基础(或立柱、承台)外边缘3m。
2.4.2填筑方法
(1)涵、通道、拱桥其上填土包括路面厚度小于2m者可填至盖板顶,以上可与路堤相同的填料填筑。
(2)压缩河床的桥梁、位于河滩内的引道路堤若桥位附近有河卵石土,其回填范围应延长至河滩内路堤全长。填挖交界处距回填处理的末端较近时,亦应考虑全部处理,并保证结合紧密。
2.5土工材料的应用
(1)桥梁台背填筑范围、底基层以下1.5m深范围内每填两层加土工网格一层,土工网格需与台背锚固连接。若为柱式桥台无法锚固连接时,加筋范围应延伸至锥坡前缘。桥台搭板的布设及构造物按原施工图设计施工,但台背加筋范围必须超出搭板末端2m以上;(2)路基填高超过20m时,应在93、95区范围内每两层填土加铺土工网络一层,铺设长度顺路线方向应不小于20m(视填方段长度定);(3)在填挖结合部,当自然纵向坡度陡于1∶5时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1m,并在93、95区每一台阶加铺土工网格一层,并用锚钉固定(锚钉用18钢筋,间距为1m,上部做成弯钩),土工网格保证深入填方区4m。当纵坡为陡于1∶0.5的黄土路堤无法挖结合台阶时,可采用土工钉来加强结合。
2.6施工质量要求
(1)结构物台背填筑范围内压实度标准提高至95%;涵顶至路床顶面填土高小于2m者,涵预区压实度按95%要求,涵顶至路床顶面填土高大于2m者,涵顶以上50cm处开始按所属设计压实区标准执行。(2)结构物背后回填处,应尽量使用大型压实机具,只是临近构筑物10cm及涵顶50cm内,才允许使用小型夯实机械分薄层认真夯实。回填处场地比较狭窄不能使用大型压路机施碾者,渗水性材料每层压实厚度不应超过25cm,稳定类材料每层压实厚度不应超过15cm,并应摊铺平整、分层压实,严禁采用堆栈法。对于台背不易被压实机械碾压的“死角”,也可采用强夯方法处理,以保证压实度要求。
3.结束语
为防止桥头沉陷而引起跳车、以及高填方段和填挖结合部因差异沉降而造成对路面结构的不良影响,借鉴已建和在建高等级公路在处理类似病害方面比较成功的工程实例,效果还是比较好的,但由于桥头跳车从表面上看是由桥台和路堤的沉降差造成,而实质上影响工后沉降差的因素很多,由于施工中受到种种条件的制约,未能做到尽善尽美,还有很多未经实践的措施等待我们今后去研究和实施。
【参考文献】
[1]公路工程施工监理规范(JTGG10-2006).
[2]公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000).
桥头跳车的预防及治理研究 篇6
桥头跳车最直观的感受就是行车跳跃颠簸。跳跃颠簸是因为桥梁与路基衔接处不平顺, 不平顺是桥梁与路基沉降差值较大的表现。桥梁、桥梁搭板与路基的结合方式, 可能不是水平的, 上坡或者下坡都有可能, 但一定要是平顺的, 车辆才能舒适地通过。桥头跳车的危害主要是:给司乘人员带来不舒适的感受;严重时会造成行车事故;破坏了高速公路的形象。
2 桥头跳车的形成
要明白桥头跳车, 首先要分析车辆在行进过程中的受力如图1。
车辆匀速时N=G, F=f。加速时F>f。N是桥面对车辆的反作用力, 车辆到A位置时桥面没有了, N也就没有了, 车辆在G的作用下作平抛运动, 这就是跳的动作。
2.1 客观原因
路基位置在路基填筑以前经过了漫长的历史年代的地质运动, 已经基本处于一种平衡的状态, 也就是说沉降基本不再发生了。当大量的外来填料堆积在路基位置时, 这种平衡被破坏了, 沉降必然发生以重新达到新的平衡状态。桥梁位置自然也不会例外, 地基受到外力自然也要重新寻求新的平衡, 尤其是土基, 以软土地基为甚。沉降的结果就是建好的路面比设计的低了。
2.2 主观原因
2.2.1 建设期间
(1) 路基修建往往是先填筑正常路段, 待桥梁建好后再集中填筑桥头位置, 这个位置一是面积较小, 压实机械的使用受到限制, 压实度不易保证;二是工程量小, 施工单位往往会在很短的时间内从底下一直填筑到顶, 或多或少存在施工质量问题;这其中也不排除有一些不良施工单位疏于管理, 不按施工规范施工, 几层一次性填筑, 压实度断难保证, 这样的桥头会在通车不久出现明显的跳车。 (2) 预防措施。先填后挖法, 顾名思义就是先按常规填筑路堤再开挖后修筑涵洞, 这样就解决了台背填筑晚, 压实不好的弊病。预处理法, 就是加固处理台背填筑前的地基。处理好台背软弱地基, 是控制桥头跳车的重要措施。目前国内已有不少行之有效的处理方法, 如排水固结法、换填法、振动碎石桩法等, 可以根据实际情况应用, 以改善地基性能, 提高地基承载力, 减少沉降, 缩小桥台与路堤的沉降差。
