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浅谈桥头跳车原因及预防措施桥头跳车是指车辆通过桥梁与道路连接处时出现的颠簸现象,主要由桥台与路基沉降差异、施工质量及材料选用不当等因素引起。具体原因包括:1)地基承载力不足导致桥台和路基沉降不均;2)填料选择不合理或压实度不足,造成桥头路段沉降过大;3)排水系统不完善,雨水渗入路基软化土体;4)施工工艺不规范,如过渡段处理不当。
预防措施主要包括:1)优化设计,采用合理的过渡结构(如搭板)减少沉降差异;2)选用优质填料并严格控制压实度,提高路基稳定性;3)加强地基处理,例如采用桩基加固或换填法改善地基承载力;4)完善排水设施,防止水浸对路基的影响;5)改进施工工艺,确保桥头与路基衔接平顺;6)加强后期养护管理,及时修复病害。通过综合施策,可有效减轻桥头跳车现象,提升行车舒适性和安全性。
浅谈桥头跳车原因及预防措施
【摘要】 分析造成高等级公路桥头跳车的原因,介绍高速公路预防桥头跳车的各项措施,并提出了解决桥头跳车几个需探讨的问题。
钢管悬挑脚手架施工方案关键词 高速公路 桥头跳车 预防措施 问题探讨
桥头跳车是由桥(涵)台后路基沉降造成与结构物的高差超过一定值所引起的行车现象,分析原因有以下几点:
1.平原区所建排水、通行结构物为满足桥下净空,台后路堤较高,台后填土高度多数在5m以上,甚至高达10m以上,按理论上讲填土高度超过6m的路基当土基压实度达到95%时,台后沉降可达10~20cm.。
2. 台后路基的沉降有两部分,一是路基沉降,二是地基沉降,台后填土范围原地基承载力低,而路堤高,荷载大,一般施工方案仅对路基填筑处理而忽略了提高原地基承载力,造成原地基自然沉降。
3. 因为桥台伸缩缝自身质量问题,造成伸缩缝漏水,渗入台后填土,加重了台后路基的沉降。
4.台后与路基填土不同步,人为地减少了台后填土的自然沉降期。
5. 台后填土范围小,压路机工作面受到限制,紧靠台背部分的填土,往往压实度达不到要求,而加重路基自然沉降。
6. 由于桥面、路面、伸缩缝三者施工工序安排不当,造成三者顶面标高不一致,形成台阶而造成跳车。
7. 桥梁预应力板(梁)预拱度施工控制不好,使桥梁板顶标高超过设计值,施工中要保证桥面最薄厚度而只能用桥头纵坡调整。若纵坡调整坡长较短或与原设计路线纵坡方向不一致而产生跳车。
8. 施工单位施工管理不当,路基填料未按规范要求处理或桥台立柱施工顺序安排不当,涵洞盖板预制进度慢,造成桥(涵)台后不能及早填土及其它原因。
近年来,高速公路建设飞速发展,建设单位对工程质量提出了高标准、高要求,在工程实施当中,台背与路基的工后沉降差是客观存在,难以避免的。为尽力克服桥头跳车这一现象,下面就设计、施工中,针对桥头跳车的处置办法,笔者做一简要介绍,以供广大同仁探讨、指正,达到共同提高的目的。
如前所述路堤沉降其中一部分是原地基沉降,因此要求先处理原地基。
(1)桥台前后及涵台后原地表必须清理掘除干净,压实度不得低于90%,地基承载力满足设计值。
(2)桩基坑、涵基坑回填要求用石灰稳定土和砂砾分层回填夯实至原地面,监理对此处压实度作为必检点。
(3)为防止桥台前后人为形成不良地基,禁止基桩施工用泥浆池建在路基范围内。
(4)对于台前后有不良地质的地段先根据实际情况采取措施处理直至地基沉载力和压实度达到要求,再上土填筑路基。
从理论上讲应当选择强度高、宜压实、透水性好的砂砾土、石灰稳定土、卵石土等填料,根据实验发现灰土的压缩性比素土的压缩性减少25%,压实度提高2%,可减少沉降12%,所以在设计中路床范围素土填料改为石灰稳定土填筑、路床以下至原地面之间的填土压实度均提高到95%,提高填料强度,尽量避免路堤不均匀沉降。
(2)保证桥头填土的自然沉降期
从施工开始要求所有桥(涵)台后路基范围不允许作料场、材料加工场地等,桥台立柱浇筑达到强度和涵洞盖板安装完毕就开始台背填土,尽量延长桥头填土的沉降期。
(3)台背填土不允许有压实死角
