橋頭跳車的原因及預(yù)防

1、淺談橋、涵頭跳車原因及預(yù)防Introduction to bridge culvert head trip reasons and prevention摘要公路橋涵兩端跳車現(xiàn)象十分普遍，如何有效解決橋頭跳車問題，實(shí)現(xiàn)橋涵 與路基結(jié)合處的完美順接，是我們路橋人不斷努力的方向。關(guān)鍵詞：橋頭跳車；原因；防治措施5AbstractTrip is com mon on both ends of the highway bridge, how to effectively solve the problem of vehicle dumpp ing, achieve perfect bridge and

2、roadbed jun cti on an d, it is our con ti nu ous efforts in the directi on of the bridge people.Key words: car bump; The reas on; Preve nti on and con trol measures目錄摘要2Abstract 3一、弓丨言6二、橋頭跳車的成因62.1由于橋臺(tái)與其后路基沉降不均勻 62.2臺(tái)背使用了剛度小的材料如粘性土作回填材料 6三、不均勻沉降產(chǎn)生的原因73.1橋頭路堤及錐坡范圍內(nèi)地基處理不徹底 73.2壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn) 73.3路浙摻水 73.4

3、臺(tái)后填土含水量大 73.5施工原因73.6設(shè)計(jì)原因8四、橋頭跳車的預(yù)防處理 84.1地基處理 84.1.1 一般地基 84.1.2 軟土地基 84.1.3濕陷性黃土地基 94.2嚴(yán)格控制橋頭路堤的壓實(shí)度 94.3合理選擇略堤塩料94.4嚴(yán)格控劊塩料質(zhì)雖及塩筑施丁 104.5 設(shè)置橋頭搭板 104.6橋頭路面作特殊結(jié)構(gòu)處理 114.6.1 設(shè)置枕梁和搭板 114.6.2設(shè)置變厚式埋板 124.6.3路面類型過渡 124.7臺(tái)背壓漿124.8設(shè)置“預(yù)拱度” 13五、結(jié)束語(yǔ)13參考文獻(xiàn) .13一、引言橋頭跳車問題一直是困擾橋梁工程技術(shù)人員的難題之一，特別是近幾年 來隨著我國(guó)高等級(jí)公 路的迅速發(fā)展，橋

4、頭跳車現(xiàn)象較為普遍，它直接影響行車 速度，也影響了行車的舒適與安全，甚至造成行車事故，同時(shí)由于車輛的高速行 駛在橋頭產(chǎn)生跳動(dòng)和沖擊，對(duì)路面和橋梁產(chǎn)生附加的沖擊荷載加速橋臺(tái)、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，也加快了車輛本身的損壞，直接影響了公路的使 用 壽命和社會(huì)效益，因此如何解決高等級(jí)公路橋頭跳車問題已成為刻不容緩的大 事，本文對(duì)幾種 有代表性的處治方法進(jìn)行了探討。二、橋頭跳車的成因橋頭跳車產(chǎn)生的根本原因是構(gòu)造物與其兩端接線路堤間的沉降差， 事實(shí)上完 全消滅沉降差幾乎是不可能的，我們采取防治措施的目的是減少沉降差， 使其控 制在設(shè)計(jì)行車速度下，以滿足使用要求。沉降差產(chǎn)牛的具體原因上耍冇以卜兒個(gè)方

5、面：2.1由于橋臺(tái)與其后路基沉降不均勻當(dāng)沉降差超過2cm以上時(shí)，將使此處的路面斷裂，從而使行車產(chǎn)生明顯的 顛簸和不適。公路橋臺(tái)一般采用樁基礎(chǔ)，樁尖落到持力層，其沉降量甚小，設(shè)計(jì) 控制工后沉降一般為2-3cm,而其后的臺(tái)背回填因地基沉降和臺(tái)后填料本身的壓 縮變形，使橋臺(tái)和路基產(chǎn)生不均勻沉降， 造成路面和橋臺(tái)的高程突變，路面變形 在豎向上將不是一條平順的曲線，這是形成橋頭跳車的主要原因。2.2臺(tái)背使用了剛度小的材料如粘性土作回填材料剛度小的材料雖然達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度要求，也未產(chǎn)生豎向沉降，但在較 大荷載作用下產(chǎn)生的塑性變形較之于強(qiáng)度大、剛度大的材料也要多得多。車輛從 路基到臺(tái)背形成了剛度上的突變

