農(nóng)村公路橋頭跳車產(chǎn)生的原因與防治措施

李海東

(林甸縣農(nóng)村公路管理站)

1 橋頭跳車的原因分析

(1)設(shè)計(jì)因素的影響

好的橋梁設(shè)計(jì)可使車輛橋頭跳車大大減輕,甚至可以達(dá)到幾乎不損壞橋梁、道路的硬件結(jié)構(gòu)和不影響車輛正常運(yùn)行的程度,但在具體設(shè)計(jì)中,由于不重視以下問題,達(dá)不到減輕橋頭跳車的目的。

①橋臺(tái)臺(tái)后的填土排水設(shè)計(jì)

臺(tái)后所填的土體在遇水后含水量增大,密實(shí)度降低,導(dǎo)致其抗壓和抗剪強(qiáng)度的不同程度的下降,在車輛的荷載下產(chǎn)生壓縮和剪切破壞,土體的水平位移導(dǎo)致其基礎(chǔ)下沉。在設(shè)計(jì)時(shí)如果充分考慮橋臺(tái)的防水和排水問題,可以減輕基礎(chǔ)下沉所造成的影響。

②搭板設(shè)計(jì)

搭板可直接連接到橋上,均勻減少土體的壓力,并可將車輛的荷載分布到橋上,防止產(chǎn)生縱坡突變,還能防止由于剛性的不同而形成的路面凹坑。

③橋臺(tái)基底設(shè)計(jì)

基底一般為土質(zhì)和軟基,這樣的基底必須選擇硬質(zhì)的填料或進(jìn)行加固設(shè)計(jì),增強(qiáng)基底的強(qiáng)度。

④路面設(shè)計(jì)

為了保證橋臺(tái)與道路路面的良好銜接,一般可先設(shè)計(jì)過渡性路面,待路堤沉降基本完成后再修筑正式路面,尤其對(duì)于軟基地段更應(yīng)重視此問題。同時(shí)應(yīng)重視橋臺(tái)與搭板的銜接處的設(shè)計(jì),以免事后由于接縫的損壞而加劇跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)施工因素的影響

具體的問題主要表現(xiàn)在以下幾方面。

①臺(tái)背填土

臺(tái)背填土,未能很好地分層填筑、分層碾壓或夯實(shí)。臺(tái)背施工空間受限制,其棱、角等處大型機(jī)具碾壓不到,小型機(jī)具碾壓或人工的輔助夯實(shí),造成壓實(shí)度不均勻,給日后留下隱患。壓實(shí)度未能達(dá)到要求,使橋臺(tái)附近填土的壓實(shí)度與其它路基的壓實(shí)度不同,使擋土墻等構(gòu)筑物的被擠壓力增大。這些因素導(dǎo)致橋臺(tái)構(gòu)造物與引道路堤之間沉降不均勻。

②施工材料和工藝

對(duì)橋臺(tái)和道路銜接段的施工不等同一般道路路基的施工,缺失專門的施工工藝和要求,尤其對(duì)于一般地基和軟土地基沒有采取特殊的處理,或者換填的材料達(dá)不到工程設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)致無法壓實(shí),是必造成橋頭沉陷。

③自然因素的影響

由于自然因素的作用,即使在設(shè)計(jì)和施工方面做得都比較完善,橋臺(tái)與引道路堤間的差異沉陷還是不可避免的,當(dāng)然在設(shè)計(jì)和施工方面盡量考慮周到的情況下,可以不同程度地減輕由自然因素所導(dǎo)致沉降的影響。

④地質(zhì)和土質(zhì)

地基土質(zhì)不良,地下水位較高,這是農(nóng)村公路路橋建筑中的一個(gè)特點(diǎn)。軟質(zhì)土中含有大量的有機(jī)質(zhì),壓縮性大,抗剪強(qiáng)度低,其天然結(jié)構(gòu)極易破壞,強(qiáng)度大大降低。因此在軟基上修筑路橋,極易產(chǎn)生沉降。又由于橋頭路基相對(duì)高度較大,產(chǎn)生的基底應(yīng)力也大,在重力的作用下容易變形,在重載下便出現(xiàn)沉降。

