土木工程毕业论文浅谈桥头跳车的原因及防治措施.doc

1、 XXXXXXXXXXXXX学院 毕业论文（设计） 2013 届 土木工程 专业 题 目 浅谈桥 头跳车的原因及防治措施 姓 名 XXXXXX 学号 XXXXXXXXXX 指导教师 XXXXXX 职称 站 别 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 2015年 5 月 11日 内 容 提 要 文章分析了桥台跳车产生的原因及对工程的危害，讨论了一些预防的措施和应对的方法。对市政路桥工程施工中存在桥头跳 车问题进行分析，并提出有效的防治措施，以达到施工质量控制的目的。 产生桥头跳车的原因极其复杂 ,其危害性也十分严重 ,要解决这一病害 ,预防措施应该是综合的 ,无论设计、施工、监理及建设管

2、理单位 ,都应从各自的工作范围中消除隐患 ,共同提高高速公路的使用性能 ,使之更好地服务于社会 。桥头跳车是指桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降，使得路面形成台阶式显著纵坡变化，导致高速行驶的车辆在这一段产生颠簸跳跃现象。目前，随着社会经济快速发展，公路建设投资力度不断加大，公路行车安全和乘坐舒适度问题得到了广大司乘人员和社会的 高度关注。其中桥头跳车这一较为普遍的公路缺陷，引起了公路建设者的重视，成为我们公路基础设施建设中急待解决的问题。 关键词 桥头跳车；工程病害；原因分析；施工质量；质量控制 目 录 1 引言 . 1 2 桥头跳车对工程及运管的主要危害 . 1 3 产生桥头跳

3、车的原因 . 2 3.1 桥头跳车的原因分析 . 2 3.1.1 设计原因 . 2 3.1.2 施工原因 . 3 3.2 桥头跳车的形成原因 . 4 3.2.1 引起路基的沉降造成跳车的因素 . 4 3.2.2 桥台背填土压实度达不到标准 . 5 3.2.3 路面渗水，加剧了桥台的跳车 . 6 3.2.4 土体的固结和次固结加剧沉降 . 6 3.2.5 施工工序不当引起的沉降 . 6 4 桥头跳车的防止措施和质量控制 . 7 4.1 加强台背的质量控制和桥头的特殊处理 . 7 4.1.1 搞好台背部位的地基处理 . 7 4.1.2 选择合适的台背填料 . 8 4.1.3 设置桥头纵坡和加强桥头

4、排水设计 . 10 4.1.4 桥头设置过渡段 . 11 4.1.5 改变伸缩缝的种类和位置 . 13 4.1.6 桥头跳车采用土工格栅材料及新工艺的运用 . 13 4.2 改进碾压方式和加强施工检查力度 . 16 4.2.1 采用轻、重型压路机相配合的薄层碾压方式， 保证填料的压实度 . 16 4.2.2 避免出现压实盲区 . 18 4.2.3 预压法减少工后沉降 . 18 4.2.4 加强施工期间的检查力度和优化施工程序 . 18 4.3 出现桥头跳车的处理办法 . 19 4.3.1 更换填料 . 20 4.3.2 用注浆法增强台背填料的强度 . 20 4.3.3 加铺沥青混凝土 . 20

5、 4.3.4 掺胶混凝土处理 . 20 5 结 语 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 231 1 引言 随着高速公路的迅速发展，在公路建设中，桥头出现的跳车现象，已成为高速公路的多发常见病害，严重影响行车的平稳性和安全性，给养护部门带来了很大困难桥头跳车的症结在于桥头引道的路基路面和决定桥面标高的桥台两者在各自沉降后所形成的高差 ,要完全消灭这个高差是不可能的 ,只能通过分析研究和采取防治措施尽可能的减少 ,使其控制在设计行车速度下感觉不到跳车振动的范围内 ,以满足快速、安全和舒适的行车要求， 是目前软土地区修筑高速公 路的难题之一，也是公路修筑的一个急待解决的重要课题。 2 桥头跳车

