淺談防止橋頭跳車(chē)的技術(shù)措施

楊堃賢

摘要:橋頭跳車(chē)是一種普遍現(xiàn)象。分析出現(xiàn)橋頭跳車(chē)的原因,并從三方面提出防止橋頭跳車(chē)的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞:橋頭跳車(chē);剛度差;沉降差;地基處理;路基處理;路面處理

引言

隨著公路建設(shè)的迅速發(fā)展,特別是高等級(jí)公路里程的增加,汽車(chē)的行駛速度不斷提高,對(duì)行車(chē)舒適性的要求也越來(lái)越高,但是,橋頭跳車(chē)的問(wèn)題,卻是公路建設(shè)多年的通病之一。橋頭跳車(chē)是指在橋臺(tái)構(gòu)筑物與引道路堤填土銜接處產(chǎn)生較大的差異沉降,使得路面縱坡呈臺(tái)階顯著變化,導(dǎo)致高速行駛的車(chē)輛在這一區(qū)段產(chǎn)生顛簸跳躍現(xiàn)象。這種現(xiàn)象相當(dāng)普遍。

1 橋臺(tái)跳車(chē)產(chǎn)生的主要原因及危害

橋頭跳車(chē)的基本原因在于橋頭和路堤的沉降差。橋頭跳車(chē)產(chǎn)生的直接原因是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物與柔性路堤連接處所產(chǎn)生的剛度差,以及在橋臺(tái)臺(tái)尾兩界地段因行車(chē)荷載的反復(fù)作用,填土在固結(jié)沉降過(guò)程中產(chǎn)生了較大的差異沉降。過(guò)渡段區(qū)域所存在的剛度差及沉降差問(wèn)題是導(dǎo)致橋頭跳車(chē)的根本原因。剛度差的產(chǎn)生。橋臺(tái)與臺(tái)后填土連接剛度不同。由于橋涵結(jié)構(gòu)物具有較大的剛性,而臺(tái)后路基和路面而組成的道路屬于剛性或柔性結(jié)構(gòu)。公路建成后,隨著時(shí)間的推移,臺(tái)后填土產(chǎn)生較大的固結(jié)變形,與其相比,橋臺(tái)基礎(chǔ)產(chǎn)生的沉降變形相對(duì)小得多。當(dāng)二者的相對(duì)沉降差達(dá)到一定程度時(shí),搭板出現(xiàn)沉降或斷裂,在臺(tái)后便出現(xiàn)跳車(chē)現(xiàn)象。沉降差的產(chǎn)生。由于路基與橋涵在施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的不均勻沉降,致使路面不平順。在車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí),橋頭產(chǎn)生“跳車(chē)”現(xiàn)象,影響行車(chē)的安全舒適性,嚴(yán)重時(shí)將限制運(yùn)行速度,危及行車(chē)安全。在松軟及軟土路基地段的路橋(涵)過(guò)渡段,因較大沉降差使過(guò)渡段的問(wèn)題更為突出。橋頭跳車(chē)的危害主要表現(xiàn)在影響行車(chē)安全、影響行車(chē)速度以及影響公路的服務(wù)水平幾方面。

2 防止橋頭跳車(chē)的技術(shù)措施:

2.1 地基處理

淤泥質(zhì)地基。對(duì)于高等級(jí)公路工程的軟基處理,通常采用砂袋砂井法、塑料排水板堆載預(yù)壓法、換土法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、振動(dòng)碎石樁法等等。但實(shí)踐表明,以塑料排水板堆載預(yù)壓法的效果最佳。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推算,12m厚的淤泥層,若不采取任何加固處理措施,在5m填土高度的條件下,其100年的沉降量才達(dá)到1.7m。若采用塑料排水板法時(shí),欲達(dá)到同樣的沉降量,當(dāng)塑料排水板呈等邊三角形布設(shè),板間間距(板距)為1.8m時(shí),只需10個(gè)月,當(dāng)板距為1.2m時(shí),僅需4個(gè)月。含水量大的粘性土。對(duì)于含水量和孔隙比均較大、且含有有機(jī)物質(zhì)的粘性土層可進(jìn)行換土處理。換土深度視軟層厚度而定。對(duì)于一般性粘土,可進(jìn)行開(kāi)挖翻曬。當(dāng)填土高度不大于4m時(shí),開(kāi)挖深度取O.6m;當(dāng)填土高度較大時(shí),開(kāi)挖深度可大于lm。土質(zhì)曬到最佳含水量時(shí),再回填密實(shí)?；靥钔恋纳蠈觿t留出60cm的厚度用石灰土填實(shí)。如遇雨季施工不能曬干時(shí),則全部用石灰土。在路基底下有了這一層石灰土后,便形成一個(gè)漸變帶,可以避免沉降的突變。

