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摘要:本文结合作者多年的工作经验,分析了引起桥头跳车的成因,并阐述了桥头跳车的防治措施,可供参考!
关键词:城市桥梁;桥头跳车;防治措施
0前言
城市桥梁是城市面貌的重要组成部分,连接着各条城市道路。我市地属软土地质地区,因此大部分桥梁都存在着接坡沉降的问题。桥头跳车是公路工程质量八大通病之一,在公路工程中具有普遍性,它不仅影响行车速度、舒适性、安全性,而且使路面结构、桥梁结构遭受到破坏,从而降低了公路的营运效率和服务水平。引起桥头跳车的关键在于桥台和填土路堤的差异沉降,桥台沉降往往很微小或几乎为零,治理桥头跳车关键在于控制与桥台相邻的填土路堤的沉降。
1、桥头跳车的危害
(1)对桥梁和道路产生影响,易形成交通事故;由于桥头跳车,行驶的车辆会对桥跨结构产生附加冲击,天长日久会使结构物变形甚至失稳;跳车剧烈时,车辆将产生大幅度侧向摇摆,造成交通事故(2)使司乘人员感觉不适;当车辆驶过跳车点时产生跳跃和冲击,使司乘人员感到颠簸不适、精神紧张,容易疲劳和晕车等。(3)增加资源消耗、污染环境;据有关资料表明,汽车经过跳车点,每跳动减速一次,平均将增加油耗60 mL。另外,加速和减速会引起较大噪音,增加废气排量,污染环境。(4)增加养护费用、降低道路使用质量;当前,道路的修建造价非常高,建成以后为了维持良好的使用状态,就必须要对桥涵两端的台阶和伸缩缝进行及时的维修和养护;道路等级越高,交通量越大,维护不仅花费大量的人力、物力、财力,且产生了不良的社会影响。
2、形成桥头跳车病害的原因
通过这次桥梁接坡整改地设计,对接坡维修反面积累了一定地经验。那是怎么造成桥头跳车地呢?我这里简单地说说。桥梁一般所处为道路与河道交汇处(当然互通式立交桥和人行天桥等除外),一方面要使道路在此处能连接,另一方面又要考虑到河道的防洪和通航要求,势必要将桥梁的标高提高。这样提高的桥梁就会与道路间存在着高差,就需要一段平缓的坡道来衔接。而我市属软土地质地区,桥梁接坡在使用几年后就会出现下陷,而桥梁的桩基承重能力强,桥梁不易下陷,这样接坡和桥头就会出现沉降差,形成台阶。这样就影响了通车的舒适性,严重的还影响到行车的安全。主要表现在以下几个方面:(1)地基的强度不同:桥涵、通道的施工与路基的施工大都是平行进行施工的, 桥涵的基础刚度比较大,对地基的强度要求也较高,对建成后的沉降有严格的要求。墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降); 相邻墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降)。而台后的填方路段的地基未进行加固处理, 从而使桥台和台后填筑物产生不同的沉降值,形成桥头台阶。(2)设计不周到;桥涵结构物的两端路基由于跨线通道或者过水的要求等一般填方较高, 最低的也有3m 左右,高的更可能超过10m。过水的桥涵两侧路基往往受水的侵害, 地基成型条件差。除了过水的桥涵和修筑在软弱地基上的桥涵地基条件较差, 设计中对路基要进行加固处理以外, 其他情况下对台后的路基设计没有特别的要求。目前,按设计规范、施工规范和验收规范的要求,桥台两端高路堤地段的密实度、弯沉值等指标与一般路堤没有区别, 在设计上对高路堤的填料、结构层次、施工管理及工艺几乎没有特殊的要求, 這就造成了桥台两端高路堤竣工后在其自重和行车荷载作用下,不可避免地产生较大的垂直变形。(3)施工问题;施工质量没有达到要求是产生桥涵两端路堤沉陷的重要原因。施工单位在施工过程中,工期和工序安排不合理。例如在软基处理过程中,工期较短,造成预压的时间不够,固结排水没有达到设计的要求,就开始施工桥涵等结构物, 造成路基的极大工后沉降, 在台背与路基连接的地方形成台阶。还有施工时对桥台台后的回填土考虑欠佳, 施工技术人员用料不当、控制不严格,未能达到设计的要求,造成桥头台阶。(4) 特殊地基的原因;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,也无可避免地出现这个问题。
3、桥头跳车主要防治对策
针对引起桥头跳车的成因,在施工过程中可以通过采取以下防治措施,从而有效地减轻桥头跳车的危害。(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)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。
(3)妥善处理好接缝: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。桥梁与水泥混凝土路面间接缝,如处理不好,容易造成错台,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(4)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,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。
4、结束语
为防止桥头跳车,在施工过程中对这一关键环节一定要引起足够重视,加强对施工及测、试、检人员的质量意识教育和技术交底,完善施工工艺和方法,强化施工管理,保证台后填土的施工质量,并尽可能在施工工期上统筹安排,使台后填土有一定的沉降时间,再辅以其他施工措施,力求从根本上克服这一质量通病,以保证城市道路的畅通,创造一个美好的交通环境。
参考文献
[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ017—96)[S].北京:人民交通出版社,1997.
