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公路桥头跳车原因分析及防治措施

2023-06-05 来源:易榕旅游
工程技术 China New Technolo gies and Products 国团图口团冒曩 ■嵋— ■ ■■—- ■ 公路桥头跳车原因分析及防治措施 杨均兴 (宁波交通工程建设集团有限公司,浙江宁波315000) 摘要:桥头跳车问题严重地影响了行车安全、降低了行车速度、增加了车辆运营费用和加速了桥梁及路面的病害,对公路桥梁的运行影 响极大,是公路修筑的一个急待解决的重要课题。本文分析了公路桥头跳车病害的原因,探讨提出减少病害防治措施,供大家参考。 关键词:公路;桥头跳车;防治措施 1前言 随着公路建设的迅速发展,投人营运的高 等级公路越来越多,而桥头出现的跳车现象,也 成为高等级公路尤其是软土地区的多发常见病 加固土桩类型主要适应于软弱粘性土。深 层搅拌法一般借助于压缩空气,采专门深层搅 拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被 搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(女口水泥等), 定剂量 的水泥进行稳定,并且远桥台 端与路基相衔接处,采用1:l设置斜坡。上述两 种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变 的成效。如两种方式同时考虑,则效果更佳。 害之一。 2桥头跳车原因分析 2.1地基沉陷 土质不良,由此产生沉陷是桥头跳车的主 要原因。桥涵通常位于沟壑地方,地下水位较 高,在南方地带多有软土,此类土天然含水量大 于液限,天然孑L隙比大,常含有机质,压缩性高、 抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破 坏,强度便显著降低,桥头路基填筑高度较大, 产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更 容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续 数年乃至数十年。就算在一些稳定地基,在外荷 作用下,也无可避免出现这个问题。 2.2压缩沉降 台后填料一般为渗透性材料,存在着多孑L 隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具 不能过分靠近接触台背,不宜 填料颗粒问孔 隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填 料迅速压缩、孔隙率降低,便在短时间内产生压 缩沉降,造成跳车。在工程实践中,就是在施工 时工序符合要求、压实度达到要求的情况下,但 台后填土较高,随着时间推移,也会产生不可避 免沉降。有时台后填土荷载对基底产生附加压 力,严重时会使桥台向后倾斜,发生不均匀下 沉,危及行车安全。 2.3措施不当 当前一些施工队盲目追求高速度,没有严 格按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基 造成扰动和破坏,没有充分时间固结,对台背挡 土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填 筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没 有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有 达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定, 工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原 因之一。 2.4设计不周 在基底未作彻底处理,而沉降还未稳定时, 应周详考虑桥台结构与引道衔接,在没有质量 保证情况下,不应该直接浇砼板。通车后两侧引 道沉降是长期的,如先设过渡性路面,使路堤沉 降基本完成后再改铺原设计路面,情况会好一 些。设计时也应处理好桥梁与引道路面接缝问 题,避免接缝损坏而造成跳车。 3解决桥头跳车的措施 3.1地基处理 处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。 目前对桥头软弱地基处理,国内已有加固土桩 法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法 和浅层处治法等措施,下面介绍几种行之有效 的常刚方法。 