高速公路橋頭跳車問題的防治與處理

張允興 王永興

摘要:改革開放以來,我國公路建設(shè)進(jìn)入了以高速公路為標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展階段,高速公路建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。本文結(jié)合現(xiàn)場施工經(jīng)驗,剖析了橋頭跳車問題的產(chǎn)生原因、防治措施及補(bǔ)救措施。

關(guān)鍵詞:橋頭;跳車;防治;處理

目前,我國高速公路建設(shè)正處于“質(zhì)”與“量”并重的重要發(fā)展階段,橋頭跳車現(xiàn)象是公路建設(shè)中常見的質(zhì)量問題之一,也是多年來困擾公路行業(yè)的一大難題,越來越引起公路建設(shè)部門的重視。橋頭跳車現(xiàn)象,不僅使得行車的舒適度大大降低,而且造成車輛大幅度減速,嚴(yán)重的跳車現(xiàn)象還可能導(dǎo)致車輛失控而發(fā)生交通事故。因此,如何解決高速公路橋頭跳車問題,是很多人在思索的問題,本人結(jié)合近十年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗提出一點膚淺的認(rèn)識與見解供大家參考和探索。

1 橋頭跳車的表現(xiàn)

主要表現(xiàn)為橋(涵)臺與相鄰路堤之間產(chǎn)生沉降差,造成錯臺或縱坡不順以及構(gòu)造物的附加變形(主要指伸縮縫),導(dǎo)致跳車。

2 產(chǎn)生橋頭跳車的主要原因

產(chǎn)生橋頭跳車的原因是多方面的,包括地基地面條件、填料、施工材料及設(shè)計、施工等多方面的諸多因素。主要有以下幾種:

2.1 剛度差引起的沉陷跳車

橋涵、通道與路基大部分都是同年平行進(jìn)行施工的,橋(涵)臺一般采用剛性較大的鋼筋砼澆注而成,其地基強(qiáng)度一般都具有較高的要求,沉降較小或不沉降,具有較大的整體剛度,而與之相連的路基填土雖然經(jīng)過壓實,但仍會產(chǎn)生較大的工后沉降,形成剛度較小、柔性較大的彈塑性體,在車輛荷載作用下,剛性較大的橋(涵)臺與塑性路基的剛度差引起道路與橋臺之間產(chǎn)生較大的塑性變形和剛度突變,增強(qiáng)了橋頭跳車的震動效果。

2.2 地基土質(zhì)不良

橋涵通常位于溝壑地段,地下水位高,且多為軟土地基,另橋頭路基填筑高度一般都較大,受荷載作用后,下沉的累積高度也較橋(涵)臺下沉高度大,形成錯臺;另外,部分橋頭地基為濕陷性黃土,橋(涵)臺基礎(chǔ)底部進(jìn)行了換填或加固處理,而臺后沒有進(jìn)行處理,臺后地基浸水后造成路基沉降,產(chǎn)生錯臺。

2.3 施工原因

一些施工單位只求進(jìn)度而忽視質(zhì)量,施工工期、供需安排不當(dāng),沒有嚴(yán)格按施工規(guī)范作業(yè)。

A、松鋪厚度控制不嚴(yán),造成每層的底部沒有壓實;B、回填速度過快,壓實度未達(dá)到要求;C、材料把關(guān)不嚴(yán),采用有機(jī)土、腐殖土或濕陷性黃土回填,產(chǎn)生較大的工后沉降;D、用人工壓實或壓實機(jī)具與壓實度不配套造成壓實度不足;E、施工場地狹小,壓實不便工人偷工,減少壓實遍數(shù),導(dǎo)致壓實度不足;F、沒有設(shè)計施工臺后排水設(shè)施,導(dǎo)致臺背填料浸水,形成較大的工后沉降。

