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【摘 要】 随着我国高速公路建设工程的快速发展,人们对于车辆快速、安全以及舒适的运营要求也随之越来越高,就已经投入使用的一些高速公路运行情况来看,其中还存在着一些问题,例如桥头跳车就是一种比较常见的道路问题,它不仅影响着车辆的运行安全与舒适,而且影响到公路使用性能与运输效益功能的发挥。对于怎样解决桥头的跳车问题,已经受到了公路建设行业的密切重视,本文就如何围绕道路工程施工中解决桥头跳车问题进行了论述,并提出桥头跳车问题的处理措施。
【关键词】 桥头跳车;原因分析;处理措施
引言:
桥头跳车,就是桥的两端一定范围内的路基顶面与桥面产生不平顺,因此造成车辆在行驶过程中发生车辆震动,造成司乘人员的不适应或者必须减速行驶的状况。随着我国经济的飞速发展,对于高速公路的修建也变得越来越多,因此桥头跳车成为了高速公路建设中一个比较严重的问题。由于车辆在通过桥头腾空时所产生的跳车与冲击,这种情况会造成桥头搭板、支座以及伸缩缝的损坏,而且还会造成车辆机件的磨损,降低其使用寿命。以下就桥头跳车产生的原因以及处理措施进行了分析。
一、桥头跳车产生的主要原因
1、设计方面的原因
在设计中,使用的建筑材料的种类不同,造成在同一荷载作用下的所发生的塑性变形与次固结沉降的程度也不同,设计中使用强度低、刚度小以及压缩性大的建筑材料的塑性变形与次固结沉降比较大,而透水性能比较好的建筑材料在压缩性和刚性方面比粘性土材料的性能要好,但是由于它的透水性比较好,造成天然地基与相邻的路基土容易受到路基周围的渗透水、路面渗水、毛细水以及桥台沉降渗水等的侵蚀,使材料发生软化的问题,因此降低了台背过渡段的路基与相邻段的路基的强度,增大了其沉降、变形程度,造成由于台背部位路基的强度过低而引起跳车问题。
2、施工方面的原因
桥头跳车问题的产生有很多事施工原因,例如:施工工序不符合设计要求;台背的填筑施工速度过快,造成其沉降速度也过快,使沉降的值增大,造成对于台背挡土墙等构造的比较大的挤压力;台前护坡或者挡墙砌筑的施工不及时就会造成路基填筑土体发生滑移问题,不仅影响到压实机械的施工作业,还可能会使桥梁基础造成损害,导致结构物发生不均匀沉降,产生桥头跳车的问题;台背进行填土施工时,由于施工作业面比较狭窄而且施工工期比较紧张,以及部分靠近填台的填土形状不规则等原因,在压实施工时导致桥头填土的密实度难以达到压实的要求,特别是台墙的后侧以及翼墙的内侧填土,对于施工的要求更高,更加难以达到压实密度要求,导致过渡段的填料施工发生不均匀沉降的现象;没有严格的控制施工材料的质量也会造成桥头跳车的问题。
3、地基沉降
高速公路桥梁起到连接两侧公路的作用,桥梁结构的特殊性决定了桥梁路基施工过程中,基础应力较高,相对于其它路段来说,更容易产生沉降现象。此外,高速公路桥梁多处于沟壑地形,桥梁施工段地质条件比较特殊,土质含水量较高、土质松软且土壤空隙较大,具有很强的压缩性,在桥梁施工中,将土质完全压实有较高的难度,难以保证施工质量。在桥梁基础应力高、土质松软的情况下,很容易发生地基沉降现象,桥面对地基下降而下降,造成路面凹凸不平,严重者出现局部弯折现象,造成桥头跳车现象的发生。
4、台背填料压实度低
基是高速公路桥梁施工的基础,台背填料是否压实评价地基施工质量的重要因素,台背填料压实度不符合工程施工要求在桥头跳车现象发生原因中占有很大比例。台背填料压实度过低的原因包括填料质量以及填料的压实质量。一些工程选择的填料含水量高、孔隙多,这样的填料具有很强的压缩性,很难实现填料的完全压实,当地基收到较大压力或含水量增加时,很容易产生变形或沉降,从而导致跳车现象。另外,高速公路施工中,对台背填料的压实质量有很高的要求标准,在填料填充以及压实过程中,施工人员没有充分意识到填料压实对于公路桥梁整体质量的重要性,对填料没有进行充分的压实,或者没有按照施工顺序,在桥台施工结束后进行台背填充,造成填料压实质量没有达到施工技术要求,造成台背在外力作用下容易发生变形等。
