橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)分析

汪紅艷

摘 要：文章以橋頭跳車成因分析為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合伸縮縫跳車、橋頭填土跳車兩個(gè)原因，詳細(xì)研究橋頭跳車防治技術(shù)，并且總結(jié)有效的施工經(jīng)驗(yàn)，提高橋梁安全性，保證橋梁質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：伸縮縫跳車;填土碾壓;路堤沉降;橋頭跳車

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0098-02

橋頭跳車的出現(xiàn)，影響公路經(jīng)營(yíng)管理，威脅行車安全，降低行車舒適度。跳車問(wèn)題是公路橋梁的病害之一，橋頭跳車現(xiàn)象出現(xiàn)，與橋梁路堤沉降、橋頭搭板設(shè)計(jì)以及橋梁接縫處理等息息相關(guān)。根據(jù)橋梁伸縮縫跳車、橋頭回填土跳車等情況展開(kāi)分析，及時(shí)解決橋頭跳車問(wèn)題，掌握橋頭跳車的成因，掌握橋梁出現(xiàn)沉降變形的原因，并且剖析行車荷載變化、橋梁剛性結(jié)構(gòu)等的關(guān)系，確保公路橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，提高橋梁行車安全。

1 橋頭跳車問(wèn)題出現(xiàn)的原因

1.1 伸縮縫跳車

伸縮縫跳車是橋梁跳車常見(jiàn)現(xiàn)象，之所以出現(xiàn)伸縮縫跳車，主要因?yàn)樯炜s縫受影響因素多，自身溫度影響下的膨脹變化會(huì)導(dǎo)致伸縮裝置出現(xiàn)拉壓應(yīng)力下降，同時(shí)受到外界車輛荷載變化的影響，車速的過(guò)度沖擊與振動(dòng)，其受力變化頻繁。橋梁伸縮裝置本身非常容易被破壞，一旦出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或者保護(hù)角鋼沒(méi)有發(fā)揮保護(hù)作用等，伸縮裝置的作用無(wú)法正常發(fā)揮，繼而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。橋頭伸縮裝置的應(yīng)用，將鋼板嵌入到橋梁橡膠層中[1]。實(shí)際橋梁施工期間，橡膠層的厚度經(jīng)常不能滿足伸縮裝置的需求，導(dǎo)致變形難度增加。

某橋梁施工中，伸縮裝置選擇板式伸縮形式，裝置的設(shè)計(jì)厚度4cm，伸縮裝置中間所安裝的鋼板厚度8mm，伸縮裝置正反面的橡膠層厚度分別為5cm、6cm，中間橡膠層厚度設(shè)計(jì)1.6cm，但是伸縮裝置在實(shí)際橋梁施工中伸縮量必須達(dá)到6cm，以上數(shù)據(jù)根本不能滿足伸縮量變壓要求。伸縮裝置本身不具備很好的剛度，橋梁運(yùn)營(yíng)期間不斷與車輛摩擦，會(huì)出現(xiàn)阻力加大的情況。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在鋼筋焊接過(guò)多的不足，一定程度上降低了伸縮裝置的抗疲勞能力。大量車輛行駛期間，橋梁所承擔(dān)的車輛荷載明顯增加，伸縮裝置承受達(dá)到上限，就會(huì)出現(xiàn)橋頭斷裂的情況，引發(fā)橋頭跳車。

橋梁伸縮裝置安裝期間，荷載的承受均通過(guò)鋼嵌件為載體，但是部分橋梁的鋼板寬度都達(dá)不到橋梁施工要求。施工中需要對(duì)橋梁縫進(jìn)行處理，達(dá)不到規(guī)定整齊度，會(huì)出現(xiàn)橋梁伸縮縫不一致的現(xiàn)象，寬窄不一造成橋梁橫向折裂，橋梁平衡性受到影響出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。伸縮縫跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，還受到溫度變化的影響。伸縮裝置安裝之前無(wú)法預(yù)壓縮檢測(cè)，伸縮裝置在溫度作用下不斷壓縮、伸拉，一旦伸拉中伸縮縫低于橋梁的路面，就會(huì)出現(xiàn)跳車，縮短伸縮裝置使用壽命[2]。伸縮裝置安裝期間重視不夠，焊接質(zhì)量存在問(wèn)題，車輛不斷的震動(dòng)與沖擊，焊接位置出現(xiàn)松動(dòng)，施工中沒(méi)有保證混凝土澆筑密實(shí)，存在蜂窩、斷裂、凹槽、偏斜等現(xiàn)象，這些都是伸縮縫跳車出現(xiàn)的原因。