6、，因此柔性填土與剛性構(gòu)造物銜接處的剛度差是 橋頭跳車的另一重要原因。三、不均勻沉降產(chǎn)生的原因3.1橋頭路堤及錐坡范圍內(nèi)地基處理不徹底橋頭路堤及錐坡一般位于天然地基上，如果在填土前不做處理或處理不徹底，在路堤土的重力作力下其將產(chǎn)生極大變形， 而橋梁構(gòu)造物多采用樁基礎(chǔ)或經(jīng) 地基處理的擴(kuò)大基礎(chǔ)等，其沉降量很小，若橋頭路堤土重力產(chǎn)生的變形不能在橋 頭路面鋪筑時(shí)基本完成，將產(chǎn).牛橋不沉而路沉的現(xiàn)象，造成跳車。3.2壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)由于引道填土在壓路機(jī)碾壓時(shí)工作面小，特別是埋置式柱式橋臺(tái)臺(tái)帽周圍一般壓路機(jī)無法作業(yè)，這就導(dǎo)致橋頭引道及錐坡的填土壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，造成這部分填十卞沉，U|起跳車3.3路面滲水路

7、面水滲入路基或路面積水沿臺(tái)背滲入路基，造成路基土軟化、水土流失， 引起橋頭引道路基下沉，造成跳車。橋頭路基兩側(cè)排水不暢、防水工程不完善也 極易引起路基十的流失，引起沉降和跳車C3.4臺(tái)后填土含水量大如果橋頭引道是在春夏之交填筑的，路基土的含水量適中，橋頭跳車不明顯， 而在雨季用未經(jīng)徹底晾曬的含水量高的粘性土填筑的，雖然在填土中也摻入了石 灰，并設(shè)置橋頭搭板，但最終還是因填土達(dá)不到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)引起較大的變形，通車一兩隹就出現(xiàn)非常明顯的跳車現(xiàn)象C3.5施工原因1. 臺(tái)背填土?xí)r，施工面窄而工期要求又較緊，靠近橋面部分的填土平面形狀不 規(guī)則，如果缺乏適當(dāng)?shù)膲簩?shí)機(jī)具，采用人工夯實(shí)，則密實(shí)度難達(dá)要求，即便

8、有壓實(shí)機(jī)械，由于地形、便道、作業(yè)面及機(jī)械的限制，橋頭填土壓實(shí)密度， 很難達(dá)到要求，特別是臺(tái)墻后側(cè)及翼墻內(nèi)側(cè)填土，達(dá)到壓實(shí)密度要求確有一 定的難度。2. 施工隊(duì)盲目追求高速度，沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，未嚴(yán)格分層填筑、分層 碾壓、分層檢測(cè)施工。3. 防排水工程不完善或橋頭路基兩側(cè)排水不暢，路面積水沿臺(tái)背滲入路基，造 成路基土軟化、水土流失，引起橋頭引道路基下沉。3.6設(shè)計(jì)原因1. 對(duì)當(dāng)?shù)厮?，地質(zhì)、地形條件調(diào)查不清楚，軟土路基段未設(shè)地基處理工程或 采用高填方案。2. 橋臺(tái)基礎(chǔ)位置選擇不當(dāng)，橋臺(tái)基礎(chǔ)恰好位于不良地質(zhì)地段。3. 為節(jié)約工程費(fèi)用臺(tái)背填料未作手特殊設(shè)計(jì)。過去對(duì)橋臺(tái)背路基填土大多未做 特殊設(shè)