二、桥头跳车的防治措施
1、设计方面的改进措施
首先,在对台背部位的地基进行设计处理时,首先要对基底进行清淤处理,以消除填筑段路基的地基隐患,保证地基的承载力必须满足设计的要求。换填段地基施工时要使用满足设计要求的换填材料进行换填,还要确保换填材料的质量安全。其次,采用合适的台背填筑材料,在桥台5m-10m的范围内選择容易压实、强度高、固结较快、透水性较好以及后期压缩变形较小的路基填筑材料。对于台背处的路基段产生不均匀沉降的问题,会造成路基段施工的桥头搭板也会随其同时发生下沉,对于这种问题,我们可以通过桥头打桩与台后搭板的双重加固处理措施进行解决。同时,采用设置桥头线路纵坡的处理方式,从刚性桥面到柔性路面我们可以设置一段过渡段的桥头搭板,使其形成沿路线纵向10度的坡,防治车辆从桥梁行驶下来时对于路基所造成的冲击。最后,加强对于桥头排水的设计措施,在两侧桥台的顶面和桥头搭板的连接处进行防水措施设计处理,避免水流顺着施工缝隙流入到路基之中,引起路基的下沉。对于一些在地下水较为丰富的路段,我们还要设置一些渗沟以及降水井等排水设施,以防治水流对于路基路段的侵蚀。
2、施工方面的处理措施
首先,施工时要进行分层碾压,确保填筑材料的压实度。还要根据填筑材料种类的不同,采用不同的压实厚度。其次,在施工中还要防止出现压实不到位的现象,我们可以在桥涵头需要进行回填的部分再向外多施工、压实数米,确保路基的压实区密实,再挖台阶,进行分层填筑碾压密实,还可以在压实区在边角部位配合人工进行打夯压实,保证路基的压实度。同时,对于不同的路基填筑材料我们必须采用不同类型压实机械相进行碾压施工,确保路基的压实质量。最后,我们还要加强在工程施工期间的检查、验收的力度。严格遵守规范要求进行试验、抽检等质量检验工作,确保路基的填筑材料的压实度能够符合设计要求。 3、地基施工
地基处理是高速公路桥梁施工的重要基础,也是保证桥梁质量,减少桥头跳车现象的重要环节。为保证地基的稳定,为后期施工做好准备,在完成地基的预压处理后,应对地基进行加固处理,这是防止地基变形、消除路基和桥面由于沉降现象而导致的路面不平整,出现跳车现象。地基加固处理方法要根据四季土质的特点而确定,普通地基的加固处理是采用石灰土、水泥土等进行加固处理,提高地基强度;对于松软土质例如冻土或冲击土等要根据土质特点采取特殊方法进行加固,例如换土、固结、粉喷等。
4、台背填料施工
为保证台背填料施工质量,减少桥头跳车现象的发生,首先要加强填料质量的控制,选择砂砾、砾石、石灰稳定土等强度高、摩擦力大且具有较好透水性能的填料,以便于台背中地下水能及时透过填料缝隙排出,保证台背的稳定性,提高公路施工质量。在填料压实施工中,应充分考虑影响压实质量的因素,例如填料含水量、层厚度、碾压次数等,对于含水量较高的填料,应先进行沥水处理,降低填料含水量;对于含水量过少的填料,适量洒水润湿,使填充料含水量保持在施工技术要求的最佳值,提高压实效果。填料填充完成后,对碾压层进行碾压是提高填料压实度,保证台背稳定的重要措施。为保证填料的压实质量,碾压层应保持在合适的厚度,避免过后造成压实度低或过薄造成台背质量差等,碾压层厚度应低于20cm;并根据施工技术要求选择合适功率的压实机,保证碾压次数符合施工技术要求,确保台背的压实度,中型压实机碾压次数为3至4遍为宜。
5、设置完善排水设施及防水工程,做好桥头路堤的排水
排水措施对填方的稳定極为重要,特别是靠近构造物背后的填料,施工中及施工后易积水下陷。因此,设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。另外也可以在桥台与填方段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体。对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处,做30~50m纵向集水管和每5~10m的横向排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。