6、对工程及运管的主要危害 所谓跳车是由于公路桥头及伸缩缝（桥头引道）处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象，所以在 高速行驶的车辆跳跃时不仅乘车舒适性不能保证、行车安全性大大降低， 而且跳车产生的冲击力会导致路面路基和桥梁结构的进一步损坏。 因沉降形成台阶面不得不在桥头频繁减速、加速 ,既影响交通的迅速流动 ,又增加了车辆损耗和废气的排放。此外 ,还给桥头处有关构造物造成破坏。其主要危害有以下几个方面： 1、对行车安全和舒 适度的影响。由于跳车的存在使车辆不得不降低车速，使公路的使用功能和通行能力受到很大影响；另外跳车使驾驶员和乘车者感到不适，心情不快易疲劳，所

7、载货物易损坏；严重2 跳车会造成翻车、追尾等交通事故，威胁人、车和财物的安全，造成生命、财产的损失。 2、 由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏，从而增加了养护维修费用和管理的难度，并降低了公路使用性能。 3、 跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力，增加车辆的振动和机械磨损和轮胎的磨耗，油耗增大，缩短车辆使用年限，增加运输成本。 4、 跳车 时的振动和噪声对驾驶员乘车者和公路两旁的居民会产生噪声污染，不利于人们身心健康，影响其正常的工作和生活。 3 产生桥头跳车的原因 3.1 桥头跳车的原因分析 引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振

8、性能等。就城市道路路况而言，主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降，产生错台所致。桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异，且桥头连接处受力时易形成集中应力。在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下，桥梁与道路同时发生沉降，但两者的沉降量有很大差异，道路的沉降量 远大于桥梁的沉降量，形成错台，导致行车时发生桥头跳车。 3.1.1 设计原因 3 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。像榕华大桥两侧引道，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

9、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。不同材料在受同一荷载作用下的 塑性变形 和次固结沉降不同，强度低、刚度小、压缩性大的材料其塑性变形和次固结沉降大。透水性好的材料刚度和压缩性要比粘性土好，但由于其透水性，致使天然地基和相邻路基土会受四周渗透水、毛细水、路面渗水、桥台 沉降渗水等的浸湿而软化，久而久之，造成台背 回填土 的地基和临近路基强度降低，变形增大。因台背部位地基强度低而引起的跳车。桥涵与路基大都是同时进行施工的，桥涵是刚性体，其地基强度一般都有较高的要求，并进行加固处理，沉降较小。而台后填料地段地基未进行加固处理，从而使桥台和台后填方产

10、生差异变形，以致形成台阶。 桥头搭板 不能从根本上消除台背与构造物的沉降差异，若台背回填下沉，其上的搭板也将随其一起下沉。 3.1.2 施工原因 台背回填处天然 地基承载力 低，地基没有彻底清理干净，有杂物、浮土等，或软土地基、 湿陷性黄土 地，其浸水未抽干、晒干就开始回填。回填材料选用不当，级配、含泥量等没有很好进行控制，甚至路堤填筑用什么材料台背回填就用什么材料，有些比路基填料还要差。台背回填的范围不够，或台背回填与路堤连接部位没有按规定设台4 阶、斜坡衔接，而是依其遗留缺口顺势填筑。回填材料每层填筑太厚，甚至一些施工单位将回填料由汽车直接卸人这个缺口，填筑厚度无法控制。回填材料的 压实度

11、 不够。由于台背回填处于构造物与路堤填筑之间的缺口处，大吨位 压路机 不能靠近构造物，只能用小型 打夯机 夯实或大吨位压路机静压，致使填料压实 度不满足设计和规范要求，使填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降，在台背与路基连接部造成沉陷形成台阶， 质量控制 难度大。 1、 由于台背回填施工具有结构层次较多的特点，层层检查，其工作量大，实际上存在很多漏检现象； 2、台背加固填压实度检测方法滞后，加之填料不均匀，或变化较大，其最大干密度难以控制，造成压实度数据失真现象严重； 3、缺少对台背回填 整体内在质量快速、准确的检验方法和标准； 4、对回填材料的 技术指标 没有明确规定，导致对材料的质量

