浅析桥头跳车的成因及其防治措施

【摘要】本文首先分析了桥梁在使用过程中出现桥头跳车现象的原因,并结合实际工作经验,对桥梁建设过程中避免引起桥头跳车事故的防治措施进行了探讨,以此希望为我国路桥建设事业的快速发展做出贡献,并给予同行业人员有意义的借鉴。

【关键词】路桥施工;台背;桥头跳车;防治措施。

交通运输是社会经济发展、地区协作交流、国防现代化建设的基础和保障。在进入二十一世纪后,我国市政路桥建设迅猛发展,公路运输行业已经成为运量最大、范围最广、组织灵活的服务行业。但是,在我国路桥的建设过程中,普遍存在着桥头跳车现象,不但影响行车的舒适性,还会破坏路桥结构的稳定性,甚至造成严重的交通事故。所以对路桥产生桥头跳车现象的原因进行分析,并做好施工过程中的预防措施,确保路桥的整体质量迫在眉睫。

1、桥头跳车的原因分析。

1.1自然因素的影响。

通常情况下,桥梁位于地基软弱、地形起伏较大且极易产生沉陷的沟壑地段,再加上桥头路基的填筑高度大于一般地段,更增加了地基沉陷发生的机率。而桥梁路基的连接形式,有的为连续铺装,有的为接缝。但无论是哪种连接形式,在发生跳车的同时,台背处路面结构都将会遭到破坏,桥路面雨水将由破裂带渗入道路结构层中,引起的各种如板底脱空、基层下陷、路基沉降等道路病害,桥头跳车事故油然而生。

1.2桥梁设计方面的影响。

桥梁设计中,设计人员需对路基的地质条件和承载能力进行研究,计算出路桥结构弯沉与弯拉应力的控制量,并通过对台背处道路的各个施工环节的有效控制得以实现。当道路与桥梁弹性模量的差别较大时,桥梁整体变形量将会不同,久而久之便会产生跳车现象。

1.3桥梁结构方面的影响。

为了确保桥梁整体的耐久性和可靠性,桥梁的桩基础结构通常采用钢筋混凝土,墩台几乎不会产生沉降桥头的道路采用高填方土体上铺路面结构的形式,但台背路基土体由于固结作用缓慢沉降导致桥头沉降差异,最终出现桥头跳车现象。

1.4桥梁台背回填材料的影响。

台背回填料的弹性模量和刚性虽优于粘性土,但其为透水性材料。当道路遭到破坏后,乳化沥青或石油封层也将会受到破坏,雨水和滞水将由基层渗入到土路基,并导致基层离散或路基下沉等,特别是季节交替冷热胀缩,在地下水丰富或寒冷地区显得尤为严重。此外,失去下部承载的搭板或枕梁,在单独承受车辆重力及跳车重力加速度作用的影响下,悬挑的梁板最终会达到疲劳极限,桥头处便发生压缩沉降

1.5施工工艺的影响。

由于台背回填的作业空间小且压实度要求高,大型设备无法进行正常的作业,再加之基层材料的透水特性,导致此部位成为薄弱的环节,往往又没有引起施工人员足够的重视,给桥头跳车事故埋下了隐患。

2、桥头跳车的预防措施。

2.1台背回填设计。

明确台背回填的范围。台背回填的范围直接影响着台背填土的刚度与稳定性,过小无法满足刚柔过渡的要求,过大则增加了施工成本。因此该区域的回填范围应满足三点要求:1)台背回填要具有足够的长度;2)应考虑机械作业条件;3)采用台阶式的回填方法,且台阶高度不超过0.3m。台背回填材料的选择。台背回填应选择压实快、透水性好、强度高的材料,例如:砂砾土、中粗砂、碎石土等,也可以选择水泥土、天然砂砾土、石灰土等半刚性的材料。桥头排水的设置。当土体遇水时,其含水量会迅速增加,严重影响地基和填土强度。所以,在桥头锥坡和挡土墙应设置透水孔,并用无纺编织布或土工布将透水孔的内侧面封口。当桥梁所在地易出现地表水或地下水渗出现象时,桥头填方路基要设置排或阻止地下水的排水沟或渗沟。根据以往施工经验,桥头排水可采用盲沟与横向泄水管相互结合的形式,并处理好盲沟及泄水管接头的防水。

桥头搭板的设置。搭板可使路面与桥面过渡更为平顺。通常情况下,桥头搭板采用长度大于5m的钢筋混凝土板,一端直接搭于枕梁或路基上,另一端搭接于桥台的台背。枕梁是埋置于搭板下的路面与搭板的过渡结构,其主要作用是避免搭板端部路基出现非均匀性沉降现象。因搭板和车辆的重量均传递至枕梁,故枕梁下路基的局部范围需特殊处理,宜设置水泥石屑桩或碎桩,增加枕梁和下路基承载能力,降低沉降

2.2台背回填施工

地基处理。若原地表土层为淤泥时,必须要按照设计和规范的要求并结合工程实际,彻底清除淤泥质土,再进行换填处理。深层处理桥头地基,是降低桥梁地基后续发生沉降变形和防止桥头跳车的重要施工工序。通常采用的处理措施有减荷法、支撑法、加速固结法。减荷法是将泡沫塑料、粉煤灰等轻质材料回填,以达到降低路基自重,从而减少后期路基沉降为目的。此法通常与支撑法结合使用;支撑法是将混凝土桩、木桩等打入持力层,以打入桩体分散荷载和增加土体密实度,提高路基承载力的方法;加速固结法是通过排水插板、排水砂桩等缩短排水路径或通过超载、恒载预压等方法增加土体内应力,从而增加地基强度。

避免压实盲区。台背处道路施工空间狭小,作业条件受限,容易出现压实盲区,如压实挡板两侧或台背边缘碾压不到位。为确保台背填料压实度,台背边缘处的0.5m范围内,应采用小型机械分层填筑并夯实,分层厚度应大于0.1m且小于0.2m,确保桥梁台背回填材料得到全方位的夯实,压实度符合相关的规范规定。

分层填筑厚度及压实度的控制。严格控制分层厚度是保证压实度的前提条件,因此每层回填料的厚度不得大于0.2m,且沿台身每隔0.2m处做一道标记,并严格按照此标记进行填筑。另外,路堤与台背的填筑接头要采用台阶式的搭接方法,路堤要挖到密实处。

加强施工技术交底和施工质量管理。因路面和台背相接处属容易出现质量问题的施工部位,建议施工前,项目技术负责人向施工负责人或全体作业人员进行技术交底,使作业队伍掌握施工要点和采取的预防措施等。施工人员应严格按照工艺作业指导书的要求进行施工,并严格落实三检制。施工管理人员要将日常检查与定期或不定期、专项检查相互结合,实行全方位、全过程的质量管理,发现问题及时制止并上报项目负责人,并按制定的整改措施进行复查,彻底消除影响桥梁质量的不利因素,杜绝一切产生桥头跳车的质量隐患。

3、结束语。

路桥的建设过程中,桥头跳车是一个具有多重影响因素的复杂现象,而为了能够避免并有效解决这一问题,就需要从引起桥头跳车病害的诸多因素中寻找原因,并结合工程实地的地址条件进行分析,再施行有效的技术措施加以防治,才可以从根本上消除桥头跳车事故对交通车辆带来的影响,实现我国路桥建设质的飞跃。

参考文献。

[1]周志刚,郑健龙.公路土工合成材料设计原理及工程应用[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]交通部重庆公路科学研究所.公路土工合成材料应用技术规范[S].北京:人民交通出版社,1999.

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