为保证台背及台前填土质量,根据台背填土工作作业面小这一实际情况,严格控制每层压实厚度不得大于15cm,压实机械要合理配置,并必须配置气夯,以保证基坑及死角处都达到压实度要求。
(1)为使台后填土可以早开始,要求在立柱、基桩施工安排中,先安排桥台,再做其它中墩。
(2)为保证桥台盖梁下填土压实质量,要求必须先将台背填土至盖梁底面标高,再浇筑桥台盖梁。
(3)为避免桥梁、伸缩缝、路堤三者标高不一致形成错台,要求铺筑路面时先将伸缩缝预留槽临时用沥青填筑,路面一次铺筑,再对预留槽进行切缝安装伸缩缝。
(1)设置桥面与路基的过渡段
设置从刚性桥面到柔性路面的过渡段,在台后设置刚性或柔性搭板,减缓车辆下桥面时对路基面层的冲击力。
在预应力板(梁)施工中,控制好预应力放张时间、张拉时间及板(梁)存放时间,使实际预拱值接近设计值,在桥梁上部安装前,对每座桥的每一片板(梁)的预拱值逐一测量编号,安装时调整好板(梁)位置,以控制桥面铺装最薄处满足设计厚度为准,调整桥面标高,再根据每座桥实际桥面标高和原设计桥梁两侧路面标高差,设置纵坡<1%的调整纵坡,以改善桥梁与路基的高差,避免造成跳车。
5.提高伸缩缝施工质量
由于伸缩缝老化或施工质量不好,也会造成跳车,针对这一问题,全线伸缩缝施工要求必须是生产厂家专业队伍安装,严格控制伸缩体、预埋件、安装标高三个重点质量,并对小伸缩量的伸缩缝采用TST或预切伸缩缝新型材料。
高速公路在桥头搭板的设计中,主要采用了刚性搭板和柔性搭板两种形式,刚性搭板是在台后按5%的纵坡埋置钢筋混凝土桥头搭板,柔性搭板是用运土工格室这种新型土工合成材料,在土工格室中填土石等材料,构成具有强大侧向限制能力和大刚度的结构。
(1)刚性搭板厚度、长度的确定
搭板的长度是根据台后填土破坏棱体的长度来确定的,按照粉质亚粘土土质考虑,台背填土高5m以内的搭板长经计算定为5m,厚为30cm,台背填土高于5m的搭板长定为8m,厚30cm。
(2)刚性搭板埋设形式
为更好地解决刚性体和柔性体的过度,搭板埋置形式如前所述为斜置式北京某销售中心综合办公楼电气施工方案,为防止搭板下路基沉降,搭板断裂和纵向移位,采取了搭板下填筑天然砂砾或灰土垫层,提高搭板下承层的强度,在桥台背墙上预埋钢筋锚栓,牵制搭板纵向移位。
为防止台后路堤中央分隔带水及桥头水渗入路堤造成路堤不稳定,在两侧桥头路堤两侧修筑一定长度的护坡,并要求护坡与桥台前锥坡硬化联成一体,防止水渗入桥台后路堤内。
被交道路绝大多数为下穿高速公路,所以高速公路路堤高度往往受结构物净空限制,填筑高度较高。在目前工后沉降差无法杜绝的情况下,应减少明涵,降低路堤高度,让涵底下降,这样可以采用增设涵洞排水措施来解决涵底标高底于附近原地面所造成的积水问题。
以上所述是我们在高速公路设计、施工中所采取的一系列措施,由于桥头跳车从表面看是桥台和路堤的沉降差造成,实质上影响工后沉降差的因素很多,而施工中受到种种条件的制约,不可能做得尽善尽美,还有很多已经检验或未经实践的措施等待我们每位献身于高速公路建设者去实施和研究。
将桥(涵)台后填土跟路基填筑同步进行,可避免其它工序对台后填筑的牵制以提前台后填筑时间,增加土基自然沉降期。先将此范围填土填筑,达到一定标高后,再开挖涵基或钻孔浇筑基桩、立柱,对于土基与结构物接缝处采用砂砾或砂浆、灰土回填压实。
在台后范围先填筑一定厚度的级配碎石或砂砾,由于这些填料自重和结构特性,沉降可在短时间内完成,且无毛细水作用,可防水和加速排水,从而达到预防沉降的目的。
据已交付使用的几条高速公路使用情况看,U型桥台的桥头沉降明显小于其它类型桥台的台后沉降,从理论上讲U型桥台的两侧墙等于给台后路堤增加了侧向约束,可以控制路基发生侧向滑移,增强路堤稳定性,所以首先高路堤应做成加筋挡墙,再则应保证硬路肩宽度不小于1.5m。
根据路基土的力学性质和实际观测,路基第一年要完成全部沉降的70%~80%,3年内完成90%钢结构手工电弧焊焊接交底记录,所以从施工工期上在路基面层施工前应保证路基有1年的自然沉降期。
目前国内、外对解决桥头跳车现象有很多有效方法,笔者限于理论水平和实践经验不足,仅列出自己熟悉的几种方法和想法,望各位同仁指教。