【摘 要】結合工作實際簡單分析橋頭跳車形成的原因,提出防治、解決橋頭跳車的對策。
【關鍵詞】橋頭跳車;原因;防治對策
橋頭跳車是公路工程建設的通病之一,在高速公路和各級公路中普遍存在,它會給道路造成很大危害,不僅影響行車的舒適性和安全性,還會在經濟上造成很大損失,因此研究分析橋頭跳車形成的原因,提出防治解決橋頭跳車的對策具有十分重要的意義。
1橋頭跳車的原因分析
橋頭跳車主要產生在路、橋過渡銜接處,其產生跳車的原因,概括地說是路、橋剛度差異大,剛柔不均引起的沉降差異而導致的。具體的說橋臺是剛性構筑物,橋臺的變形和沉降非常??;路面和路基是柔性的,沉降比橋臺要大,造成了兩者的差異沉降,引起橋頭跳車。結合施工經驗分析,認為產生橋頭跳車的主要原因有以下幾個方面:
1.1路、橋結構不同
從路面和橋的組合可以看出,橋臺是剛性體系,路面為柔性體系,由于結構的剛度不同,在路、橋過渡段受到車輛荷載的作用時,橋臺由于巨大建筑作用,加上基礎處理較好,一般認為沉降已經完成,沉降可視為零,而路面的墊層、在荷載的作用下有較大的塑性變形,沉降要比橋臺要大,造成了兩者的沉降差異。
1.2地基沉降
若地基處理方法不當,使地基主固結沉降未能在施工期間完成,會造成工后沉降較大。通車后,隨著時間的變化,地基緩慢固結,剩余沉降逐漸完成,這部分沉降造成了路基與橋臺的沉降差,形成橋頭跳車。次固結沉降是指地基在路基靜載長時間作用及車輛的動荷載反復作用下,地基土顆粒間的粘滯蠕變以及土體側向的變形,導致路面高程下降也是造成橋頭跳車的主要原因之一。
1.3橋臺的填料、壓實
臺后填料一般為滲透性材料,存在多孔隙,施工時受施工作業(yè)方面影響,壓實機具不能過分靠近接觸臺背,不能將填料顆粒間孔隙完全消除,在車輛荷載和自身重力作用下,填料迅速壓縮,孔隙率降低,便在短時間內產生壓縮沉降,因而產生路面下沉而造成跳車。
在工程實踐中,就是施工時工序符合要求,壓實度達到要求,但臺后填土較高,在運營后路堤填土的自重和動荷載的作用下也不可避免產生沉降。有時臺后填土荷載對基底產生附加壓力,嚴重時會使橋臺向后傾斜,發(fā)生不均勻下沉,危及行車安全。
1.4橋頭路堤滲水破壞
橋頭的差異沉降容易造成路面開裂,雨水下滲,浸泡路基,使填土的強度指標大打折扣,易發(fā)生唧泥、噴漿等破壞。而跳車又加大了車輛荷載對路面和路基的沖擊力。如養(yǎng)護維修不及時,這種惡性循環(huán)會使破壞程度呈加速發(fā)展的趨勢。
1.5施工的原因
施工隊伍盲目追求高速度,沒有嚴格按施工規(guī)程作業(yè),臺背填土與其連接的路堤不能同時施工,速度過快,對地基造成擾動和破壞,沒有充分時間固結,由于存在縫隙,雨水會沿縫隙滲透,對路面結構層和路基土產生沖刷和浸蝕,增加路面各結構層和路基土的含水量,造成各種細粒土的流失,隨著路基和各結構層的破壞,對臺背擋土墻等構造物擠壓力大,施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測施工。用料沒有把好質量關,排水措施沒有做好及填土流失,壓實度沒有達到要求,在外部車輛荷載沖擊作用下,這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定,工后沉降大且不均勻,是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。
2橋頭跳車的防治對策
2.1合理的地基處理