2.2.2 运营期间
(1) 运营期间尤其要注意水的影响, 一是桥头位置的横纵裂缝, 降水从横纵裂缝进入桥头路基将导致路基失稳, 桥头跳车会在短时间内发展扩大;二是桥头排水防护, 同样是避免路面汇水冲刷路基, 防止水进入路基。 (2) 预防措施。桥头跳车及时处理。在车辆反复的跳车冲击下, 跳车也会扩大。
3 桥头跳车的判别
3.1 判别指标
桥头跳车的判别以河南省交通运输厅豫交【2007】35号《关于印发《高速公路桥头跳车处理实施意见》的通知》的依据。
3.2 检查和确认
(1) 初步检查:沿行车道乘车体验, 选定需要详细检查的桥梁。 (2) 详细检查:按《通知》中的方法, 用水准仪测量行车道纵断面地面线高程。
4 跳车处理
引起跳车的原因不同, 要有针对性地处理。对于仅是台背填筑时压实度稍差的, 经过自然沉降和车辆反复冲击后会逐步趋于稳定, 可选择铣刨后摊铺路面面层, 摊铺厚度大于上面层厚度的要分两层摊铺, 不管是一层摊铺还是两层摊铺, 摊铺前都要铣刨成槽。对于因原始地基承载力不足引起的路堤整体沉降, 宜选用打桩补强然后铣刨摊铺路面面层。对于因运营期水进入路堤引起的沉降, 要在防护上做好文章, 一是引, 把边沟、台背路堤两侧的水以及路面汇水引走;二是防, 做好桥头防护也是为了不让水进入, 这是治本之策。如果水已经进入则必须处置后再铣刨加铺路面, 诸如打桩、压浆等。
参考文献
[1]贺朝阳.桥头跳车的原因及处理措施[J].葛洲坝集团科技, 1999 (6) :26
桥头跳车现象的成因及预防 篇7
对于公路工程来说, 交付使用后, 在路与桥 (涵) 的结合部位经过一段时期后会出现错台现象, 进而在一定程度上使得汽车在通过这些桥梁、涵洞、通道上、下台背时, 总会发生一些颠簸现象。对于高等级公路来说, 随着车速的不断增加, 这些颠簸在一定程度上会影响行车的舒适性, 设置引发行车事故。对于桥、涵、通道来说, 高速行驶的车辆也会对其产生巨大的冲击力, 进一步损坏了桥、涵、通道, 对公路、桥梁的使用寿命和服役时间构成影响。随着交通事业的发展, 特别是运营观念的改变, “安全、舒适、高速、以人为本”的运营理念的提升, 如何对桥头跳车现象进行有效地控制, 对“跳车”现象进行有效地改善, 对于工程界来说, 一直是研究的重点和难点。虽然对跳车提出了处理措施, 但是多种因素都可能造成桥头跳车, 目前从根本上彻底消除, 还是一个难题。通过大量的一线工程实践, 笔者在此浅谈一点自己的看法。
1 产生跳车的原因
在刚性桥台结构与柔性路基连接处, 产生沉降差异, 进而在一定程度上造成桥头跳车。通常情况下, 多种因素积累到一定程度便会促成沉降的差异, 这也就使桥头跳车的消除难度加大。有以下几种原因应起沉降差异:
1.1 桥台与桥头路堤刚度的差异
对于桥台结构来说, 具有较强的刚性, 而基础则是处于较好的持力层上, 通常情况下, 通过采用扩大基础, 或者采用桩基础等措施, 进而在一定程度上降低沉降量。对于桥台来说, 由于自身属于刚性结构, 压缩本身存在一定的难度。因此, 在沉降方面, 对于桥台本身来说是非常小的。对于道路来说, 无论路面结构是刚性的还是柔性的, 都不会改变路基的柔性结构, 在车辆荷载的作用下, 一方面产生相应的弹性变形, 另一方面会产生较大的不可恢复的塑性变形。随着时间的延伸, 这种塑性变形得到不断的积累, 在一定程度上超过桥台的沉降, 进而使沉降产生差异, 进一步引发桥头跳车。
1.2 路堤以下地基沉降过大
通常情况下, 造成台后路基填土沉降的原因, 一方面涉及填土本身的沉降量, 另一方面在荷载作用下导致地基发生沉降。沉降量在高填方下的软土地基表现的尤为突出, 如果不高度重视该点, 那么在一定程度上将会造成台后填土产生较大的沉降。
1.3 路基填料选择不当
实践表明, 对于台后填土来说, 并不是所有的土都适合。在施工过程中, 为了节约投资, 就地选择填料, 如果不对填料作处理, 进而在一定程度上将会直接影响填土的压实质量。这些土虽然经过了一系列的处理, 并且已经符合相应的规范所规定, 其后期的沉降依然很大, 进而在一定程度上依然会造成较大的沉降差异。
1.4 施工工艺选择不适宜
对于台后填土, 如果选择的施工工艺不合理, 将会影响沉降。一般情况下, 需要对桥涵与路基进行同步施工, 在对路基与桥涵的衔接端进行施工的过程中, 作业面受结构物的影响进而变得非常狭小, 为了确保结构物的安全性, 在施工过程中难以启用大型压实机具, 对于小型设备来说, 而又难以取得较好的压实效果, 压实度不足不可避免, 甚至在一定程度上存在压实盲区, 造成较大的沉降。