12、控制无明确标准可依。 3.2 桥头跳车的形成原因 3.2.1 引起路基的沉降 造成 跳车 的因素 1、 由于桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属于软弱基础，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。特别是由于软弱地基一般都具有天然含水率高 、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点，地基沉降更为严重，并且需要相当长的时间才能趋于稳定。同时，由于高等级公路多为全封闭、全立交，为了满足被交公路、航道等净空的要求，桥台后的路基高度5 一般都较高。因此，产生的地基应力相对较大，更容易引起地基沉降，从而导致桥台后的路基随地基在一定时间内逐渐下沉 2、尽管台背采用了砂粒及石灰

13、土等材料进行回填，但因含水分仍存在孔隙， 施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下 ,孔隙率逐渐降低 ,填料逐渐压缩 ,密实度逐渐增大 ,便在一定期限内产生路基沉降。长期车辆反复作用下，回填土易发生蠕变，桥头跳车现象也随着公路运营年限增加而加剧。 因此 ,压缩沉降主要取决于填料性质 ,施工条件及台前台背的防护排水工程的设置情况。 根据有关资料调查研究：当土堤压实度为 95时，填土工后的沉降约为 1cm/m 3、 桥涵等结构物与路堤刚度的差异是造成桥头跳车的本质原因。刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同 ,柔性材料对能量的吸收要比刚性材料

14、大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇筑而成 ,具有较大的整体刚度 ,属于刚性体 ;而与结构物桥台相连的道路 ,具有刚性较小柔性较大的特性 ,属于弹塑性体。对于桥台而言 ,由于其刚性较大 ,可以认为在行车荷载作用下无变形产生。而路堤填土是一种非线形的刚度很小的材料 ,在荷载作用下必然产生较大的变形 (包括弹性变形和塑性变形 ),其中主要是塑性变形。土在行车荷载重复作用下 ,塑性变形不断积累。由此导致了桥头部位的差异沉降 ,形成了桥头跳车 3.2.2 桥台背填土压实度达不到标准 由于引道填土在压路机碾压时工作面小 ,特别是埋置式柱式桥台6 台帽周围一般压路机无法作业 ,直接导

15、致桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准。压实的死 角成为桥头跳车的重要根源。 3.2.3 路面渗水，加剧了桥台的跳车 如前所述 ,一旦沉降差异达到一定的程度 ,桥头跳车现象就会很快发生。而汽车行驶于凹凸路面时因冲击作用 ,将使路面结构产生较大的附应力。从而加速了路面结构层的破坏 ,增加了路基填土的受荷变形。整个路面结构层在桥台与路堤衔接处可能会被撕破 ,导致路面排水不良 ,路面的积水通过撕裂处渗到土基 ,进一步降低土体强度 ,湿陷性黄土尤为严重。使沉降增大、跳车加剧 ,严重时还会出现沉陷或坑槽。而这些病害更加剧了排水的不畅 ,路面渗水更为严重 ,形成恶性循环。 3.2.4 土体的固结和次固结加剧沉降 根据土的固结理论 ,台背填土的固结并不随施工结束而终止。填土孔隙水的排出需要相当长的时间 ,尤其是粘性土更是如此。因此 ,在公路开通以后 ,填土固结仍将持续一段时间 ,(持续时间与填料的类型、压实程度、排水条件等有关 )这就必将产生一部分次固结沉降 ,路堤也随之产生一定程度的沉降 ,加剧桥头跳车。 3.2.5 施工工序不当引起的沉降 施工工序不合理及施工质量未达到要求也是产生桥头跳车的重要原因。桥涵施工工序，一般是在完成桥涵结构物以后再进行两端路堤本体的填筑，这样往往会造成路堤填筑作业面狭窄 。又由于靠近桥梁结构物的填土外形不规则，大型压实机械很难展开作业。因此，压