关键词:城市桥梁;桥头跳车;防治措施
0前言
城市桥梁是城市面貌的重要组成部分,连接着各条城市道路。我市地属软土地质地区,因此大部分桥梁都存在着接坡沉降的问题。桥头跳车是公路工程质量八大通病之一,在公路工程中具有普遍性,它不仅影响行车速度、舒适性、安全性,而且使路面结构、桥梁结构遭受到破坏,从而降低了公路的营运效率和服务水平。引起桥头跳车的关键在于桥台和填土路堤的差异沉降,桥台沉降往往很微小或几乎为零,治理桥头跳车关键在于控制与桥台相邻的填土路堤的沉降。
1、桥头跳车的危害
(1)对桥梁和道路产生影响,易形成交通事故;由于桥头跳车,行驶的车辆会对桥跨结构产生附加冲击,天长日久会使结构物变形甚至失稳;跳车剧烈时,车辆将产生大幅度侧向摇摆,造成交通事故(2)使司乘人员感觉不适;当车辆驶过跳车点时产生跳跃和冲击,使司乘人员感到颠簸不适、精神紧张,容易疲劳和晕车等。(3)增加资源消耗、污染环境;据有关资料表明,汽车经过跳车点,每跳动减速一次,平均将增加油耗60 mL。另外,加速和减速会引起较大噪音,增加废气排量,污染环境。(4)增加养护费用、降低道路使用质量;当前,道路的修建造价非常高,建成以后为了维持良好的使用状态,就必须要对桥涵两端的台阶和伸缩缝进行及时的维修和养护;道路等级越高,交通量越大,维护不仅花费大量的人力、物力、财力,且产生了不良的社会影响。
2、形成桥头跳车病害的原因
通过这次桥梁接坡整改地设计,对接坡维修反面积累了一定地经验。那是怎么造成桥头跳车地呢?我这里简单地说说。桥梁一般所处为道路与河道交汇处(当然互通式立交桥和人行天桥等除外),一方面要使道路在此处能连接,另一方面又要考虑到河道的防洪和通航要求,势必要将桥梁的标高提高。这样提高的桥梁就会与道路间存在着高差,就需要一段平缓的坡道来衔接。而我市属软土地质地区,桥梁接坡在使用几年后就会出现下陷,而桥梁的桩基承重能力强,桥梁不易下陷,这样接坡和桥头就会出现沉降差,形成台阶。这样就影响了通车的舒适性,严重的还影响到行车的安全。主要表现在以下几个方面:(1)地基的强度不同:桥涵、通道的施工与路基的施工大都是平行进行施工的, 桥涵的基础刚度比较大,对地基的强度要求也较高,对建成后的沉降有严格的要求。墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降); 相邻墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降)。而台后的填方路段的地基未进行加固处理, 从而使桥台和台后填筑物产生不同的沉降值,形成桥头台阶。(2)设计不周到;桥涵结构物的两端路基由于跨线通道或者过水的要求等一般填方较高, 最低的也有3m 左右,高的更可能超过10m。过水的桥涵两侧路基往往受水的侵害, 地基成型条件差。除了过水的桥涵和修筑在软弱地基上的桥涵地基条件较差, 设计中对路基要进行加固处理以外, 其他情况下对台后的路基设计没有特别的要求。目前,按设计规范、施工规范和验收规范的要求,桥台两端高路堤地段的密实度、弯沉值等指标与一般路堤没有区别, 在设计上对高路堤的填料、结构层次、施工管理及工艺几乎没有特殊的要求, 這就造成了桥台两端高路堤竣工后在其自重和行车荷载作用下,不可避免地产生较大的垂直变形。(3)施工问题;施工质量没有达到要求是产生桥涵两端路堤沉陷的重要原因。施工单位在施工过程中,工期和工序安排不合理。例如在软基处理过程中,工期较短,造成预压的时间不够,固结排水没有达到设计的要求,就开始施工桥涵等结构物, 造成路基的极大工后沉降, 在台背与路基连接的地方形成台阶。还有施工时对桥台台后的回填土考虑欠佳, 施工技术人员用料不当、控制不严格,未能达到设计的要求,造成桥头台阶。(4) 特殊地基的原因;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,也无可避免地出现这个问题。
3、桥头跳车主要防治对策
针对引起桥头跳车的成因,在施工过程中可以通过采取以下防治措施,从而有效地减轻桥头跳车的危害。(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)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。
(3)妥善处理好接缝: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。桥梁与水泥混凝土路面间接缝,如处理不好,容易造成错台,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(4)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,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。
4、结束语
为防止桥头跳车,在施工过程中对这一关键环节一定要引起足够重视,加强对施工及测、试、检人员的质量意识教育和技术交底,完善施工工艺和方法,强化施工管理,保证台后填土的施工质量,并尽可能在施工工期上统筹安排,使台后填土有一定的沉降时间,再辅以其他施工措施,力求从根本上克服这一质量通病,以保证城市道路的畅通,创造一个美好的交通环境。
参考文献
[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ017—96)[S].北京:人民交通出版社,1997.