1.5 施工质量监控不严
在施工过程中, 如果片面追求施工进度, 没有合理地选择台后填土, 进行分层压实过程中土层过厚, 没有很好的处理压实盲区与地基, 进而在一定程度上导致台后填土产生沉降, 为道路的正常使用埋下安全隐患。
1.6 桥台处构造处理不当
这在一定程度上降低了台后填土的稳定性, 同时处于潮湿的状态, 不能及时排除水, 土体强度进一步降低, 引发失稳, 进而沉陷出现。
2 预防台背跳车的措施
2.1 防水
对于路基填料来说, 水的侵蚀作用往往是造成沉降的直接原因。采用截水沟、排水沟等排水结构物将路基、桥 (涵) 台工作区以外的水隔离在路基、桥 (涵) 台工作区以外;采取有效的防渗、防漏、防毛细水等措施, 对路基工作区以内的水进行处理, 进而在一定程度上防止水分影响地基及路基体填料。
2.2 地基处理
通过对路堤以下的天然土基进行处理, 采用换填或取其它有效措施处理压缩性较高的土基, 进而在一定程度上降低它的压缩性。如果软弱层比较薄, 那么可以通过天然砂砾、碎砾石等强度高、渗水性能好的材料进行换填处理;如果软弱层比较厚, 那么采用砂井、袋装砂等方法, 降低地基土的含水量, 进而在一定程度上提高承载能力;通过强夯或重夯的方式处理湿陷性黄土地基。
2.3 路基填料
对于台背填土, 通常情况下, 要选择那些后期沉降小、透水良好的砂砾等。由于土的性质复杂多变, 并且和土的含水量有着密切关系。对于土中的水, 通过透水性良好的粗粒可以及时地排出去, 进而在一定程度上加快台背填土的固结, 压缩模量可以大大地提高。
2.4 合理的施工工艺
对台背填土采用适当的施工工艺进行压实, 进一步避免压实盲区。为了确保路基的压实, 我们通常采取加大施工作业面, 以及减薄每层压实厚度的措施进行处理, 采用小型振动压实机具进行个别压实的方式对压实盲区进行处理。
2.5 桥头搭板
(1) 对于一段很长的路基填土, 经过台背处理后, 在施工过程中, 对水泥比例与桩长进行适时的调整, 进而在一定程度上使刚性桥台平稳过渡到柔性路基, 进一步降低沉降造成的纵坡变化趋势。 (2) 对于台背土的处理长度、布桩密度、桩长及水泥含量等, 在施工过程中, 可以进行随时的调整, 进而在一定程度上与不同的土质情况相适应。 (3) 应用复合地基理论, 通过使用原有的填土与水泥土搅拌桩共同承载受力, 为了减小配筋率, 通过多点弹性支承板的方式对搭板进行计算, 确保其经济性、合理性。 (4) 通过提高路基的承载能力、降低路基的沉降, 进而在一定程度上增加高填土路基的稳定性。
2.6 加强施工管理
作为路队和桥队的衔接点, 桥 (涵) 台过渡段的结构比较复杂, 而且接缝多, 通过路对和桥队之间的密切配合, 进而在一定程度上确保施工质量。对于工程项目要进行协调管理, 同时采取具体的措施, 对于路队和桥队来说, 需要同一个水准点, 并且要加强检校;在进行路面施工过程中, 按照平、顺的原则做好和桥面的衔接。
3 结论
(1) 很多原因都会造成桥头跳车现象, 因此, 需要从多发面着手对其进行防治, 不能只重视某项措施, 进而忽视其它措施。 (2) 引起桥头跳车的直接原因是桥台与台背填土之间存在沉降差异, 因此, 台后填土的过渡沉降造成差异沉降。 (3) 降低台背填土沉降的有效措施是提高台背填土的压实度, 受施工作业面狭小的影响和制约, 为了确保结构物的安全, 难以达到压实度。 (4) 对于桥台跳车来说, 桥台搭板是处理的有效措施之一, 如果处理不当, 在一定程度上会造成其它病害。 (5) 桥台跳车问题通过桥台搭板加桩的方式很好地解决, 但是造价较高。 (6) 在处理病害方面, 桥台搭板加水泥土搅拌复合地基有着自己的独特性和方便性, 并且造价较低, 因此推广价值很高。
摘要:本文分析了台背跳车产生的原因, 并且有针对性地提出了一些独立或综合处理措施, 以便最大限度地减少工后沉降及构造物损坏程度, 克服和改善“台背跳车”现象。
关键词:台背跳车,原因,预防措施
参考文献
[1]张炜.桥涵两端及桥梁伸缩缝跳车的原因及处理措施初探[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2011 (02) .
[2]赵巧生, 方科学.市政桥梁桥头跳车的原因及防治之浅见——加强台背回填施工过程的质量控制[J].价值工程, 2010 (24) .