1.2 橋頭填土跳車

橋頭填土跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，填土碾壓處理難度大，碾壓質(zhì)量控制不到位，加上橋頭的作業(yè)面較為狹窄，無(wú)法保證橋頭填土的壓實(shí)度。在實(shí)際施工期間雖然填土的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定要求，但是橋梁運(yùn)行期間，不僅需要承擔(dān)自身負(fù)荷，還要承擔(dān)車輛運(yùn)行負(fù)荷，導(dǎo)致填土位置逐漸出現(xiàn)壓縮變形，進(jìn)而橋頭位置沉降嚴(yán)重。橋頭沉降，車輛行駛的平衡性下降，引發(fā)橋頭跳車。橋頭填土防護(hù)工作不到位，水平壓力變化下橋頭位置出現(xiàn)位移，路堤明顯沉降。雨水天氣下填土中的細(xì)顆粒物質(zhì)隨水流流失，填土壓力出現(xiàn)變化，進(jìn)而引發(fā)橋頭沉降[3]。橋頭填土材料選擇過(guò)于隨意，達(dá)不到填筑標(biāo)準(zhǔn)，回填的范圍規(guī)范不科學(xué)，無(wú)法有效連接路堤，回填設(shè)計(jì)厚度數(shù)值過(guò)度，導(dǎo)致橋頭與路堤之間的銜接不緊湊，甚至?xí)霈F(xiàn)缺口，沒(méi)有及時(shí)將填土中的雜物清理，嚴(yán)重影響橋頭填土壓實(shí)度，從而導(dǎo)致橋頭出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。

2 伸縮縫跳車防治技術(shù)研究

2.1 優(yōu)化伸縮裝置荷載設(shè)計(jì)

伸縮裝置荷載設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以橋梁施工要求為前提，提高其剛度與荷載承受力，確保伸縮裝置安裝中伸縮量的準(zhǔn)確計(jì)算，嚴(yán)格控制伸縮間距。伸縮裝置的選擇在優(yōu)化設(shè)計(jì)中尤為重要。從剛度、伸縮度、鋼板質(zhì)量等方面進(jìn)行伸縮裝置選擇，很好的達(dá)到橋梁之間的銜接與位移。增加伸縮裝置的抗磨損性，能夠更好的承受汽車的碰撞，保證橋梁施工的質(zhì)量，為汽車行駛提供平穩(wěn)的環(huán)境?？茖W(xué)預(yù)防特殊天氣的不良影響，杜絕伸縮裝置中滲入垃圾。

2.2 伸縮裝置安裝優(yōu)化

提前測(cè)量好伸縮裝置的相關(guān)數(shù)值，尤其是錨固寬度，在橋梁施工中預(yù)留出伸縮裝置的安裝控件，仔細(xì)對(duì)預(yù)留槽的尺寸、梁板的長(zhǎng)寬等數(shù)值進(jìn)行核對(duì)，保證伸縮裝置安裝順利。提高對(duì)錨固鋼筋的重視，伸縮裝置安裝的穩(wěn)固性，受到錨固鋼筋的影響，一旦穩(wěn)固性下降，橋頭會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重沉降，進(jìn)而引發(fā)伸縮縫跳車。錨固鋼筋安裝期間，必須將角鋼牢固的嵌入到混凝土中，與橋梁整體框架與地面之間實(shí)現(xiàn)一體，排除錨固處理中的不穩(wěn)定因素[4]。錨固鋼筋在焊接期間，保證焊接操作與橋梁施工要求一致，不允許出現(xiàn)焊接誤差，伸縮裝置、橋梁的中心線必須重合，標(biāo)高、橫坡數(shù)值一致。

2.3 角鋼定位、氣溫、伸縮量計(jì)算準(zhǔn)確

伸縮縫跳車問(wèn)題的防治，要求橋梁施工期間，一定要保證伸縮裝置安裝科學(xué)，伸縮量計(jì)算準(zhǔn)確，氣溫控制得當(dāng)，角鋼定位合理。根據(jù)氣溫以及伸縮裝置相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出伸縮量，利用伸縮量適當(dāng)調(diào)整角鋼定位距離。確定角鋼定位距離后以專用的定位卡具進(jìn)行固定。根據(jù)橋梁施工的具體高度，焊接角鋼與伸縮裝置的預(yù)埋鋼筋，注意焊接縫的密實(shí)度，將其延伸到橋梁混凝土中，通過(guò)混凝土振搗的方式增強(qiáng)角鋼的固定力。

2.4 伸縮裝置錨固混凝土處理

伸縮裝置錨固操作結(jié)束后，需要對(duì)錨固區(qū)進(jìn)行混凝土澆筑。這是增加伸縮裝置穩(wěn)固性的重要步驟，同時(shí)也是后期橋梁運(yùn)行中預(yù)防橋頭跳車的關(guān)鍵手段。實(shí)際澆筑期間，需要提前對(duì)澆筑位置進(jìn)行清理，尤其是錨固結(jié)合位置，及時(shí)鑿毛，確保澆筑的密實(shí)度，有效預(yù)防蜂窩的出現(xiàn)。混凝土澆筑過(guò)程中，振搗、碾壓、養(yǎng)護(hù)等都嚴(yán)格按照橋梁施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。伸縮裝置的錨固位置澆筑，與橋梁整體混凝土澆筑共同進(jìn)行，澆筑結(jié)束檢查施工位置是否存在施工縫，如果存在施工縫，及時(shí)進(jìn)填塞處理，保證澆筑的密實(shí)性[5]。注意伸縮裝置中不能滲入混凝土，這樣會(huì)影響到伸縮裝置伸縮量的變化。做好伸縮裝置的后期養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)對(duì)老化的橡膠密封帶進(jìn)行更換，盡可能延長(zhǎng)伸縮裝置的使用壽命，預(yù)防橋梁出現(xiàn)伸縮縫跳車現(xiàn)象。

