试分析城市道路桥梁桥头跳车原因及防治

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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试分析城市道路桥梁桥头跳车原因及防治

赵含宇

丹东市市政工程设计研究院有限公司辽宁省丹东市118000

摘要:随着国民经济的快速发展,城市道路建设取得了长足的进步。在城市道路桥梁中,桥头跳车现象已成为普遍存在的质量问题,它直接影响行车的速度、舒适性和安全性。城市道路桥头跳车的原因是多方面的。因此,需要严格的质量管理和周密的施工,制定一套切实可行的预防措施,避免桥头跳车事故的发生,保证城市道路的畅通。

关键词:城市道路;桥头跳车;原因;防治措施

前言

由于桥梁与路基刚度的差异以及路基沉降的原因,会引起路基与桥梁的沉降差异,引起路面不平整,是桥头跳车的主要原因。根据工程地质条件,提高地基承载力和刚度的结构,对桥梁和路基之间的过渡段沉降设计得当,并逐渐过渡刚度,加强施工组织设计、施工控制等各方面的过渡结构的质量,建立一套科学的管理程序。

一、桥头跳车的原因分析

所谓桥头跳车,是指桥梁涵洞两端一定范围内,相对于桥面下沉,产生台阶并通过车辆产生颠簸的现象。桥头跳车的根本原因是桥梁结构与路基沉降的差异大于一定的极限值。主要原因如下:

1.1路桥刚度差

桥梁是刚性结构,道路是柔性或刚性的,与柔性的路基的结合。桥台一般采用钢筋混凝土浇注,整体刚度和力学性能都较刚性。一般情况下,路基路面具有弹性大、柔度大的特点,其力学性能为弹塑性体。两种力学性能差异很大的结构,

路桥过渡部分完成了灵活的衔接作用。因此,桥梁结构刚度大,变形很小,在基础部分不会发生明显变形。作为路基填筑材料,地基在自重和外荷载作用下会产生弹性变形和永久变形。

1.2土壤质量差

桥梁通常建在地下水位较高地区,由于软土的天然含水量大、压缩性高、孔隙比大、抗剪强度低,一旦在荷载作用下,很容易出现桥头跳车问题,加上桥头路堤高度较大,基底应力也大,更容易造成车辆地面沉降荷载、变形和稳定性,往往持续数年甚至更长的时间。

1.3背衬的影响

台后填料一般为渗透性材料,有多孔的,加上采用冲击压实设备施工作业,不能完全消除孔隙填充颗粒,车辆荷载和自身重力作用下,快速压缩,孔隙度小,在较短时间内产生压缩沉降。

1.4设计中存在的问题

桥头引道路基边坡防护的设计存在缺陷,不顾及桥台排水设计,设计标准太低,导致减少桥台与路基的强度,造成冲击。

在桥头路基工程中,多采用板式结构。但桥头跳车现象依然严重,桥梁板式破碎现象较为普遍,对其成因进行了分析。在桥头路堤在高填方路段。桥涵结构和桥头路堤在软土路基上的相对沉降比较大。由于板坯的长度不够,不能起直接连接的作用。车辆经过时,桥头必须有一个凸起。

1.5施工质量控制不严格

施工过程不满足要求,如果回填速度过快、沉降速度较快,则挡土墙结构的挤压比较大。如果前坡或挡土墙砌筑不及时,则可能引起土体滑移、冲击压实机的运行效果,将对桥梁造成严重危害。回填时,施工面积窄,施工工期紧。桥梁附近填土平面形状不规则。如果没有适当的压实机和人工固结,密度就很难满足要求。

二、桥头跳车的防治措施

2.1减小刚度差技术措施

(1)桥面板采用钢筋混凝土制成的钢筋混凝土板,桥面与路堤连接处灵活过渡,消除桥头跳车现象。

(2)柔性桥台类似于加筋的挡土墙,可以使路基与桥台连接处的刚度差小,避免路基的固结沉降。

2.2地基处理

控制桥头跳车病害的关键是桥头跳车软基处理。目前,在桥头软基处理中,一些措施如置换法、塑料排水板堆载预压法、深层搅拌法通常采用。

2.3路基处理

2.3.1回填方法

在桥台后,宜选用摩擦角大、强度高、压缩性低、压实快、透气性好的填料,如矿渣、碎石等,并要求使用适当的级配填料。回填桥头的另一种方法是在路基上部设置水泥稳定材料(约50cm范围)来提高路基的刚度。

