橋頭跳車原因及預(yù)防辦法淺析

  摘要:橋頭跳車是一個(gè)普遍存在但卻一直沒有徹底解決辦法的問題,本文對(duì)產(chǎn)生橋頭跳車的原因進(jìn)行了分析,并提出了預(yù)防橋頭跳車的措施,為設(shè)計(jì)和施工提供參考。

  關(guān)鍵詞:橋頭跳車,原因,預(yù)防措施分析 

  橋頭跳車是一個(gè)普遍存在但卻一直沒有徹底解決辦法的問題,本人結(jié)合自己多年的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)此談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

  2003年,筆者曾于非洲塔那湖的湖濱參與公路建設(shè),工程規(guī)模221km。大小橋梁、涵洞等構(gòu)筑物數(shù)百座,至2006年路面竣工后,就有部分構(gòu)筑物不同程度地產(chǎn)生了跳車現(xiàn)象。通過調(diào)查了解并參考其他資料,歸結(jié)為以下原因:

  1.地基沉陷:橋涵通常位于低洼地勢(shì),地下水位較高而且豐富,在南方地區(qū)多有軟土地基。此類地基土天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有機(jī)質(zhì),壓縮性高,抗剪強(qiáng)度低,一旦受到擾動(dòng),天然結(jié)構(gòu)受到破壞,強(qiáng)度便顯著降低,在回填土的壓力作用下產(chǎn)生沉陷,從而導(dǎo)致路面一起下沉。這是橋頭跳車的主要原因。橋頭路基填筑高度較大,產(chǎn)生基底應(yīng)力相對(duì)較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉陷,且變形穩(wěn)定歷時(shí)往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年。就是一些穩(wěn)定地基在外荷作用下,也無可避免地出現(xiàn)這個(gè)問題。

  2.壓縮沉降:臺(tái)后填料一般為滲透性材料,存在較多孔隙,加上施工時(shí)受施工作業(yè)面影響,不能使用大的壓實(shí)機(jī)具,而且不能過分靠近臺(tái)背,不能將填料粒間孔隙完全消除。在車輛荷載和自身重力作用下,隨著時(shí)間的推移填料被壓縮,孔隙率降低,便產(chǎn)生壓縮沉降,造成路面下沉而跳車。在實(shí)際工程中,就是施工時(shí)工序符合要求,壓實(shí)度達(dá)到要求,但臺(tái)后填土較高,隨著時(shí)間推移,也會(huì)產(chǎn)生不可避免地沉降。有時(shí)臺(tái)后填土荷載對(duì)基底產(chǎn)生附加壓力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使橋臺(tái)向后傾斜,發(fā)生不均勻下沉,危及行車安全。

  3. 施工方法不當(dāng):一些承包商盲目追求速度,沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè),臺(tái)背填土速度過快,對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞,使地基土沒有充分時(shí)間固結(jié),對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大;施工時(shí)沒有按分層填筑、分層碾壓,或分層過厚沒有充分壓實(shí);用料沒有把好質(zhì)量關(guān),使用了高壓縮性土作為回填料;排水措施沒有做好,使回填料在水分的作用下變得軟弱;壓實(shí)度沒有達(dá)到要求等。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。

  4.結(jié)構(gòu)突變:橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)上存在著差異。橋臺(tái)前后是兩個(gè)不同性質(zhì)路面體系,前側(cè)是鋪設(shè)在橋臺(tái)背墻頂面柔性面層與剛性橋臺(tái)組成雙層路面體系,后側(cè)為柔性或半剛性多層路面體系。在車輛荷載作用下,墊層、基層密實(shí)度迅速增加,結(jié)構(gòu)層壓縮,總厚度降低。而橋臺(tái)是剛性建筑物,加上基礎(chǔ)處理較好,一般沉降很小,相對(duì)于路基而言,沉降可視為零,而鋪裝層壓縮也不大。這樣橋臺(tái)前后兩側(cè)抗變形能力不同,沉降差就不可避免出現(xiàn),使路面出現(xiàn)高差,造成跳車。

  相對(duì)于以上原因,對(duì)于橋頭跳車問題的預(yù)防措施有如下辦法:

  1.處理好臺(tái)后地基:處理好臺(tái)后軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟弱地基處理,現(xiàn)在國內(nèi)有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復(fù)合地基等常用方法。就目前情況看,水泥粉噴樁復(fù)合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費(fèi)用高;超載預(yù)壓一般可利用施工荷載作為軟基預(yù)壓荷載,但施工工期較長(zhǎng),剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡(jiǎn)單,經(jīng)驗(yàn)較為成熟,是目前處理軟基較為常用方法。要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,加以應(yīng)用,使地基承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。受造價(jià)約束,一般情況可設(shè)置過渡性路面,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)補(bǔ)強(qiáng)措施,待沉降后再改鋪原設(shè)計(jì)路面,常用過渡性路面有預(yù)制水泥砼塊、瀝青過渡層等,都是解決橋頭跳車的有效辦法。

  2. 對(duì)接頭處路面進(jìn)行處理:橋臺(tái)和路基結(jié)構(gòu)是不同體系。因此,主要考慮如何消除和減少結(jié)構(gòu)突變影響,使兩個(gè)性質(zhì)不同的路面體系在抗垂直形變上能平順過渡。對(duì)連接瀝青路面,則在橋臺(tái)處增設(shè)變厚式水泥混凝土埋板;對(duì)連接水泥混凝上路面,則將連接處路面板改為變厚式;炷谅访嫱瑯蛄合嘟犹帲詈迷O(shè)置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺(tái)上,并加設(shè)防滑錨固鋼筋和在搭板上預(yù)留灌漿孔。

  3. 嚴(yán)格控制施工過程:合理安排施工計(jì)劃,使施工過程嚴(yán)格有序規(guī)范。施工時(shí)符合規(guī)范要求,是有效減少橋頭跳車的關(guān)鍵,應(yīng)盡早開工,使回填土有充分的時(shí)間壓縮固結(jié);控制好填料質(zhì)量,盡量采用輕型材料和滲水性好填料;控制好每層填筑厚度,碾壓遍數(shù),對(duì)每層填筑質(zhì)量實(shí)施檢測(cè),控制好壓實(shí)度。臺(tái)后不易碾壓地方該用小型機(jī)械反復(fù)壓實(shí),直到密實(shí)度達(dá)到要求;臺(tái)后按一坡度設(shè)置泄水盲溝,溝底用粘上夯實(shí),以利排水。這樣,才能更好減少病害。

  關(guān)于橋頭跳車問題的探討,國內(nèi)外已有很多,原因及處理方法大家都有各自的看法。但我個(gè)人認(rèn)為設(shè)計(jì)部門應(yīng)充分考慮使結(jié)構(gòu)合理,減少可能引發(fā)沉降的因素;施工部門應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范施工,保證原材料合格,壓實(shí)度滿足要求,使回填料盡可能被壓縮從而避免在車輛荷載和自身重力下產(chǎn)生過大的壓縮引起沉降;監(jiān)督部門應(yīng)嚴(yán)格要求,防止施工過程中的不利因素出現(xiàn),尤其是對(duì)于回填料的性質(zhì)嚴(yán)格把關(guān),避免使用壓縮系數(shù)大的原材料,壓實(shí)度層層檢驗(yàn),合格后方可進(jìn)入下一層施工?傊,只有各方共同努力,才能有效地避免或減輕橋頭跳車病害,有效地改善行車條件,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

  參考文獻(xiàn)

  1、 公路施工手冊(cè)《橋涵》,人民交通出版社,1985

  2、 方福森,《路面工程》,人民交通出版社,1990