3 橋頭填土跳車防治技術(shù)研究

橋頭填土跳車防治，主要從填土期間地基沉降、壓縮方面出發(fā)?？茖W(xué)選擇填土材料，盡量減小填土摩擦，提高橋頭壓實(shí)質(zhì)量，控制好路基壓縮沉降量。橋頭填土以砂類土最佳，適當(dāng)添加碎石、巖渣等材料，減少橋頭填土壓縮沉降。

3.1 橋頭填土泄水管安裝

在橋頭填土位置設(shè)置泄水管。首先在路基填筑之前，清理橋頭基底，測(cè)量橫坡面積，預(yù)估夯實(shí)粘土范圍并且進(jìn)行土拱。其次挖取地溝，根據(jù)基底橫坡位置確定地溝的寬度與深度，鋪設(shè)隔水材料與硬塑料管。這期間注意，塑料管孔徑必須在5mm-10mm之間，將塑料管按照梅花形布置。塑料管一直延伸到橋頭路基外面，在其表面鋪設(shè)砂石。砂石的透水性非常好，并且粒徑較大，保證路基表面的滲水性。

3.2 規(guī)劃橋頭填土范圍

橋頭填土跳車現(xiàn)象的整治，必須科學(xué)規(guī)劃填土的具體范圍，將填土范圍到最佳，既能夠發(fā)揮出填土處理的效果，還能夠有效預(yù)防橋頭跳車現(xiàn)象。結(jié)合橋頭施工具體情況，確保填入范圍不要過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)短，一旦范圍過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)導(dǎo)致橋頭填土施工成本增加，但是范圍過(guò)小，則填土施工質(zhì)量下降，不能滿足橋梁施工要求。盡可能將橋頭填土范圍控制到最佳，滿足施工質(zhì)量的同時(shí)節(jié)省更多橋梁施工成本。填土操作中，為了能夠更好的完成填土，根據(jù)壓路機(jī)的寬度將橋頭填土范圍平均劃分，盡可能提高填土施工效率。做好橋頭填土與路堤的銜接處理，根據(jù)橋梁臺(tái)背長(zhǎng)度，計(jì)算出填料中與橋梁底部、橋梁涵洞之間的距離。填筑高度的確定還要注意填筑材料的透水性，檢查橋梁施工地區(qū)是否存在冰凍現(xiàn)象，如果處于冰凍地區(qū)，則需要適當(dāng)提高填筑高度，預(yù)防橋頭沉降，保證橋梁運(yùn)營(yíng)的安全性，汽車行駛的平穩(wěn)性。

3.3 土工格柵填土方式

土工格柵填土方式是當(dāng)前橋頭填土常用的方式之一，土工格柵填土，根據(jù)填土范圍設(shè)計(jì)土工網(wǎng)格，并且將土工網(wǎng)格平攤在橋頭填土位置。這種填土方式具備良好的彈性，增加橋梁荷載，在車輛壓力反復(fù)作用下依然能夠保持原狀，很好的預(yù)防橋頭填土位置變形。沿著平鋪的土工格柵進(jìn)行上下分層填土，橋頭位置的縱斷面在上下填土操作下形成倒梯形，緊密連接橋頭位置與地面位置。填土期間，必須仔細(xì)篩查填料的質(zhì)量，盡量不要選擇細(xì)料過(guò)多的填料。檢查泄水管的疏通情況，準(zhǔn)確計(jì)算橋頭填土厚度[6]。填土碾壓期間，盡量以大噸位壓路機(jī)位置，控制好壓路振動(dòng)，防止破壞土工格柵，導(dǎo)致橋頭穩(wěn)固性下降，橋梁運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)沉降、裂縫等現(xiàn)象，造成橋頭跳車。及時(shí)檢測(cè)橋頭壓實(shí)情況，有效減少橋頭填土空隙率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋梁質(zhì)量關(guān)系到交通運(yùn)輸安全，橋頭跳車現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，不僅汽車行駛安全得不到保障，甚至還會(huì)威脅到人們生命財(cái)產(chǎn)安全。橋頭跳車出現(xiàn)的原因眾多，其中伸縮縫跳車以及橋頭填土跳車最為廣泛。受到壓力的影響，橋頭出現(xiàn)沉降、裂縫現(xiàn)象，橋梁的平衡性被打破。仔細(xì)分析跳車出現(xiàn)的原因，從伸縮裝置以及填土施工等方面改善橋頭跳車現(xiàn)象，提高橋梁運(yùn)行效率與安全性，保證人們出行安全，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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[5] 周俊華.現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁（FCC樁）在海口市濱江西路防治橋頭跳車軟基處理設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2019（8）：33-35.

[6] 陳曉光.基于沉降量和沉降速率控制的黃泛區(qū)橋頭跳車地基處治技術(shù)研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2017.