浅谈桥头跳车的几项预防措施 篇8
桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降差超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。一般认为当这种沉降差达到1.5cm以后就会给司机带来明显的不舒适感。桥头跳车的存在, 轻则使车辆通过时产生跳动和冲击, 而对桥梁和路面造成附加的冲击, 并使司乘人员感到颠簸不适, 严重的桥头跳车现象, 尤其在高速公路中, 不仅使行车的不舒适感大为增加, 车速大幅度减低, 甚至导致车辆失控而发生交通事故。同时, 对桥头路面大量的维修养护不仅花费了大量的人力、物力和财力, 而且也产生了不良的社会影响。本文就桥头跳车的原因和预防措施进行一些探讨。
1 桥头跳车产生的原因
(1) 刚度差异:一般而言, 桥台属于刚性结构, 基础设置在较好的持力层上, 采用扩大基础或桩基础, 沉降几乎为零。对于桥头引线来说, 无论采用的是刚性路面结构还是柔性路面结构, 其路基都属于柔性的, 在车辆的交变荷载作用下, 不但会产生弹性变形, 而且会产生较大的不可恢复的塑性变形。此种塑性变形随着时间的不断积累, 往往会大大超过桥台的沉降而产生二者的差异沉降, 从而导致桥头跳车。 (2) 地基下沉:由于地基土质不良而造成的地基沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方, 地下水位较高, 在南方地带多有软土, 此类土天然含水量大于液限, 天然孔隙比较大, 常含有机质, 压缩性高, 抗剪强度低, 一旦受到扰动, 天然结构易受破坏, 强度便显著降低。桥头路基填筑高度一般较大, 会产生较大的基底应力, 在路堤自重和车辆荷载作用下, 更容易引起地基沉陷, 且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。就是在一些稳定地基, 在外荷作用下, 也无可避免出现这个问题。 (3) 路堤压缩沉降:桥台后填料一般为渗透性材料, 存在着多孔隙。一般情况下, 路桥过渡段的施工是在桥涵与路基施工之后进行的。由于结构物的存在所导致的施工作业面狭小, 同时也是为了保证结构物本身的安全, 使得大型压实机具难以启用, 而小型设备又很难达到较好的压实效果, 这就不可避免地造成此段压实度不足, 甚至存在压实盲区, 不能将填料颗粒间孔隙完全消除, 在车辆荷载和自身重力作用下, 填料迅速压缩, 孔隙率降低, 便在短时间内产生压缩沉降, 造成跳车。在工程实践中, 就是施工时工序符合要求, 压实度达到要求, 但桥台后填土较高, 随着时间推移, 也会不可避免的产生沉降。有时桥台后填土荷载对基底产生附加压力, 严重时会使桥台向后倾斜, 发生不均匀下沉, 危及行车安全。 (4) 施工措施不当:当前一些施工队盲目追求高速度, 未意识到桥台背后施工的特殊性, 没有做严格的地基处理, 对台背填料不加选择, 没有严格按施工规程作业, 桥台背填土速度过快, 没有充分时间固结, 对地基造成扰动和破坏, 对桥台背挡土墙等构造物挤压力大。施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工, 用料没有把好质量关, 压实度没有达到要求。对路面衔接处排水措施没有做好, 桥台处的防护工程不到位, 致使锥坡土体受到长期冲刷或桥台后排水不利, 桥台防护工程处理不当, 会使锥坡土体因受到长期冲刷而失去稳定性或桥台后填土因排水不利而长期处于潮湿状态, 致使土体强度降低, 这些人为因素使高填土引道不稳定, 工后沉降大, 且不均匀, 是造成跳车现象主要原因之一。
2 桥头跳车预防措施
(1) 改进设计。 (1) 搞好台背部位的地基处理:首先要彻底清淤, 将桥涵头所有含量超标准的土壤完全清除, 直到符合强度要求为止, 消灭填料地基隐患。换填时可采用适用于各自土质特点的特殊地基处理方法进行处理, 比如软土地基适合采用袋装砂井、粉喷桩、挤密桩等进行处理;湿陷性黄土地基适合用强夯法并用加固土进行封闭的方法来减少工后沉降。 (2) 选择合适的台背填料:在桥台5m~10m范围内选择强度高、易压实、固结快、透水性好、后期压缩变形小的材料, 如级配良好的卵石土、碎石土、中粗砂以及强度较高的工业废渣等。这些材料渗水性好、无孔隙水压高及抗压强度高、易压实, 且能有效地排除土中自由水, 防止冻害。 (3) 设置桥头纵坡:设置从刚性桥面到柔性路面的过渡段桥头搭板, 做成沿路线纵向10%的纵坡, 减缓从桥梁下来对路基面层的冲击力。 (4) 加强桥头排水设计:水对地基和填土垢强度具有非常大的影响, 水可以使土体含水量增加, 使地基承载力下降和边坡土方饱和和坍塌。因此桥头填方路基更应注意排水设计, 要保持桥头排水通畅无积水。在两侧桥头路堤中央分隔带加铺预制块硬化路堤表面, 并要求硬化带与桥台前锥坡硬化连成一体, 防止水渗入桥台后路堤内。在有地下水渗入的地段。要设置渗沟、盲沟等排水设施。 (5) 预防桥头跳车新技术的运用:如用土工格栅处理台背填方;用加筋土整体式桥台解决软土地基路桥结合处的差异沉降;台背回填设计中“刚柔过渡”法的运用;轻质整体路堤防治桥头跳车等。