6、路桥过渡段施工
由于桥梁土质结构与路基土质结构存在一定差异,桥梁刚度明显高于路基刚度,受力原因造成的桥头变形现象时不可避免的。路桥过渡段作为路基和桥梁之间的连接,对路基与桥梁之间的刚度差进行缓和,应力变化规律由台阶式沉降改变为斜坡式沉降,缓和了沉降变化率,有效的降低了桥头跳车现象的发生。路桥过度段施工质量直接影响到桥梁的正常使用,为了较小桥头变形现象,保证路桥过渡段的施工质量,过渡段的施工应根据沉降变化率,选择合适的填料配比,实现桥梁与路基连接段沉降的缓和与最小化。
7、养护方面
根据桥头跳车的不同程度,采取相应的维修措施。路面沉降后产生的沉降,根据现场观察沉降高度一般小于2cm时,对行车影响不大,可以暂时不进行维修处理。当沉降逐渐增大时影响将随之加剧,采取措施进行处理。根据实地测量和现场对车辆通过桥头部位时行车情况的观察,当桥头路堤与桥面纵向10cm范围内相对沉降量达3cm时,应进行处理。处理桥头跳车的主要方法有:重新洗刨加铺路面、搭板下压浆加固、填补法、凿除法。对搭板、伸缩缝损坏的要挖出原有搭板、伸缩缝,重新更换以恢复原功能。
三、结束语
对于桥头跳车问题的预防和处理是一项非常艰巨的任务,我们必须对其产生的原因进行了解的同时严格的根据施工规范要求进行操作施工,加强施工质量的控制,而且还需设计方、监理方以及建设方等相关单位一起努力,才能有效的控制和解决桥头跳车的问题。因此我们施工单位对于桥头跳车问题解决的关键是必须选择合理的施工、防治方案,还要加强施工过程、工程验收的管理,才能解决桥头跳车的问题,是我国的公路建设得到更好的发展。
参考文献:
[1]李兴林.浅谈桥头跳车形成原因及处理措施[J].甘肃科技,2012(09).
[2]涂晓莹.浅谈桥头跳车的预防及处理措施[J].中国高新技术企业,2013(01).
[3]江一飞.浅谈桥头跳车的成因及预防处理措施[J].科技视野,2013(03).
【关键词】 桥头跳车;原因分析;处理措施
引言:
桥头跳车,就是桥的两端一定范围内的路基顶面与桥面产生不平顺,因此造成车辆在行驶过程中发生车辆震动,造成司乘人员的不适应或者必须减速行驶的状况。随着我国经济的飞速发展,对于高速公路的修建也变得越来越多,因此桥头跳车成为了高速公路建设中一个比较严重的问题。由于车辆在通过桥头腾空时所产生的跳车与冲击,这种情况会造成桥头搭板、支座以及伸缩缝的损坏,而且还会造成车辆机件的磨损,降低其使用寿命。以下就桥头跳车产生的原因以及处理措施进行了分析。
一、桥头跳车产生的主要原因
1、设计方面的原因
在设计中,使用的建筑材料的种类不同,造成在同一荷载作用下的所发生的塑性变形与次固结沉降的程度也不同,设计中使用强度低、刚度小以及压缩性大的建筑材料的塑性变形与次固结沉降比较大,而透水性能比较好的建筑材料在压缩性和刚性方面比粘性土材料的性能要好,但是由于它的透水性比较好,造成天然地基与相邻的路基土容易受到路基周围的渗透水、路面渗水、毛细水以及桥台沉降渗水等的侵蚀,使材料发生软化的问题,因此降低了台背过渡段的路基与相邻段的路基的强度,增大了其沉降、变形程度,造成由于台背部位路基的强度过低而引起跳车问题。
2、施工方面的原因