9、計(jì)，最多在大、中橋臺(tái)背中放一些土工合成材料或要求用砂礫夯填，而小橋臺(tái)背的路基設(shè)計(jì)則利用調(diào)運(yùn)的路基土方填筑，很少另列費(fèi)用。4. 縱坡設(shè)計(jì)時(shí)橋涵位于豎曲線的底部，增大了行車對(duì)橋臺(tái)的沖擊力。四、橋頭跳車的預(yù)防處理4.1地基處理4.1.1 一股咆臭挖除橋頭路堤邊坡及錐坡（護(hù)坡）坡腳外2m范圍內(nèi)的腐植土、耕植土、淤泥等，對(duì)基底進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度不小于85%,另加2個(gè)百分點(diǎn)，回填土應(yīng)分層壓實(shí), 壓實(shí)度也按規(guī)范提高2個(gè)百分點(diǎn)。4.1.2橋頭路堤地基要針對(duì)軟土層的厚度和軟弱程度采用不同的處治方法。當(dāng)淺層軟土厚度小于2m時(shí)宜全部挖除，再進(jìn)行基底壓實(shí)，換填顆粒較粗的填料，如天 然砂礫、碎石、工業(yè)廢渣等，壓實(shí)度要求同

10、一般地基。當(dāng)軟土層較厚全部挖除有困難時(shí)，應(yīng)采用粉噴樁、旋噴樁、碎石樁、排水板 等方法進(jìn)行處治 并設(shè)置砂礫墊層，在墊層頂面鋪設(shè)土工布，坡腳處設(shè)排水盲溝 及時(shí)將路基水排除。路基土填筑時(shí)還應(yīng)控制其填土速率（按規(guī)范要求）。4.1.3濕陷性黃土地基對(duì)橋頭路堤邊坡和錐坡坡腳外 2m范圍內(nèi)的地基（明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)橋臺(tái)的基底） 進(jìn)行強(qiáng)夯處理，壓實(shí)度不低于85%，另加2個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)滿足橋臺(tái)基底承載力 的要求，處理后的基底標(biāo)高在橋臺(tái)、橋頭路堤范圍內(nèi)應(yīng)在同一水平面上， 并用石 灰土或水泥土封閉，防止地基浸水。對(duì)濕陷性黃土地基還應(yīng)做好防水、排水工程， 防止地表水滲入路基，造成沉陷。4.1.4對(duì)季節(jié)性凍融地區(qū)的橋頭地基遇

11、有飽和細(xì)粒土或含水土層時(shí)，應(yīng)全部挖除 換填透水性土壓實(shí)后再填路基。4.2嚴(yán)格控制橋頭路堤的壓實(shí)度橋頭路堤及錐坡應(yīng)用小型振動(dòng)式壓路機(jī)分層碾壓，每層碾壓厚度不超過20cm，或用強(qiáng)夯機(jī)夯實(shí)（方法同前）。對(duì)臺(tái)背及柱式、肋板式橋臺(tái)的臺(tái)身周圍和橋 頭引道填土的壓實(shí)度按設(shè)計(jì)規(guī)范再提高 2個(gè)百分點(diǎn)，分層取樣測(cè)定其壓實(shí)度，并 由試驗(yàn)得出橋頭路堤的工后沉降量，以此來確定以后工序所應(yīng)采取的措施（如自然沉降、預(yù)留變 位值等），以便于橋頭搭板長(zhǎng)度所適應(yīng)的工后沉降差相一致。4.3合理選擇路堤填料對(duì)軟土地段采用粉煤灰等輕質(zhì)材料填筑路堤。選用透水性良好、易壓實(shí)、沉降完成快、后期變形小的砂礫填筑路堤或用石 灰穩(wěn)定土處理橋頭路堤

12、，或用物理力學(xué)性能比較高的流態(tài)粉煤灰水泥混合料 作為橋臺(tái)回填料。不準(zhǔn)采用高塑性粘土填筑橋頭路段。在橋頭路堤任一高度的平面內(nèi)不應(yīng)采用不同填料填筑（不同層次可用不同的 填料）。季節(jié)性凍融地區(qū)的橋頭路基上部采用水穩(wěn)性好凍融性好強(qiáng)度高的粗粒土填筑，填筑深度應(yīng)不小于最大凍深（包括路面結(jié)構(gòu)層厚度），以防凍脹時(shí)路面產(chǎn)生有害變形凍融時(shí)路床承載力下降。易受地表水、地下水影響的矮路基地段， 除做好路基、路面排水進(jìn)行路基全防護(hù)外，還應(yīng)將路側(cè)邊溝遠(yuǎn)離路基，以減 少水對(duì)路基的影響。4.4嚴(yán)格控制填料質(zhì)量及填筑施工眾所周知，橋頭跳車原因主要是路基壓縮沉降和地基沉降，由于填土的內(nèi)摩擦角較小，加之壓實(shí)質(zhì)量的影響，所填路基的壓