3 预防桥头跳车的施工方法
(1) 设置桥头钢筋混凝土搭板。 (1) 内容;在桥头设置钢筋混凝土搭板是防治桥头跳车的一项主要辅助措施。搭板的一端支承在台背上, 用锚栓固定, 另一端可直接置于石灰稳定土或路面基层上, 有时也在板下设枕梁。搭板长度依据设计行车速度、路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定, 可选用4m, 6m, 8m, 10m, 12m几种长度。搭板的受力形式多种多样, 在顶、底面配置足够数量的受力钢筋, 搭板的下面设不小于2m厚的石灰稳定土或碎砾石垫层, 石灰稳定土或碎砾石垫层应在两侧铺至边坡面处, 并顺路方向铺至搭板外2m~3m。 (2) 不足之处:由于实际施工中搭板长度都较短, 设置桥头搭板对于较大的差异沉降仍旧无能为力。且易在枕梁处发生局部下沉造成二次跳车, 重交通荷载作用下搭板有可能折断。 (2) 加筋土路堤结构。 (1) 内容:通过土工格栅加筋来处理桥头跳车的方法正越来越多地受到人们的重视, 做法是在台后路基中分层埋设加筋材料。其不但能将台后路基与桥台交界处的台阶式沉降变为连续的斜坡式沉降, 还能减小路堤下沉, 试验结果表明, 当路桥过渡段内发生连续斜坡式沉降的总沉降量在4cm~5cm时, 对于刚性路面的正常使用影响不大, 能消除跳车现象。 (2) 不足之处:土工格栅作为一种平面结构, 对路基刚度的提高作用不大, 对土体侧向变形的限制也很有限, 但对填料的要求却比较高, 更重要的是土工格栅消化的只是部分的路基压缩变形, 不能消化由于地基沉降所产生的变形量, 而地基沉降在大多数的桥头跳车的情况中起着主要作用。因此, 用土工格栅来处理桥头跳车在地基条件较好的情况下是有利的, 但不能从根本上解决桥头跳车现象。 (3) 铺筑土工格室柔性搭板: (1) 内容;土工格室柔性搭板是相应于钢筋混凝土搭板而言的, 它采用上长下短的楔形分层布置形式, 相对于土工格栅来说, 其为立体加筋结构, 对土体不但有水平摩擦作用, 且有竖向摩擦作用, 其作用机理为利用土工格室孔眼对土的锁定及加筋补强作用, 加大土体的摩擦, 从而约束土体的侧向移动和沉降, 有效阻止土体的位移, 提高其稳定性, 相当于有一定抗弯刚度的柔性筏基, 从而减小了桥台混凝土与台后填料的变形差。其不但减小了路堤压缩沉降, 还减小了地基沉降。 (2) 说明:铺筑土工格室楔形柔性搭板是一种新兴的治理方法, 其造价相对低廉, 施工简便, 是一种相对较好的处治桥头跳车方法, 目前这一方法正处于技术成熟阶段, 对其量化研究与优化设计成为当务之急。 (4) 地基处理。 (1) 内容:地基处理有多种方法, 如换土垫层法, 可换填天然砂砾、碎石、工业废渣等, 强夯法, 粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、砂桩、塑料排水板堆载预压等, 对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时, 应全部挖除, 换填透水性土压实后再填路基。路基土填筑时还应控制其填土速率。 (2) 不足之处:地基处理的方法是有效的, 但其不能根本消除软基沉降现象, 其工后沉降值一般情况下都远远大于桩基桥台的沉降量。 (5) 严格控制桥头路堤的压实度。 (1) 内容:严格控制桥头路堤的压实度, 对于压路机无法到达的区域, 应采用小型振动式压路机分层碾压。增加台后填土的密实度, 提高压实度标准有利于减小变形量桥台与路堤衔接处产生差异沉降。但是根据有关资料的调查研究, 当土堤压实度为95%时, 每米填土工后的沉降为1cm, 而桥头的路基填筑高度一般都较高, 因此, 路基的压缩沉降也是比较可观的。我国现行的公路软土地基设计与施工技术规范规定, 高速公路、一级公路的容许工后沉降为:桥台与路堤相邻处不大于10cm, 涵洞或箱形通道处不大于20cm, 一般路堤处不大于30cm。 (2) 不足之处:不同填料即使压实度相同, 在同一荷载作用下其变形是不相同的。强度小、刚度小的材料变形较大, 粘性土相对于砂土其变形就大得多。显然, 仅用压实度指标控制台背填筑很难有效地避免较大差异沉降的产生。 (6) 选择优质路堤填料与轻质路堤。 (1) 内容:台背一定范围内采用模量比较大、容易压实的材料进行换填, 例如石灰土、级配碎石 (铁路客运专线) 、砂粒等, 也可采用轻质路基填料如气泡混合轻质土、泡沫聚苯乙烯、粉煤灰等。通过换填可以大为减小路基的压缩变形。 (2) 不足之处:换填材料往往造价偏高, 从而加大工程投资。
4 结语
引起桥头跳车的原因是多方面的, 处理桥头跳车的方法多种多样, 各设计、施工单位的有关专家也从不同角度进行了研究, 取得了很大成绩, 但这种现象仍然无法根除。我们还须狠下功夫, 寻求更经济有效的措施来消除跳车现象, 提高行车舒适性和安全性。
参考文献
[1]旷开萃, 黄宏伟.高等级公路桥头跳车的综合分析和防治[J].华东公路, 2001 (5) .
[2]唐先锋, 刘进功.公路桥头跳车问题探讨[J].现代商贸工业, 2007 (4) .