2.2 路基處理

填料選擇。首先應(yīng)選擇強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的材料,如卵礫土、碎石土、中粗砂以及強(qiáng)度較高的工業(yè)廢碴等。為了改善填土的密實(shí)性,應(yīng)設(shè)計(jì)好相應(yīng)的級(jí)配。在通常情況下、透水性填料的填筑長(zhǎng)度(沿縱向)在基底處不少于2m,并按1:1設(shè)置斜坡或作成階梯狀,保證在頂面的填筑長(zhǎng)度與搭板長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。設(shè)置橫向泄水管或盲溝。在基底上填筑橫坡為3%～4%的粘土土拱,并進(jìn)行夯實(shí),然后在土拱上挖一條雙向放坡的地溝。地溝斷面尺寸一般可取(40～6O)×(30～50)cm,然后在臺(tái)背后全范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料,例如油氈或尼龍薄膜材料,再在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管,塑料管的直徑不小于10cm。其上的小孔孔徑為5mm,布成梅花形,間距約10cm。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基或橋頭錐坡以外。最后在塑料管四周填筑上述的透水性材料。若采用盲溝時(shí),設(shè)置方法與此相同,僅取消其中的塑料管,而用大粒徑的碎石填筑地溝,并用土工布包裹盲溝的出口和作必要的處理。橋梁兩端路堤進(jìn)行強(qiáng)夯處理。 對(duì)于臺(tái)背不易被壓路機(jī)碾壓的“死角”,應(yīng)采用強(qiáng)夯處理方法,保證填土的密實(shí)和加速壓縮過(guò)程。強(qiáng)夯機(jī)宜采用重100kN的夯錘,其提升高度一般為6m～8m,即夯擊能量為600kN·m～800kN·m,夯錘面積為3.5m2,夯擊影響深度約為5m～10m。對(duì)于臺(tái)背和耳墻附近,夯錘提升高度取2m～3m,但錘擊次數(shù)需要增多,并注意不要損壞橋臺(tái)。設(shè)置橋頭搭板和埋板。設(shè)置橋頭搭板的目的是將臺(tái)堤銜接處突變的錯(cuò)臺(tái)高差分散到搭板的兩端,這樣處理以后,對(duì)于原路面的縱坡只增加某個(gè)微小增量,從而可以改善橋頭行車(chē)條件,因此是重要的技術(shù)措施之一。

2.3 路面處理

預(yù)設(shè)反向坡度。在臺(tái)堤結(jié)合段預(yù)留反向坡度有點(diǎn)和設(shè)置橋梁預(yù)拱度的作法相類(lèi)似。坡度的大小視臺(tái)堤間的沉降差而定。有的地方在路面鋪筑之前預(yù)加拋高14cm～16cm,待路面鋪完之后,其沉降量就能達(dá)到此拋高值的50%以上。設(shè)置過(guò)渡段路面。當(dāng)路基沉降規(guī)律難以掌握時(shí),可在橋頭一段長(zhǎng)度的范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面,待路提沉降基本完成后再改鋪原設(shè)計(jì)路面。常用的過(guò)渡性路面有預(yù)制水泥混凝土六棱塊(邊長(zhǎng)34.6cm,厚20cm)和條石鋪砌(尺寸為25×25×40cm)等。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)局部沉陷時(shí),翻修處理速度快,但不易鋪砌平整,行車(chē)時(shí)有抖動(dòng)感覺(jué),并且雨水易通過(guò)砌縫滲入路基內(nèi)。橋面與路堤路面的鋪裝混凝土一次完成。這種方法可以解決路面與橋面混凝土連接的順適性。但此時(shí)應(yīng)注意,在設(shè)計(jì)中應(yīng)將臺(tái)帽背墻的頂面標(biāo)高降低,使搭板的一端直接擱置在背墻頂面上,使橋頭從原來(lái)的兩條接縫變化一條接縫,提高了行車(chē)的舒適性。橋臺(tái)與路面間的接縫處理。對(duì)于水泥混凝土路面,在橋臺(tái)與路面連接處,易產(chǎn)生橫橋向裂縫。為防止雨水滲入路基導(dǎo)致路面破壞,可以采用如下圖所示的連接形式。填縫材料可用玻璃纖維類(lèi)的物質(zhì),或麻織物等,然后再灌進(jìn)較稀的瀝青。