桥头跳车问题的产生有很多事施工原因,例如:施工工序不符合设计要求;台背的填筑施工速度过快,造成其沉降速度也过快,使沉降的值增大,造成对于台背挡土墙等构造的比较大的挤压力;台前护坡或者挡墙砌筑的施工不及时就会造成路基填筑土体发生滑移问题,不仅影响到压实机械的施工作业,还可能会使桥梁基础造成损害,导致结构物发生不均匀沉降,产生桥头跳车的问题;台背进行填土施工时,由于施工作业面比较狭窄而且施工工期比较紧张,以及部分靠近填台的填土形状不规则等原因,在压实施工时导致桥头填土的密实度难以达到压实的要求,特别是台墙的后侧以及翼墙的内侧填土,对于施工的要求更高,更加难以达到压实密度要求,导致过渡段的填料施工发生不均匀沉降的现象;没有严格的控制施工材料的质量也会造成桥头跳车的问题。
3、地基沉降
高速公路桥梁起到连接两侧公路的作用,桥梁结构的特殊性决定了桥梁路基施工过程中,基础应力较高,相对于其它路段来说,更容易产生沉降现象。此外,高速公路桥梁多处于沟壑地形,桥梁施工段地质条件比较特殊,土质含水量较高、土质松软且土壤空隙较大,具有很强的压缩性,在桥梁施工中,将土质完全压实有较高的难度,难以保证施工质量。在桥梁基础应力高、土质松软的情况下,很容易发生地基沉降现象,桥面对地基下降而下降,造成路面凹凸不平,严重者出现局部弯折现象,造成桥头跳车现象的发生。
4、台背填料压实度低
基是高速公路桥梁施工的基础,台背填料是否压实评价地基施工质量的重要因素,台背填料压实度不符合工程施工要求在桥头跳车现象发生原因中占有很大比例。台背填料压实度过低的原因包括填料质量以及填料的压实质量。一些工程选择的填料含水量高、孔隙多,这样的填料具有很强的压缩性,很难实现填料的完全压实,当地基收到较大压力或含水量增加时,很容易产生变形或沉降,从而导致跳车现象。另外,高速公路施工中,对台背填料的压实质量有很高的要求标准,在填料填充以及压实过程中,施工人员没有充分意识到填料压实对于公路桥梁整体质量的重要性,对填料没有进行充分的压实,或者没有按照施工顺序,在桥台施工结束后进行台背填充,造成填料压实质量没有达到施工技术要求,造成台背在外力作用下容易发生变形等。
二、桥头跳车的防治措施
1、设计方面的改进措施
首先,在对台背部位的地基进行设计处理时,首先要对基底进行清淤处理,以消除填筑段路基的地基隐患,保证地基的承载力必须满足设计的要求。换填段地基施工时要使用满足设计要求的换填材料进行换填,还要确保换填材料的质量安全。其次,采用合适的台背填筑材料,在桥台5m-10m的范围内選择容易压实、强度高、固结较快、透水性较好以及后期压缩变形较小的路基填筑材料。对于台背处的路基段产生不均匀沉降的问题,会造成路基段施工的桥头搭板也会随其同时发生下沉,对于这种问题,我们可以通过桥头打桩与台后搭板的双重加固处理措施进行解决。同时,采用设置桥头线路纵坡的处理方式,从刚性桥面到柔性路面我们可以设置一段过渡段的桥头搭板,使其形成沿路线纵向10度的坡,防治车辆从桥梁行驶下来时对于路基所造成的冲击。最后,加强对于桥头排水的设计措施,在两侧桥台的顶面和桥头搭板的连接处进行防水措施设计处理,避免水流顺着施工缝隙流入到路基之中,引起路基的下沉。对于一些在地下水较为丰富的路段,我们还要设置一些渗沟以及降水井等排水设施,以防治水流对于路基路段的侵蚀。
2、施工方面的处理措施
首先,施工时要进行分层碾压,确保填筑材料的压实度。还要根据填筑材料种类的不同,采用不同的压实厚度。其次,在施工中还要防止出现压实不到位的现象,我们可以在桥涵头需要进行回填的部分再向外多施工、压实数米,确保路基的压实区密实,再挖台阶,进行分层填筑碾压密实,还可以在压实区在边角部位配合人工进行打夯压实,保证路基的压实度。同时,对于不同的路基填筑材料我们必须采用不同类型压实机械相进行碾压施工,确保路基的压实质量。最后,我们还要加强在工程施工期间的检查、验收的力度。严格遵守规范要求进行试验、抽检等质量检验工作,确保路基的填筑材料的压实度能够符合设计要求。 3、地基施工