桥头跳车产生原因分析及预防措施 篇9
1 产生原因分析
(1)台后地基强度与桥台地基强度不同、台后填料自然固结压缩。
(2)桥头路堤及堆坡范围内地基填前处理不彻底。
(3)台后压实度达不到标准,高填土引道路堤本身出现的压缩变形。
(4)路面水渗入路基,使路基土软化,水土流失造成桥头路基引道下沉;回填不及时积水而引起的桥头回填土压实度不够。
(5)工后沉降大于设计容许值。
(6)台后填土材料不当,或填土含水量过大。
(7)软土路段台前预压长度不足,软基路段桥头堆载预压卸载过早,软基路段桥头处软基处理深度不到位,质量不符合设计要求。
(8)设计不周;设计人员有时对施工过程如何便于碾压考虑不周,台背排水考虑欠佳。
2 在实际工作中桥头跳车产生的主要原因分析
(1)台背填土施工作业面比较狭窄,适合的施工机械比较少,施工质量很难达到设计要求,这是造成台背填土过大下沉的主要原因。
(2)台背填土所采用土料不合要求,也未根据实际情况采取相应技术措施,使台背填土产生过大下沉。
(3)台背填土的范围控制不当,台背填土与路基衔接面太陡,未采用台阶式或斜坡式连接,结果台背土与路基不能成为一个整体。
(4)台背填土的铺筑层超厚,合适的机械很少,土料压实度不能满足要求,遇到地表和地下水浸入时,则会出现较大的沉陷。
(5)台背填土处的挖基处理不当,或桥头部位的路基边坡出现失稳,引起台背出现过大的下沉。
(6)台背填料不当。施工人员对台背回填土用料不当、控制不严,未能达到设计要求。施工不良比材料不良更易造成构造物台背填料的下沉。
(7)台背压实不足。施工工期安排不当,桥头填土处于工期末期,被迫赶工期,填料压实度不能满足设计和规范要求,在台背与路基连接部造成沉陷形成台阶。
3 防治跳车的基本措施
在连霍国道主干线红—鄯第十合同段采用以下预防措施对桥头跳车进行有效控制。具体措施如下。
(1)台背回填应根据工作面狭小的特点,选择小型压路机或其他适宜的压实机具,以确保台背填土质量,创造施工条件。施工过程中尽可能扩大施工场地.使压路机械靠近台背。采用小型压路机配合人工夯实、碾压,最终压实度满足设计要求。
(2)在台背填筑时要采取分层填筑,分层压实的施工方法,严格控制土料的最佳含水量和铺筑厚度。确保压实度符合标准要求。
(3)台背填料要优先选用砂类土或透水性较好的土。当采用非透水性土料时,应适当增加石灰,水泥等稳定剂,以改善土料的性质。
(4)按照规范要求确定台背填土范围,避免台背填土与路基填土衔接面过于陡峭。桥涵台背填土顺路线方向长度,顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m,底部距基础内缘不小于2m。拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍,涵洞填土长度每侧不应小于2倍孔径长度。
(5)对于中小型桥的台背填土,宜采用先填筑路基,后施工挡土构筑物的工艺,在填筑前设置完善排水设施。以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。
(6)在台背回填前,基底应严格按规范要求进行夯实,配合小型机具对压路机碾压不到死角与构筑物的结合部进行夯实,使台背填土的压实度符合要求。
(7)地基加固处理。为消除桥台和台背填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固。
(8)应严格按照有关施工规范进行施工。控制每层填筑厚度(一般公路不超过20cm,当采用小型夯实机具时,一级以上的公路松铺厚度不超过15cm)和碾压遍数(一般不少于10遍)。并对每层填筑质量实施检测。
(9)对于高填方台背,在路基填筑完毕后,可在其顶部进行墙夯追密。使土料的压实度进一步得到提高,确保达到规范要求的压实度。
(10)对于比较重要或高填方台背填土,可采用土工格栅在土中分层铺筑,将其与台背进行锚固。
(11)工程实践证明,在台背回填土设置支撑桩基(一般桩长不大于6m)对防止超限沉降具有良好的效果。
(12)采用有效措施,确保桥头部位路基边坡稳定。
(13)对已经下沉的台背,可采用粉喷法和灌浆法两种措施进行防治。
(14)桥头设置过渡段。在路堤和桥涵结构物的连接段上,考虑结构的差异,设置一定长度的搭板过渡段。
(15)强化施工质量管理,提高桥涵两端路堤的施工质量。为了使沉降差尽量小一些,路基顶部土层压实度可提高至98%,或更高外,整个路堤的压实度都应提高。
4 桥头路车台阶的修复补救措施
当路面铺装以后产生沉降时,在桥涵构造物两端形成台阶,据调查所形成的台阶高度一般小于20mm时,对车速的影响不太严重,可以不予修复。当台阶高度逐步增大时对跳车的影响将大为加剧,应予修补。
(1)更换填料个别桥台背部因场地狭小、赶工填筑,填料压实度不足,需对桥涵两端10M范围内的台背填料进行换填处理。采用抗水侵蚀性好的填料,如半刚性填料,砂石填料等,以改善填料的水稳性。
(2)采用半刚性基层路基上部0.5m~0.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理,也可采用二灰稳定碎石进行填筑,以期提高整体强度。
(3)加铺沥青混凝土为使沉降后的路面与缓路段端部衔接顺适,应对端部开挖处理,一般下挖15mm~20mm为宜。错位沉降的修补可用热拌沥青混凝土加铺,以求增大与原路面的粘结能力,加铺层的强度也比较稳定。无论采用何种措施,修补长度应视台阶高度、形状而异,一般为10m~15m为宜,缓和段的坡度控制在0.5%以内。
5 结语
公路桥头跳车的成因与防治措施 篇10
关键词:公路桥头跳车 原因 措施
0 引言
桥头跳车的危害主要表现为:影响行车安全、降低行车速度、影响车辆运营费用和加速桥梁及路面的病害,对道路桥梁的运行影响极大。如何解决高等级公路桥头跳车问题,对于我国公路建设具有较现实意义。
1 桥头跳车产生的原因
1.1 地基土质不良造成的沉降 土质不良,由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方,地下水位较高,在南方地带多有软土,此类土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,桥头路基填筑高度较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。就是在一些稳定地基,在外荷作用下,也无可避免出现这个问题。
1.2 桥台与台背路面在结构上存在着差异 从路面结桥组合可以看出,路面左右侧是两个不同性质路面体系,左侧是铺设在桥台背墙顶面柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系,右侧为柔性或半刚性多层路面体系,在车辆荷载作用下,垫层、基层密实度迅速增加,结构层压缩,而桥台由于巨大建筑作用,加上基础处理较好,一般认为沉降已经完成,相对于路基而言,沉降可视为零,而铺装层压缩也不大。这样,两侧抗变形能力不同,相对沉降就不可避免出现,使路面结构破坏,造成跳车。