3.L1采用深层搅拌法加固桥头软基 经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软 土中进行一系列物理一化学反应,使软土硬结 成具有整体I生和一定强度的优质复合地基,从 而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(1寺别 是工后沉降),缩短固结期。其最大优点是工后沉 降小,缺点是造价较高。 3.12采用砂槛加固桥头软基 料粒桩类型适用于松砂地基、杂填土或软 土,对地基土起置换、竖向排水和挤密作用。一 般采用砂、砂砾、砾卵石、碎石或建筑垃圾等作 为桩体的主要材料,采用专用机械将材料灌人 地基,形成桩土复合地基来提高地基承载力和 减少沉降。因具有施一工工期短、速度决、质量 容易控制及噪音小等优点,该方法适应能力强, 可用于软弱地基、液化土地基和湿陷性黄土地 基等多种复杂地质条件。 3.1.3迥料排水板堆载预压法 该法属竖向排水体预类型,主要适用于透 水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和 滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多 孑L管道板带。为加速排水固结,减少后期沉降, 一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的 有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都 得以提高。其特点是施j简便}央捷,造价较低, 但效果比上述两种类型略差,仍存在少量工后 沉降。 3-2路基处理 3.2.1正确采用回填材料 为了防止桥头区产生蠕变沉降,回填应采 用粗粒的砂砾、碎石土或石灰土材料材料进行 填筑。铺设轻质材料可以减轻路堤自重,有效降 低地基应力,减少沉降并增大稳定安全系数,故 若有粉煤灰供应也采用粉煤灰作为轻质材料。 除此之外,有些地方开始试验推广一种新型超 轻质材料一泡沫聚苯乙烯块对减轻路堤的重 量,遏止桥涵连接路堤的过渡沉陷有一定的显 著效果。 3.22台背回填处理方式 当桥台后选用摩擦角大、强度高、压实快、 透水性好的填料如岩渣、砾石、砂砾等时,有利 于从台背缝隙巾渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺 利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有 利于改善压实性能,使路基容易达到设 要求 的密实度。 填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度 距桥台背不小于2m、且与路基相接处按不大于 h 1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而 定,一般取2--4m。桥头回填处理的另一方式是 在路基上部(约50cm范围内1设置水泥稳定料 改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定 层结构是沿路堤纵向距桥台背约10m长,用一 3.2-3台背回填处的压实 为减少桥涵两端路堤的工后沉降,从而使 桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小 一些,一般可选填筑路堤预压,让路基排水固 结,侍路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥 台位置土方,然后再施工桥涵。台背填筑前,宜 在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲 沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上 部结构吊装之后进行,同时注意结构物两端对 称填筑施工。臼背回填的压实质量是影响台背 回填沉降的—个主要因素。由于台背回填位于 路基与桥台相衔接这个特殊位置,成为碾压的 一个薄弱环节,压路机难以碾压到位,且大吨位 机械振动力太大时,对桥台有影响。因此,台背 网填近桥台处的压实机械宜选用小型压实机 具,且严格控制每层填筑厚度(宜取lO-q5cm内) 碾压遍数,并对每层填筑质量实施检测,力求压 实度达到96%以上;对于机械夯实碾压不到之 处,应及时采用人工补充夯实。 3-3路面处理 3.3.1设置桥台搭板 搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉 降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃 现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基 的容许工后沉降值计算确定,常取3~15m(当超 8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。