2.3.2台背回填压实

由于在路基与桥台连接处,是回填的特殊地位,是一个薄弱环节,辊轧的地方太近,对台背回填的效果不好,每层松铺厚度不大于20cm,对回填材料的压实度必须达到95%,不超过5厘米,压实机械采用小型设备分层压实。

2.4路面处理

2.4.1设置支承板

桥台板可使柔性路堤的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台,从而大大减少了车辆的跳跃现象。板的长度可根据回填中断板的长度确定,并与路堤填筑高度成正比,与地基条件有关。

2.4.2设置搭板

为了避免跳车现象,搭板通常安装在末端部位,长度一般是3~5m。水泥混凝土路面,路面板可以用加厚板代替。

2.5加强过渡段的施工组织设计

路桥过渡段的施工组织设计应减少路桥的沉降差异。桥台结构完成后,应尽快安排过渡路基总填方路堤施工,在路堤与桥台的连接处,路堤和边坡应同时压实。如果大型机械难以滚动,可以用小型振动压实机代替进行完全压实。此外,大面积沉降地段的路基,如深厚软土地基和高填方路堤,除采用一些必要的地基处理措施外,还必须优先考虑静压施工,直至达到规范要求为止。在设计过程中,要处理桥面与路面的接缝问题,避免接缝处的损坏和车辆的跳动。

2.6严格控制施工质量

合理安排施工方案,严格按规范施工,控制包装质量,轻质材料。控制各层的填筑厚度、碾压次数,测试各层的填筑质量,特别是压实度的控制。

2.7工艺设计

应尽量减少设计中两种物质的不均匀沉降。加强接缝处的路面处理。我们认为桥台与路基结构是不同的系统。因此,如何消除和减小结构的突然影响,使两种不同接缝性能的路面系统抵抗竖向变形和平稳过渡是解决桥头跳车的主要路径。桥头设置可使柔性路堤向刚性桥台过渡。近端为桥台,桥台处有沥青填充防止水渗入。板坯在路基上的远端使用,因此必须放在台面上,并在锚栓之间设置板。在连接沥青路面时,在桥台上加上厚水泥混凝土嵌板。对于连接水泥混凝土路面,在连接段上增加路面板的厚度,混凝土路面与桥梁的连接处应设置钢筋混凝土板。端板在桥台上,加上防滑锚固钢筋和预留灌浆孔。为避免二次跳变,在接近端板处加设埋板。在板、埋板和厚板的下部,为了保证桥台和连接件在水平和垂直方向上的刚性等级逐渐变化,强度和回弹模量均高于其他路面结构。相应地,为了提高零件的整体承载能力和抗冲击能力,有利于降低错位率,调节不均匀沉降,改善颠簸或车辆跳现象。

2.8路基地段处理

桥头段路基必须夯实、稳定、均匀。一般情况下,路基要求处于干燥或中等湿度状态,湿态不符合强度和稳定性要求,必须进行处理。

桥台背面的填充材料可由超轻质材料制成路堤。轻质材料的铺设可以减轻路堤自重,有效地降低地基的应力,减少沉降,提高稳定的安全系数。坝肩后,应选择摩擦角大、强度高、压实快、渗透性好的材料,如岩渣、碎石等。

三、结语

总之,解决桥头跳车问题是一项复杂的系统工程。桥头跳车是道路施工中常见的路基病害。随着中国经济的快速和持续增长,这是一个长期而艰巨的任务,防治桥头跳车,需要设计、施工、监理、管理等各单位共同完成。另外,由于各种新工艺、新设备、新材料、新技术,针对不同原因提出了不同的方案,可以有效地避免桥头跳车的病害,不断改善驾驶条件,促进经济发展。

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