2.4 設(shè)計問題

沒有按照設(shè)計規(guī)范要求在橋臺前后正確地設(shè)置搭板過度段,在橋臺與路面搭接處沒有設(shè)置脹縫。

3 防止橋頭跳車的施工措施

3.1 填料控制

選用透水性較好、摩擦角大、強(qiáng)度高、可壓縮性小、壓實快的填料,如砂礫土、碎石土以及堅硬的有一定級配的山坡上,最大粒徑不大于0.6倍的壓實厚度;填料嚴(yán)禁選用容易產(chǎn)生崩解的風(fēng)化巖碎屑,以免填料風(fēng)化崩解產(chǎn)生下陷。采用非透水性土,當(dāng)為粘土或粉質(zhì)亞粘土?xí)r,應(yīng)摻入石灰進(jìn)行改良;當(dāng)為塑性指數(shù)較小的砂土、亞砂土或粉土?xí)r,應(yīng)摻入普硅水泥進(jìn)行穩(wěn)定,必要時還可采用土工合成材料加筋處理。

3.2 壓實機(jī)具

由于臺背回填處位于路基和橋臺銜接的特殊位置,成為碾壓的薄弱環(huán)節(jié),壓路機(jī)難以碾壓到位,壓實機(jī)械宜選用小型機(jī)具分層壓實,對于機(jī)械夯實碾壓不到之處,應(yīng)及時采用人工補(bǔ)充夯實。

3.3 夯實方法

鋪筑一般在基底處沿路堤縱向長度距橋臺背不小于2m,且與路基相接處按不小于1:1設(shè)置斜坡或臺階,每層松鋪厚度不得大于15cm,壓實度必須達(dá)到95%。

3.4 地基處理

對于橋頭為軟基等不良地基時,需對地基進(jìn)行預(yù)處理,包括換填砂礫、換填碎石等換填措施,或采用砂樁、塑料排水板堆載預(yù)壓、深層攪拌等方法進(jìn)行地基處理。也可采用填筑路堤預(yù)壓法進(jìn)行施工,即采用填筑路堤預(yù)壓的施工方法,讓路基排水固結(jié),待路堤沉降基本完成以后再開挖涵洞或橋臺位置土方,然后再施工橋涵。

3.5 管理措施

加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,嚴(yán)格按照規(guī)范工序施工,杜絕偷工減料現(xiàn)象,并需對臺背回填進(jìn)行沉降觀測,以便發(fā)生不均勻沉降后及時補(bǔ)救。

4 補(bǔ)救措施

在施工中,由于種種原因,可能會使個別臺背回填壓實度不足,針對具體情況,應(yīng)采取補(bǔ)救措施。橋涵兩端設(shè)10m長的過渡段,對路基上部0.5～0.8m厚的路基土應(yīng)用水泥或石灰穩(wěn)定處理,也可采用二灰穩(wěn)定碎石進(jìn)行填筑,以期提高整體強(qiáng)度。路基壓實不足時,可用壓力注漿予以加固。在橋頭高填土路基上,除進(jìn)行換填土外,還可采用鋪設(shè)混凝土預(yù)制塊路面的措施,以便在高路基發(fā)生沉降后重新調(diào)平路面。

當(dāng)路面鋪裝以后產(chǎn)生沉降后時,說形成的臺階高度<20mm,縱坡差<4‰時,因?qū)囁俚挠绊懖惶珖?yán)重,可以不予修補(bǔ);當(dāng)臺階高度≥20mm,縱坡差><4‰時,對跳車的影響加劇,應(yīng)予修補(bǔ),修補(bǔ)長度應(yīng)視臺階高度、形狀而異,一般以10～15mm為宜,緩和段的坡度控制在0.5%以內(nèi)。為了使沉降后的路面與緩和段端部銜接舒順,應(yīng)對端部開挖處理,一般下挖15～20mm左右。錯位沉降的修補(bǔ)可用熱拌瀝青混凝土加鋪,以求增大與原路面的粘結(jié)能力,加鋪層的強(qiáng)度也較穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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[2]方福森,《路面工程》,人民交通出版社,1990.

[3]王明懷,高等級公路橋頭跳車清害的成因與防治研究,華東公路,1996.1.