1.3 采取的施工措施不当 当前一些施工队盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,没有充分时间固结,对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。
1.4 台背填料压缩引起路基的沉降 台后填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近接触台背,不能将填料颗粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩,孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,造成跳车。在工程实践中,就是施工时工序符合要求,压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避免沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下沉,危及行车安全。
1.5 设计不周 在基底未作彻底处理,而沉降还未稳定时,应周详考虑桥台结构与引道衔接,在没有质量保证情况下,不应该直接浇砼板。象榕华大桥两侧引道,由于榕江两岸属软土地基,通车后两侧引道沉降是长期的,如先设过渡性路面,使路堤沉降基本完成后再改铺原设计路面,情况会好一些。设计时也应处理好桥梁与引道路面接缝问题,避免接缝损坏而造成跳车。
2 桥头跳车病害的防治措施
2.1 地基处理 处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理,国内有换填法、塑料排水板堆载预压法、深层搅拌法等措施,下面介绍几种行之有效的常用方法。
2.1.1 采用深层搅拌法加固桥头软基 该法属加固土桩类型,主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法是借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软土中进行一系列物理——化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(特别是工后沉降),缩短固结期,提高边坡稳定性。其主要施工工艺程序:整平原地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉(或喷浆)、强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位。
2.1.2 采用砂桩加固桥头软基 该法属料粒桩类型,适用于松砂地基、杂填土或软土,对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用,在本世纪30年代起源于欧洲。主要施工工艺程序:整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。为加速地基固结,减少后期沉降,一般根据实际情况,配合堆载预压或超压施工,使地基强度显著提高,同时改善地基的整体稳定性。
2.1.3 塑料排水板堆载预压法 该法属竖向排水体预压类型,主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道板带,自1983年在天津塘沽新港施工试验成功以来,在全国各地高速公路软基处理都得以广泛推广应用,其主要施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板→穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。为加速排水固结,减少后期沉降,一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其特点是施工简便快捷,造价较低,但效果比上述两种类型略差,仍存在少量工后沉降。
2.2 路基处理
2.2.1 台背回填处理方式 桥台后宜选用摩擦角大、强度高、可压缩性小、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当。当采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,应掺入灰剂量不小于6%的Ⅲ级以上石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普硅水泥进行稳定,必要时还可采用土工合成材料加筋处理。填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m,且与路基相接处按不大于1:1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定,一般取2~4m。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内)设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约10m长,用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接处,采用1:1设置斜坡。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。如两种方式同时考虑,则效果更佳。
2.2.2 台背回填处的压实 由于台背回填处位于路基和桥台衔接的特殊位置,成为碾压的薄弱环节,压路机难以碾压到位,距离太近时对桥台有影响,故要求台背回填每层松铺厚度不得大于20cm,压实度必须达到95%,回填材料最大粒径不大于5cm,且有良好的级配和透水性,压实机械宜选用小型机具分层压实,对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工补充夯实。
2.2.3 采用“填筑路堤预压”的施工方法 为减少桥涵两端路堤的工后沉降,从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些,一般可采用填筑路堤预压的施工方法,让路基排水固结,待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。
2.3 路面处理
2.3.1 设置桥台搭板 搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3~15m(当超8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道为刚性路面时,搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板);而当引道为柔性路面时,则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。为预防搭板下沉,也可在搭板上先铺设一层沥青面层,通车后搭板若下沉时,则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。