地基加固處理是最有效的防止橋頭跳車的方法之一,尤其是軟地基。應根據(jù)實際情況選擇完善的地基處理方案,設計的地基處理方法要將工后沉降控制在允許范圍內,施工時要做好沉降觀測,并根據(jù)沉降的實際完成情況來確定開始鋪筑路面的時間。
對正常壓實的軟粘土而言,首先應考慮采用排水固結措施,如插塑料排水板等方法,通過設置來改善地基的排水條件,縮短排水途徑,使地基承受附加荷載后,排水固結過程大大加快,進而使地基強度得以提高,這種方法既經濟又有效。
如果屬于軟弱地基,除了常規(guī)的排水固結措施外,更多的是采用攪拌樁、擠密樁等深層復合地基法來提高土的強度與穩(wěn)定性,使橋頭路基盡量連續(xù)平穩(wěn)過渡。
2.2合理選用填筑材料
由于土的內摩擦角較小,加之壓實質量的影響,所填路基的壓縮沉降—般較大。因此,橋臺后的回填應選用摩擦角大、強度高、透水性好的填料,如砂礫、礫石、連續(xù)級配碎、石灰穩(wěn)定土等,并且壓實速度快,加載后能在短期內完成變形。筆者在施工過程中后臺填土多采用輕質填料,常用的材料為粉煤灰,其目的就是減少填方容重,減輕填方土體對地基的壓力,從而達到減少地表以下土層排水固結產生的沉降。對粉煤灰的原材料質量,要把握好粉煤灰的級配和控制好粉煤灰的含水量,防治因粉煤灰的質量和含水量影響工程質量。
2.3提高填筑材料的壓實度
影響路基壓實效果的主要因素有含水量、碾壓層的厚度、壓實機械的類型和功能、碾壓遍數(shù)以及地基的強度等。
首先要調整填筑材料的含水量,填筑材料的含水量過大或過少都會影響壓實效果,在最佳含水量的情況下壓實效果最好。同時其壓實的土水穩(wěn)定性最好。所以對含水量過大的土,可采用翻松晾曬或均勻摻入石灰來降低含水量;對含水量過小的土,則灑水濕潤后再進行壓實。
其次,壓實機械對一定含水量填筑材料的壓實狀態(tài)有很大影響。填土分層的壓實厚度、壓實遍數(shù)和壓實機械類型、土的種類和壓實度要求有關。一般20—30t的中型振動壓路機應碾壓3~4遍,每層壓實厚度不超過20cm。
此外,壓路機行駛速度也大有講究,既不過慢也不過快,各種壓路機械的最大速度不宜超過4km/h。碾壓開始宜且慢速,隨著土層的逐步密實,速度逐步提高。壓實時的單位壓力不應超過土的強度級限,否則土體將會遭到破壞。開始時土體較疏松,強度低,故宜先輕壓,隨著土體密實度的增加,再逐步提高壓強。
另外,路堤施工時邊緣往往壓實不到,仍處于松散狀態(tài),雨后容易滑坍,故兩側可采取多填適當寬度,壓實工作完成后再按設計寬度和坡度予以刷齊整平。
2.4精心組織設計,嚴格施工管理
(1)在設計過程中應加強現(xiàn)場勘查和地質調查,引入整體設計概念,結合工程項目的具體情況,對橋位和橋長的確定、臺背填料選擇、地基和路基加固處理方法及施工工藝等問題進行深入的專題研究和論證,在設計方案提出有針對性的、切實可行的解決措施。
(2)嚴格施工管理,合理安排施工工序,嚴禁不按施工規(guī)程作業(yè),結合工期和進度的總體要求,盡量將橋梁構造物及其引道路基工程提前,并對回填范圍采取預壓措施,增加其沉降的時間,加速路基和填實的沉降。
(3)加強質量管理,落實質量責任。建設時必須按照合同中的要求將建設質量責任落實到參建各方,落實到人,做到人人有責任??傊畬τ跇蝾^跳車的處理應以預防為主,在設計和施工的過程中通過科學設計,嚴格施工程序,保證施工質量,最大限度的減少路基的沉降量,同時學習借鑒國內外的先進經驗,盡量消除或減少橋頭跳車對公路行車的影響。
作者簡介:
王保啟(1975-12),男,本科學歷,現(xiàn)為臨沭縣交通運輸局工程處助理工程師。