13、縮沉降一般較大，因此橋臺(tái)后 宜填筑內(nèi)摩擦角較大的透水性材料，如巖渣、碎石等。同時(shí)，選用內(nèi)摩擦角較大 的填料也有利于從臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外。臺(tái)背填筑透水性材料，還應(yīng)滿足一定長(zhǎng)度和寬度的要求，通常情況下基底處長(zhǎng)度 42.0m，與路基銜接 處一般應(yīng)留三1 : 1的斜坡或臺(tái)階形式。填筑透水性材料，施工應(yīng)掌握以下幾點(diǎn)：(1) 控制填料質(zhì)量，其細(xì)料含量不宜過大。(2) 臺(tái)背填筑前，在地基處理后的土拱上須設(shè)置泄水管或盲溝。(3 )臺(tái)背填筑透水性材料前，應(yīng)完成臺(tái)前防護(hù)工程及橋梁上部結(jié)構(gòu)。(4) 應(yīng)注意結(jié)構(gòu)物兩端對(duì)稱填筑施工。(5) 嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程作業(yè)，控制每層填筑厚度和碾壓遍數(shù)，并

14、對(duì)每層填筑質(zhì) 量實(shí)施檢測(cè)，透水性材料采用孔隙率控制其施工壓實(shí)質(zhì)量，其一般不宜大于15%。若透水性材料來源困難，可采用細(xì)粒土填筑，并執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，土質(zhì)不好， 含水量高的必要時(shí)可摻小劑量石灰、水泥或土壤離子穩(wěn)定劑等進(jìn)行處理。在橋涵施工中，注意橋臺(tái)砌筑與路基填高相結(jié)合并分層壓實(shí)到路基處理高 度，要達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。4.5設(shè)置橋頭搭板在橋頭設(shè)置搭板是防治橋頭跳車的一項(xiàng)主要輔助措施。搭板的一端支承在 臺(tái)背上，用錨栓固定，另一端、可直接置于石灰穩(wěn)定土或路面基層上， 不設(shè)枕梁。 搭板長(zhǎng)度依據(jù)設(shè)計(jì)行車速度、路堤填土高度及預(yù)計(jì)的橋臺(tái)與臺(tái)后填土的工后沉降 差的大小來確定，可選用4m、6m、8m、10m、12m幾種長(zhǎng)

15、度。搭板的受力形式多種多樣，在頂、底面配置足夠數(shù)量的受力鋼筋，搭板的下面設(shè)不小于2m厚的石灰穩(wěn)定土或碎礫石墊層，石灰穩(wěn)定土或碎礫石墊層應(yīng)在兩則鋪至邊坡面處，并順路方向鋪至搭板外23m。路徑w 3m的明涵和暗式涵洞通道可不設(shè)橋頭搭板， 但臺(tái)背填料應(yīng)選用砂礫或石灰土，由挖除表土后的地面起進(jìn)行填筑至路基頂， 可 選用小型振動(dòng)式壓路機(jī)碾壓，壓實(shí)度同前。4.6橋頭路面作特殊結(jié)構(gòu)處理考慮橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)?、脹縮等方面存在的差異，為了在 其縱、橫向都能平順逐漸過渡，可采取以下措施：4.6.1 i枕梁和搭板根據(jù)不同情況應(yīng)采取不同的布設(shè)方式： 橋梁為正交時(shí)，搭板預(yù)制安裝，板頂澆 6cm厚30號(hào)鋼筋