⑤回填材料

臺(tái)背填料一般為土,而我們所處的地區(qū)是亞粘土,含水量大。在施工中,由于大型的壓實(shí)設(shè)備上不去,小型設(shè)備碾壓或人工夯實(shí)達(dá)不到壓實(shí)要求。

⑥橋臺(tái)構(gòu)造

橋臺(tái)構(gòu)造物由石砌或鋼筋混凝土構(gòu)成,屬剛性體建筑物,而與橋臺(tái)相連的道路卻屬彈性建筑物。由于存在較大的剛度差,并且橋臺(tái)的沉降是非常的小,所以造成道路與橋臺(tái)之間的沉降不一樣,從而形成橋頭跳車。

2 橋頭跳車的防治方法與措施

(1)合理設(shè)計(jì)

不同的區(qū)域要有不同的設(shè)計(jì)。首先是地質(zhì)測量土壤結(jié)構(gòu)與水情的情況的基礎(chǔ)上,對(duì)擬建橋臺(tái)和連接路堤的沉降量進(jìn)行精確的計(jì)算,采取相應(yīng)的技術(shù)措施,選用合適的換填材料,選擇沉降差異較小的方案。

(2)基礎(chǔ)處理

對(duì)一般地基可用加固材料(水泥土、石灰土等)進(jìn)行加固,對(duì)軟土、濕陷性黃土等應(yīng)采取特殊的地基處理方法。我們地區(qū)的公路橋涵地基多見軟土,在施工中關(guān)鍵在于加固和排水。

(3)橋頭搭板

由于橋臺(tái)和引道路堤在結(jié)構(gòu)、材料、剛性和脹縮率等方面存在較大的差異,橋頭設(shè)置過渡段能緩和沉降突變對(duì)行車的影響。橋頭搭板是路面處理的一種常用方法。搭板的長度和寬度應(yīng)合理,長度應(yīng)根據(jù)路基的填高和土質(zhì)情況確定,不能小于破壞棱體的長度;寬度則應(yīng)考慮與防護(hù)工程良好的銜接。中分帶也應(yīng)設(shè)計(jì)搭板封閉,以防雨水滲入。

(4)臺(tái)背填料

橋頭路堤的填料最好選用粗顆粒材料或者設(shè)置一定厚度穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層。在任一高度的平面內(nèi)不能用不同的填料填筑。應(yīng)禁止用高塑性黏土填筑橋頭路堤。臺(tái)背的回填(尤其是挖方地段)應(yīng)選用砂礫、石渣等優(yōu)質(zhì)材料(濕陷性黃土區(qū)段應(yīng)選用水泥、石灰穩(wěn)定土),禁止使用風(fēng)化巖。對(duì)橋臺(tái)后填料的要求是透水性好,內(nèi)磨擦角大,可壓縮性小等,使其易壓實(shí),易達(dá)到密實(shí)度要求,而且穩(wěn)定。

(5)臺(tái)背填料的碾壓

發(fā)揮大型碾壓機(jī)的作用,充分壓實(shí)臺(tái)背填土,達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。對(duì)于邊、角、棱不易壓到的地方,可采用小型碾壓機(jī)和人工夯實(shí)的方法保證壓實(shí)度,碾壓層的厚度應(yīng)控制在 15～20cm范圍。人工夯實(shí)的厚度應(yīng)控制在 12～15cm范圍內(nèi)。

(6)排水設(shè)施

臺(tái)背后的填土應(yīng)有排水坡度,設(shè)置地下排水。可在橋臺(tái)與填土的結(jié)合處及過渡段的路面下設(shè)置墊層,防止路面下滲水進(jìn)入填土層,同時(shí)可在填方體(中間砂礫,兩端土類填料)與加固地基的連接處設(shè)置一定長度的縱向集水管和橫向排水管,以排泄地下或基層的滲水。