1、桥头跳车的病因分析与防治措施摘要:由于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异,以及伸缩缝、桥头搭板施工不规范,在桥台处形成台阶后跳车,影响行车的安全和乘车人员的舒适,并对桥梁及上部产生很大的冲击力,从而影响桥梁的使用寿命。本文探讨了桥头跳车的成因与防治措施。 关键词:桥头跳车;病因分析;防治;措施 中图分类号:R846 文献标识码: A 桥头跳车的直接原因是桥台与路堤的沉降差异。桥台是刚性构筑物,其下部一般都有桩基础,因而桥台的变形和沉降非常小;路堤和地基是柔性的,在荷载作用下都有较大的塑性变形,所以桥头路堤的沉降比桥台要大,造成了两者的差异沉降,出现桥头跳车现象,治理桥头跳车现象,不仅是施工工艺的问
2、题,还涉及到设计、原材和后期养护等多方面的因素,因此,为了增强桥梁使用寿命,减少甚至消除桥头跳车现象,需要各部门齐心协力配合,同时严抓质量管理,从细节做起,不放过一丝一毫影响施工质量的环节。 一、桥头跳车病害的成因分析 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,会造成完工后沉降较大。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
3、变以及土体侧向的变形,导致路面高程下降,这是造成桥头跳车的主要原因之一。 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。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。 3、路基填料的压实度 桥头台背回填施工时,大型路基压实机械在碾压时怕压伤桥台,不能非常靠近
4、台身碾压,在台身后一定范围内的密实度就比较低。台后填土虽然分层填筑,且密实度达到规范要求,但填土越高自重越大,并且上面有汽车等动载作用,时间久了,台背后填土就会有一定的压缩,填土高度也相对变小,从而导致沉降产生。 4、桥台伸缩缝的影响 桥梁梁体长度随温度变化而变化,梁端会发生位移,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,如果设计或施工不当,或伸缩装置质量低劣,再加上后期缺乏科学性养护,就会在伸缩缝处形成台阶,引起桥头跳车。 5、软土路基,设计忽略处理措施 桥台处于软土地基地段,设计单位忽略了特殊处理措施,没有采取做加固、换填等设计方案,后期使用易产生沉降;桥台处的防护工程没有考虑
5、抗滑稳定性,或者考虑不够,导致在填土侧压力作用下水平滑移,产生沉降;桥台处排水设计不当,桥台易出现积水,桥台长期积水会影响桥头填土,随着天气、温度变化的不断干湿循环,热胀冷缩作用,影响填土密实性,导致桥头沉降;形成台阶导致跳车。 二、桥头跳车的预防措施: 1、严格控制台背回填原材料的质量 台背回填原材料必须选用透水性、级配良好,能够充分压实的砾石土,不得用含有草皮、树根、垃圾、有机物及废弃混凝土块等回填,填料的最大粒径不得超过 50mm。 2、严格控制台背回填施工质量 台背填土必须分层填筑,每层压实厚度不得超过 15cm,每填一层,碾压一层,检测一层,压实度检测合格方可填筑下一层。检查频率(每
6、侧)每100m2 以下检验 2 个点,100 m2 以上按每 50 m2 检验 1 个点,必须点点合格。为确保台背填筑压实度满足不下沉的要求(达到设计和规范的要求),台背填筑压实度应比一般路堤提高 2%,其压实度从回填基底至回填水稳料底部不小于 97%,水稳料回填压实度每层不小于 98%。台背回填必须做到全方位压实,应配备足够的满足压实碾压机具和用于角落的小型压实设备。严禁桥涵基础超挖回填虚土。在暗涵板顶填土时,第一层的最小摊铺厚度不得小于 30cm,当板顶填土高度不足 50cm,严禁采用振动式碾压设备进行碾压,靠近桥台台身部分用电动夯,以免损坏桥台。 3、严格控制伸缩缝施工。 选用性能好的伸
7、缩缝,并精心施工,以保证桥面伸缩缝处的平整完好。桥台台帽上伸缩缝预埋锚固筋要注意定位正确、锚固牢靠,防止错位、漏筋;桥台台帽椅背顶标高不能高出设计标高;伸缩缝混凝土必须密实平整,与桥头路堤路面顶面标高持平,结合严密无缝隙。 4、桥台处于软土路基地段时必须使用特殊路基处理措施 当桥头地基为软弱地基时,必须严格进行处理,处理方法有换填法、塑料排水板法、超载预压法、粉喷桩加密等方法,施工方法的选择如在设计有要求时按照设计,没有要求时,可以考虑到工期、经济等实际情况。施工时根据实际情况选择合理的施工方法。选用塑料排水板法加固效果较好,施工方便简单,工期也较短。土工合成材料被广泛应用于各种工程中,同样台
8、背填筑应用土工合成材料对防治沉降也有很好的作用。在填筑过程中可以根据填筑高度等实际情况选择土工格网铺设层数,在台背局部范围内,可以分层防止填料沿台背沉降,土工格网与填料层之间有很好的摩擦作用,扩散各种荷载,降低填土的压缩变形,减小桥头填土的沉降,并且起到桥梁与路堤过渡结构层作用。 5、桥头处设置桥头搭板 桥头搭板一般都是用 C25 或 C30 混凝土浇筑而成,搭板长度随路基填筑高度变化而变化,长度一般是六米或八米,搭板一端架置在桥台牛腿上,一端放置在枕梁上,枕梁起到了使路基整体受力的作用,搭板在桥台和路基之间起到缓冲作用,消除并减少了沉降差,有效的防治了桥台跳车。 6、桥头处做好排水和防护设施
9、 桥头处做好排水和防护设施,如锥坡、急流槽、排水沟等,使雨季到来时雨水能及时通过急流槽排水沟等排水设施排出路基外,锥坡护坡使桥头填土不受冲刷,这样桥头填土将不会受到雨水侵害,桥头填土的稳定性将不会改变,有效地控制了桥头填土的沉降,桥头处不易形成台阶,也就不会出现桥头跳车现象。 7、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。预压分为超载预压、等载预压和欠载预压,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
10、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,我们一般采用超载预压法或等载预压法,在实际工程中应根据工期的情况来确定预压时间,再根据预压时间来确定采用等载预压还是采用超载预压。在等载预压可以满足要求的情况下,尽量不要采用超载预压法,以免造成弃土和倒运,为工程增加不必要的成本。 三、结语 解决桥头跳车问题是一项比较复杂的系统性工程,桥头跳车成为公路建设中质量通病。改革开放以来,我国的公路建设正以前所未有的速度迅猛发展,特别是最近几年,随着筑路新材料的诞生,道路设计时速和桥梁跨度不断增加,随着我国经济水平的快速持续增长,我国的汽车工业也呈现出高档化、高速化的发展趋势,汽车数量也迅猛增长。预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成,不仅是口头上,而是要真正落到实处。 参考文献: 1 公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011 2 公路路基施工技术规范 JTG F10-2006 3 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004