胡云棟,周華一
(1.黑龍江省農墾九三管理局交通運輸局;2.黑龍江省東綏高速公路有限公司)
淺談公路橋頭跳車的成因和防治措施
胡云棟1,周華一2
(1.黑龍江省農墾九三管理局交通運輸局;2.黑龍江省東綏高速公路有限公司)
簡要介紹了橋頭跳車產生的原因,以及在設計和施工過程中的處理方法,以減少和消除橋頭跳車給公路交通帶來的隱患。
橋頭跳車;地基;路基;防治措施
隨著黑龍江省(以下簡稱我省)公路建設“三年決戰(zhàn)”的勝利完成和通村公路建設步伐的加快,極大的提高了我省公路基礎設施的整體服務水平。但是,越來越多的高等級公路投入使用后,出現了橋頭跳車現象,影響了車輛通行的舒適與安全,成為公路部門急待解決的問題。
橋頭跳車產生的重要原因是土質不良因而產生地基沉陷。橋梁通常建在河流和溝渠路段,這種條件的路段的土質大多屬于軟弱土。由于軟弱土質的特性是壓縮性較高,抗剪強度較低,在外力的作用下,結構容易受到破壞,致使軟弱土的結構強度顯著降低,引起地基的沉陷。再者,橋頭路基大多都是高填土路堤,而高填土路堤產生的基底應力大,在車輛荷載的反復作用下地基容易產生較大的沉降變形,致使橋頭跳車現象的產生。
橋臺背的填料自身天然含水,存在著孔隙。同時,橋臺背一般填土較高,并且施工面狹窄,在壓實過程中避免不了出現碾壓不到的死角,填料的壓實度達不到規(guī)定的要求。在竣工通車后,在橋臺背填料自重的作用加上行車荷載的作用,填料的顆粒間孔隙率降低,橋臺背填料出現壓縮沉降,逐步產生壓縮沉降形變,致使橋頭跳車現象產生。
設計不周和施工不當導致橋頭跳車現象產生的原因主要表現在以下幾個方面:在橋梁的設計和施工過程中沒有對軟弱地基進行有效的處置,沒有在基底頂面設置適當的排水設施,使路堤在開放交通后沉降量過大;設計中橋臺與路堤的銜接處不合理,在車輛荷載作用下產生裂縫,導致填料和基層受到損壞;在橋臺背填料施工過程中進度過快,對地基的結構造成破壞,對臺背的構造物擠壓力較大;橋臺背填料選擇不適,鄰近橋臺部分填料的壓實度沒達到規(guī)定要求。
由于橋臺大多采用剛性很大的鋼筋混凝土建成,屬于剛性體,而路面則屬于柔性體。相連的橋臺和路面存在剛度差,橋梁在竣工通車運營一段時間后,橋臺基礎的沉降變形相對于路面產生的變形較小,使橋臺與路面之間產生剛度突變和塑性變形,致使橋頭跳車現象產生。
控制橋頭跳車關鍵是對地基進行科學有效的加固處理,使地基滿足設計的承載能力要求。地基土質較好的情況下,首先應將地基表面的腐殖土和垃圾清理干凈,同時做好地基的排水工作。在壓實過程中,要嚴格控制地基的壓實度,使地基的壓實達到規(guī)定要求。如遇到軟弱地基和土質不良路段,應根據工程費用要求、工期要求和施工難易程度等具體情況來確定處理方法,在施工中對軟土地基處理的常用方法有擠密法、換填土法、預壓法、化學加固法等。
橋臺背填料應選用強度高、透水性好、固結性好、變形小的填筑材料,確保填筑材料在壓實后達到快速沉降,壓縮變形較小。條件允許的情況下可選擇級配合格的砂礫、碎石土等材料回填臺背,如使用沙土等材料回填臺背,應摻入水泥進行改良。路基與土基連接處,最好采取挖臺階的辦法進行處理,確?;靥钔梁屯粱两Y合緊密。
由于橋臺與臺背路面存在著剛度差,為消除結構突變需正確處理橋臺與路面的接縫,否則會造成橋臺與路面錯臺。橋梁與路面間的接縫,一般的處理方法是在鄰近鋼筋混凝土搭板的2~3塊路面板范圍內連續(xù)設置2~3條脹縫,避免因橋梁與路面連接處的結構突變影響所產生橋頭跳車現象。
在施工過程中,要嚴格控制好填料的選擇、填料填筑的厚度、填料碾壓的遍數和填料的壓實度。在施工過程中做好防水處理及施工現場的排水工作。橋臺處路堤下部應設置必要的排水系統,以確保填筑材料不受污染。橋臺背填料與橋臺施工協調進行,使路基密實度達到規(guī)定的設計要求。壓實設備不能靠近臺背施工,應選用震動夯進行人工夯實。
要有效的治理橋頭跳車問題,需經公路建設者因地制宜的深入研究,針對橋頭跳車的不同情況和產生原因,提出經濟、實用、便于施工的解決方案,并且通過嚴格認真的施工才能減少和消除橋頭跳車病害的產生。
U416.1
C
1008-3383(2012)04-0028-01
2012-01-11
胡云棟,男,黑龍江人,工程師,主要從事公路建設和養(yǎng)護管理工作。