16、或鋼纖維砼鋪 裝層，在搭板與砼路面相接處設(shè)置脹縫，在與搭板鄰近的 23塊路面的板縫連 續(xù)設(shè)置脹縫。 橋梁為斜交時(shí)，除用鋼筋砼搭板和鋪裝層整體現(xiàn)澆完成以外，還另設(shè)鋼筋砼漸變板。漸變板的塊數(shù)視橋梁斜交角度大小而定，大于70 、7045和小于45。時(shí)分別設(shè)1、2、3塊板或以上，并考慮受力關(guān)系，其短邊應(yīng)三5m， 長(zhǎng)邊三10m，搭板按簡(jiǎn)支計(jì)算配筋，漸變板按構(gòu)造鋼筋位于板面下1/31/2板厚 范圍。實(shí)踐證明采用此措施還應(yīng)考慮到： 搭板的長(zhǎng)度確定至關(guān)重要，一般采用5m長(zhǎng)搭板為佳，且其長(zhǎng)度與路堤 填高成正比，并與土基狀況有關(guān)。 搭板按簡(jiǎn)支板進(jìn)行內(nèi)力優(yōu)化并配筋，面層按構(gòu)造鋼筋配筋，但在荷載作用于搭板時(shí)，板下路基

17、會(huì)起到一定的 支承作用，尤其當(dāng)枕梁下沉?xí)r，部分搭板 更受到路基支撐，使板頂產(chǎn)生局部拉應(yīng)力，對(duì)這種復(fù)雜的受力過程，設(shè)計(jì)時(shí)難以確定，故配筋與實(shí)際會(huì)有出入，枕梁按彈性地基梁計(jì)算，其關(guān)鍵問題在于確定 地基（路基）反力的分布規(guī)律，而截止到目前關(guān)于彈性地基結(jié)構(gòu)計(jì)算的各種理論都 只是部分地、不同程度地反映地基的實(shí)際性 質(zhì)，只在一定范圍內(nèi)比較符合實(shí)際， 故對(duì)于不同計(jì)算方法的適用范圍應(yīng)予特別注意。 搭板頂面設(shè)置何種鋪 裝層，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)其出現(xiàn)沉陷時(shí)需要使用的修 補(bǔ)材料、修補(bǔ)方法，并結(jié)合實(shí)際情況及相關(guān)問題，進(jìn)行處理以達(dá)到滿意效果。462 i對(duì)瀝青砼路面，在橋臺(tái)連接處增設(shè)變厚式水泥砼埋板， 對(duì)水泥砼路面，則將 連

18、接處的路面板改為變厚式。在搭板、埋板或變厚式板下，為保證連接部位的剛 柔層次在水平和垂直方向均漸次變化，宜采用強(qiáng)度及回到彈模量均高于土基的路 面結(jié)構(gòu)層材料，以提高該部位的整體受荷和抗沖能力，利于減小錯(cuò)臺(tái)幅度，調(diào)整 不均勻沉陷。463路面類型過渡橋頭不均勻沉降原因多，且難于根除，為此應(yīng)根據(jù)橋涵的長(zhǎng)度和接線填方長(zhǎng) 度在橋頭一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)鋪剛性過渡層或?yàn)r青過渡層。對(duì)橋頭路面接縫進(jìn)行處 理橋梁與瀝青路面的接縫，往往由于該處瀝青路面難以碾壓密實(shí)產(chǎn)生沉陷、 錯(cuò)臺(tái)或?yàn)r青路面受推移造成擁包。水泥路面與瀝青路面間的接縫，亦可采用類似處理措施得到解決嚴(yán)格質(zhì)量管理，確保合格工程。嚴(yán)格質(zhì)量管理，關(guān)鍵在于建設(shè)單位及其主管部門，特別是設(shè)計(jì)施工單位的協(xié)調(diào)努力，共同遵照設(shè)計(jì)施工規(guī)范、施工程 序、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程以及嚴(yán)格的質(zhì)量 和監(jiān)理，以確保合格工程才能避免橋 頭跳車病害發(fā)生。4.7臺(tái)背壓漿臺(tái)后填土和搭板施工一段時(shí)間后，產(chǎn)生的工后沉降可以使搭板支承面下降形 成脫空，通車后，搭板即