地基处理是高速公路桥梁施工的重要基础,也是保证桥梁质量,减少桥头跳车现象的重要环节。为保证地基的稳定,为后期施工做好准备,在完成地基的预压处理后,应对地基进行加固处理,这是防止地基变形、消除路基和桥面由于沉降现象而导致的路面不平整,出现跳车现象。地基加固处理方法要根据四季土质的特点而确定,普通地基的加固处理是采用石灰土、水泥土等进行加固处理,提高地基强度;对于松软土质例如冻土或冲击土等要根据土质特点采取特殊方法进行加固,例如换土、固结、粉喷等。
4、台背填料施工
为保证台背填料施工质量,减少桥头跳车现象的发生,首先要加强填料质量的控制,选择砂砾、砾石、石灰稳定土等强度高、摩擦力大且具有较好透水性能的填料,以便于台背中地下水能及时透过填料缝隙排出,保证台背的稳定性,提高公路施工质量。在填料压实施工中,应充分考虑影响压实质量的因素,例如填料含水量、层厚度、碾压次数等,对于含水量较高的填料,应先进行沥水处理,降低填料含水量;对于含水量过少的填料,适量洒水润湿,使填充料含水量保持在施工技术要求的最佳值,提高压实效果。填料填充完成后,对碾压层进行碾压是提高填料压实度,保证台背稳定的重要措施。为保证填料的压实质量,碾压层应保持在合适的厚度,避免过后造成压实度低或过薄造成台背质量差等,碾压层厚度应低于20cm;并根据施工技术要求选择合适功率的压实机,保证碾压次数符合施工技术要求,确保台背的压实度,中型压实机碾压次数为3至4遍为宜。
5、设置完善排水设施及防水工程,做好桥头路堤的排水
排水措施对填方的稳定極为重要,特别是靠近构造物背后的填料,施工中及施工后易积水下陷。因此,设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。另外也可以在桥台与填方段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体。对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处,做30~50m纵向集水管和每5~10m的横向排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。
6、路桥过渡段施工
由于桥梁土质结构与路基土质结构存在一定差异,桥梁刚度明显高于路基刚度,受力原因造成的桥头变形现象时不可避免的。路桥过渡段作为路基和桥梁之间的连接,对路基与桥梁之间的刚度差进行缓和,应力变化规律由台阶式沉降改变为斜坡式沉降,缓和了沉降变化率,有效的降低了桥头跳车现象的发生。路桥过度段施工质量直接影响到桥梁的正常使用,为了较小桥头变形现象,保证路桥过渡段的施工质量,过渡段的施工应根据沉降变化率,选择合适的填料配比,实现桥梁与路基连接段沉降的缓和与最小化。
7、养护方面
根据桥头跳车的不同程度,采取相应的维修措施。路面沉降后产生的沉降,根据现场观察沉降高度一般小于2cm时,对行车影响不大,可以暂时不进行维修处理。当沉降逐渐增大时影响将随之加剧,采取措施进行处理。根据实地测量和现场对车辆通过桥头部位时行车情况的观察,当桥头路堤与桥面纵向10cm范围内相对沉降量达3cm时,应进行处理。处理桥头跳车的主要方法有:重新洗刨加铺路面、搭板下压浆加固、填补法、凿除法。对搭板、伸缩缝损坏的要挖出原有搭板、伸缩缝,重新更换以恢复原功能。
三、结束语
对于桥头跳车问题的预防和处理是一项非常艰巨的任务,我们必须对其产生的原因进行了解的同时严格的根据施工规范要求进行操作施工,加强施工质量的控制,而且还需设计方、监理方以及建设方等相关单位一起努力,才能有效的控制和解决桥头跳车的问题。因此我们施工单位对于桥头跳车问题解决的关键是必须选择合理的施工、防治方案,还要加强施工过程、工程验收的管理,才能解决桥头跳车的问题,是我国的公路建设得到更好的发展。
参考文献:
[1]李兴林.浅谈桥头跳车形成原因及处理措施[J].甘肃科技,2012(09).
[2]涂晓莹.浅谈桥头跳车的预防及处理措施[J].中国高新技术企业,2013(01).
[3]江一飞.浅谈桥头跳车的成因及预防处理措施[J].科技视野,2013(03).