浅议公路桥头跳车 篇11
1 桥头跳车原因分析
1.1 地基沉陷
土质不良, 由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方, 地下水位较高或经常有水位上涨现象, 此类土天然孔隙比大, 常含有机质, 压缩性高, 抗剪强度低, 一旦受到扰动, 天然结构易受破坏, 强度便显著降低, 桥头路基填筑高度较大, 产生基底应力相对较大, 在车辆荷载作用下, 更容易引起地基沉陷, 且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。就是在一些稳定地基, 在外荷作用下, 也不可避免出现这个问题。
1.2 压缩沉降
台后填料一般为渗透性材料, 存在着多孔隙, 加上施工时受施工作业方面影响, 压实机具不能过分靠近接触台背, 不能将填料颗粒间孔隙完全消除, 在车辆荷载和自身重力作用下, 填料迅速压缩, 孔隙率降低, 便在短时间内产生压缩沉降, 造成跳车。在工程实践中, 就是施工时工序符合要求, 压实度达到要求, 但台后填土较高, 随着时间推移, 也会产生不可避免沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压力, 严重时会使桥台向后倾斜, 发生不均匀下沉, 危及行车安全。
另外, 在渗透性材料运距较远时, 一些施工队盲目追求高速度采用粘土填筑, 粘土遇水强度便显著降低, 在车辆荷载和自身重力作用, 填料迅速压缩, 孔隙率降低, 会造成较大的沉陷。
1.3 措施不当
当前一些施工队盲目追求高速度, 没有严格按施工规程作业, 台背填土速度过快, 对地基造成扰动和破坏, 没有充分时间固结, 对台背挡土墙等构造物挤压力大, 施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关, 排水措施没有做好, 压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定, 完工后沉降大, 且不均匀, 是造成跳车现象主要原因之一。
1.4 结构突变
桥台与台背路面在结构上存在着差异, 在从路、桥组合部存在两个不同性质路面体系, 桥上是铺设在桥台背墙顶面柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系, 道路为柔性或半刚性多层路面体系, 在车辆荷载作用下, 垫层、基层密实度迅速增加, 结构层压缩, 而桥台由于巨大建筑作用, 加上基础处理较好, 一般认为沉降已经完成, 相对于路基而言, 沉降可视为零, 而铺装层压缩也不大。这样, 路、桥两侧抗变形能力不同, 相对沉降就不可避免出现, 使路面结构破坏, 造成跳车。
1.5 设计不周
在基底未作彻底处理, 而沉降还未稳定时, 应周详考虑桥台结构与引道衔接, 在没有质量保证情况下, 不应该直接浇砼板。如先设过渡性路面, 使路堤沉降基本完成后再改铺原设计路面, 情况会好一些。设计时也应处理好桥梁与引道路面接缝问题, 避免接缝损坏而造成跳车。
2 桥头跳车病害防治措施探讨
2.1 处理好台后地基
处理好台后软弱地基是控制桥头跳车重要措施。对软弱地基处理, 现在国内有换填法、超载预压、塑料排水板、粉喷桩复合地基等常用方法。就目前情况看, 水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显, 施工工期短, 但费用高;超载预压一般可利用施工荷载作为软基预压荷载, 但施工工期较长, 剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好, 工期较短, 施工简单, 经验较为成熟, 是目前处理软基较为常用方法。我们要根据当地实际情况, 加以应用, 使地基承载能力满足设计要求。受造价约束, 一般情况可设置过渡性路面, 加强养护补强措施, 待沉降后再改铺原设计路面, 常用过渡性路面有预制水泥砼块、沥青过渡层等, 都是解决好桥头跳车有效办法。
2.2 对接头处路面进行处理
我们认为桥台到路基结构是不同体系。因此, 如何消除和减少结构突变影响, 使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变上能平顺过渡, 是我们考虑主要方面。对连接沥青路面, 则在桥台处增设增变厚式水泥混凝土埋板, 对连接水泥混凝上路面, 则将连接处路面板改为变厚式。我们还应注意, 混凝土路面同桥梁相接处, 最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上, 并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔, 如为斜交桥, 尚应设置钢混凝上渐变板。路桥衔接段路基尽量用砂砾土或石方回填。
2.3 妥善处理好接缝
桥梁与水泥混凝土路面间接缝, 如处理不好, 容易造成错台, 可参考水泥混凝土路面路面与构造物连接方式设置连接;桥梁与沥青路面间接缝, 往往由于该处沥青路面难以碾压密实而沉陷和出现拥包, 参考柔性路面与刚性路面接缝处理方法, 合理地使体系逐渐过渡, 避免出现结构突变点。路桥衔接段路基尽量用砂砾土或石方回填。减小压缩沉降。个人认为, 这样处理接缝能较好平顺过渡。
2.4 妥善处理好排水
水是地基沉陷与压缩沉降的重要始作俑者, 合理选择填料, 设置排水盲沟, 有利于减少地基沉陷与压缩沉降, 台后最好按一坡度设置泄水盲沟, 沟底用粘上夯实, 以利排水。这样, 才能更好减少病害。
2.5 严格控制施工
合理安排好施工计划, 施工时符合规定, 是有效减少桥头跳车关键, 应遵循“早开工, 工期长一点”原则进行, 控制好填料质量, 尽量采用轻型材料, 渗水性好填料。控制好每层填筑厚度, 碾压遍数, 井对每层填筑质量实施检测, 特别是控制好压实度。后台连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行, 尽量使这些不易碾压地方密实度达到要求。
3 结语
对桥头跳车问题讨论, 大家都有很多见解, 个人认为设计部门、施工部门和养护部门要尽力协调, 针对不同情况、不同原因, 提出方案, 合理缩小造价和缩短施工期, 这样才能有效地避免桥头跳车病害产生, 有效地改善行车条件, 促进经济发展。
参考文献
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[3]恢复混凝土桥梁承载能力的新技术[J]公路, 2005.
[4]JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
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