搭板的 近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。 当桥头引道为刚性路面时,搭板的纵坡可采用 与路面设计纵坡平行方式 平置式搭板);而当 引道为柔『生路面时,则搭板的远台端常置于路 面面层与基层之间 置式搭板)。 3.3.2设置变厚式埋板 为避免二次跳车,常在搭板的尾端加设一 段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3_5 m,对 于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路 面板改为变厚式板。在搭板、埋板或变厚式板的 下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水 平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及 回弹漠量均高于其它路段相对应的路面结构层 材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有 利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头 跳车或二次跳车现象。 3_33采用过滤性路面 根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值 训算等情况,在桥头一定长度范围内铺设过渡 性路面,待路堤沉降基本完成 般为3 ̄5年1 后,再改铺原设计永久『生路面。常用的过渡陛路 面类型有预制水泥混凝土六棱块 长34.6cm、 厚20cm)、条石铺砌(25cmX25cm ̄40cm)、半刚性 过渡层或沥青表处过渡层等。其中水泥混凝土 六棱块和条石铺砌仅适应于水泥混凝土路面, 中国新技术新产品 一75— 嗣囵团圈涩 困 ZUIU INU ./ 0gi… d 工程技术 路基工程中沥青路面的施工管理 秦刚 张伟杰 (平顶山市公路管理局第一工程处,河南平顶山467000) 摘要:我国沥青路面的早期病害问题突出,除重载和施工因素外,大多与路面性能及排水有关。本文就规划、设计、施工、管理等方 面浅谈路基工程技术对沥青路面使用性能和使用寿命的影响。 关键词:路基;规划;设计;施工管理 目前,我国沥青路面的早期病害问题突 出,除重载和施工因素外,大多与路面性能及 排水有关。路基结构物不仅是实现车辆能在道 路上行驶提供基本的条件,而且是路面的支撑 合两方面内容:一方面是施工期防水排水的路 基保护,应考虑底基层完成后的排水全幅设计 透水性碎石料或硬路肩上设必要数量的盲沟; 另一方面是使用期的排水考虑:一是边沟、排 为不大于50cm,石方最大粒径为不超过层厚 的2/3,但不能超过30em,通常情况下,下列材 料为非适用材料: 3.2.1沼泽土、淤泥、泥炭、冻土、生活垃 结构物,对路面的使用性能有重要的影响。因 水沟、截水沟、急流槽的设置桩号范围及其断 圾,建筑材料 此,路基修筑质量的高低和防排水设计科学与 面尺寸,除采用标准断面外,对那些有排洪要 3.2.2含有树根和易腐朽物质的土 否对路面的使用性能和使用寿命起了重要的 求的部分作专项设计;二是地下水位较高的四 3.2.3有机质含量大于5%的土 作用,为了保持路基的整体稳定和变形小,防 季堑区段,主要是反映风化岩地段路堑,对边 3-2_4液限大于50%,塑性指数大于26的 排水设计科学,本人就规划、设计、施工、管理 沟采取加深或边沟下设盲沟(渗沟)或渗沟下 土;所以,我们在选择填料时,一定要慎重,如 等方面浅谈路基工程技术对沥青路面使用性 铺30cm厚的砂砾垫层,以截断地下水对路基 砾石、不易风化的石块、碎石土、卵石土、粗砂、 能和使用寿命的影响。 的影响。 中砂,砂性土等都是修筑路堤的良好材料,粘 1规划方面的影响 2.2.3桥涵路线交叉工程设计对排水系统 性土虽然渗水性很差,干燥时较硬而且不易挖 1.1据路网内路基的现有情况,分析为达 的考虑,桥涵设计主要看桥涵工程能否满意公 掘,浸水后水稳定性差,强度低,变形大,但粘 到规划期预定的目标状况所需的资源(资金、 路灌溉和排洪的需要,以及交叉工程在与边 性土在南方地区比较普遍,所以在给予充分压 材料、劳力等)及其在时间和空间上的分配。 沟、排水沟交叉时采取明沟或暗沟形式。 实和良好排水设施的情况下,仍可用作路堤填 1.2计划在给定的预算水平条件下使路 2.2-4路面设计对排水系统的考虑。在一 料。 网内路面服务水平达到最佳,所需安排的新建 些高等级公路上,由于在公路中央设有绿化分 3.3路堤土经分层压实,使之具有一定的 和改建项目及其对策方案。 隔带,在中央分隔带里,为了排水,先在中央铺 密实度,以消除大部分因水分干湿作用引起的 当我们修建一条路,在计划工期时,应充 一层土工布,后在土工布上设纵向带有渗孔的 自然沉陷和行车荷载反复作用而产生的挤压 分考虑建筑环境和气候条件等。如工程建在我 导管,把导管与早已预埋在路基上贯穿全幅的 变形,由此而保证路面的使用性能和寿命。因 省多雨地区,应该给路基一个沉降期,就是经 横向管用三通连在一起,通过横向管把水排到 此,路堤填筑时,为达到设计所要求的压实度 过一个雨季的稳定期,这样对路基日后形成的 路外,同时在埋有横向管的路肩上应设置急流 标准,必须层层碾压。压实度与含水量、干密度 沉降有一定的稳定作用。 槽,使水流至水沟,再在上面铺一层等粒径的 有关,保持最佳含水量和最大干密度,压实度 2设计方面的影响 砾石,然后用土填到比路面低2cm的位置,这 才有保证。 2.1根据路线设计确定路基填挖高度和 样,中央分隔带的水就可以通过导管排到路 3.4路堑的施工,主要考虑结构的稳定 顶宽,结合沿线岩质和土质情况,设计路基横 外,在超高地段,超高外弯的内侧地段设置明 性,绝对禁止挖土,根据地质情况和开挖高度 断面形状和边坡坡度。 沟,把水直接引到埋在路基的横向导管里,通 不同,采用的坡率不同,根据地形条件不同,采 在确定路基填挖高度时,我们必须对沿线 过横向管排到路外。 用的施工方法也不同,一般主要有纵挖法、横 岩质和土质进行勘探,根据地厨隋况来指导路 2.3根据当地气候,水文和地质等情况, 挖法、纵横相结合方法等。 基的设计,土质不行的地方,通过验算不用处 分析路基的稳定性,需要采用坡面保护,支挡 4管理方面的影响 理的路基极限填土高度可以达到多少,如不 结构或地基加固措施时进行相应的设计。在有 已建成的路基结构物在建设路面和使用 够,软土地基必须处理,如何处理?具体情况具 些高速公路上,对于挖方地段,根据土质情况, 过程中受荷载和自然因素的不断作用而逐渐 体分析,可采取换填土、抛石挤淤、排水固结 边坡坡率不同,采用的坡面防护形式多样,主 出现损坏,这就要求每年对路基、路面及排水 等。 要有人字型、窗孔型、百叶型、满铺式等;对于 设施进行定期检查并及时维修:一是做好汛 在挖方地段,挖到设计标高时,我认为必 填方地段,大多采用人字型,材料采用的多是 前、汛后路基排水设施的检查和维修工作。二 须再挖下去至少30cm,然后再返填30cm好的 浆砌,有的用混凝土,护坡之后,撒草籽绿化。 是要根据路基路面排水隋况不断改进排水设 土质,这样有利于提高挖方地段路基的稳定 3施工方面的影响 施,例如把排水沟加深、增设排水设施等。三是 性。 主要考虑地基承载力、填料、压实、边坡等 切实做好雨季来l临时期,上路巡查的工作,必 2-2据沿线地形、地表径流以及地下水情 方面 要时做好人工排水的准备。四是要及时修复水 况,进行道路排水系统的布置以及地面和地下 3.I地基承载力达不到设计标准的地方, 毁路面确保公路畅通无阻。 排水构造物的设计。 必须处理,处理方法根据地质情况、经济实力、 5结语 土石方是公路建设中使用最高的筑路材 施工方法简便与否等进行综合考虑。满足承载 综上所述,路基工程对路面质量影响重 料,而水对土石方路基有百害而无一利,诸如 力要求的地基,其顶面仍应酌情给予适当处 大,如果能从上述的诸多方面加以注意并努力 冲刷路基边坡,路基坍塌沉陷等,因此,在设计 理,地基表土,树根和草根必须清除干净,清除 改善的话,一定能取得良好效果,并提高工程 过程中须进行排水系统完整性设计。 干净后进行地基填前碾压,填前碾压达到要求 质量。 2.2.1路线设计对排水系统的考虑,路线 后才可填土。 参考文献 纵坡度宜≤2%,凹曲线底部宜设计在涵洞处, 3.2填筑路堤的理想填料为稳定性好,压 【11高性能沥青路面(Superpave)基础参考手册 并在边坡上设急流槽,超高段尽量避免设在路 缩性小,例如,在某高速公路连接线上,土方填 【M】.北京:人民交通出版社,2005. 堑地段,原则上要求考虑加深边沟。 筑的松铺厚度为不大于30cm,土石混填的松 [21张登良.沥青路面工程手册【M】.北京:人民交 2.2.2路基设计对排水系统的考虑,应适 铺厚度为不大于40cm,石方填筑的松铺厚度 通出版社.2006. 最大优点是翻修处理速度快;但不易铺砌平整, 对桥头跳车问题讨论,大家都有很多见解, 产生,有效地改善行车ffrf ̄-,促进经济发展。 行车仍有抖动感觉,且其砌缝应采用防水材料, 个人认为设计部门、施工部门和养护部门尽力 参考文献 以防渗入雨水损害路基。 协调,针对不同原因,提出方案,合理缩小造价 【1 东挤头跳车原因分析及质量控制 山西科 4结束语 和缩短施工期,才能有效地避免桥头跳车病害 技.2004-01-25. 一76一 中国新技术新产品 

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