探析高速公路橋頭跳車防治方法

1、探析高速公路橋頭跳車防治方法摘要：高速公路中存在的一個最普遍的問題就是橋頭跳 車。國內(nèi)外的很多學(xué)者根據(jù)本國或者本地區(qū)的具體情況對橋 頭跳車問題進行了大量的研究工作，以尋求問題的根源以及 解決的辦法。筆者通過分析產(chǎn)生橋頭跳車的原因，針對這些 原因提出了相應(yīng)的防止措施。關(guān)鍵詞：橋頭跳車防治研究1高速公路橋頭跳車成因分析經(jīng)過大量的調(diào)查以及研究發(fā)現(xiàn)，路堤下天然土基沉降、 交通負(fù)荷過大、接縫質(zhì)量差、填筑材料選用不當(dāng)、排水不順 暢、施工方案不當(dāng)、沖刷造成的填土流以及氣溫的循環(huán)變化 是引起橋頭跳車的主要原因。這些原因都會造成路基沉降而 導(dǎo)致橋頭與道路銜接不平緩而出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。因此，要想解 決橋頭跳車問題，必

2、須提高路基的承載力以及控制路基的沉 降量，使得橋頭與道路之間形成平緩的過渡以減少或者消除 橋頭跳車問題。下面我們介紹幾種常見的防治橋頭跳車的處 理措施。2橋頭跳車防治方法2. 1橋頭跳車常用防治方法只有消除橋路施工后的不 均勻沉降才能解決橋頭跳車問題。我國目前常用的措施就是 保證路基穩(wěn)定密實，除了選擇壓縮性小、透水性好的材料之 外，為了減少施工后的不均勻沉降，還可以釆用土工合成材 料加筋處理、從橋臺到正常段的填筑材料設(shè)置漸變段等措 施。為了控制臺背填土工后沉降量，一般根據(jù)軟土的性質(zhì)對 臺前臺后的不良地質(zhì)路段采取置換土、超載預(yù)壓、排水固結(jié)、 拋石擠瘀等處理措施。常見的措施主要有以下幾類：2.1.

3、1地基處理技術(shù)。地基處理是防治橋頭跳車最重要 和最根本的環(huán)節(jié)。地基松軟，沒有達到設(shè)計的承載力以及密 實程度是造成橋頭跳車最大的隱患。當(dāng)遇到軟土路基時除了 考慮經(jīng)濟效益外，一定要根據(jù)土質(zhì)的實際情況分段計算并且 分析天然地基狀態(tài)下的穩(wěn)定性和沉降情況。根據(jù)不同的地質(zhì) 情況采取不同的處理方案：換填法。如果臺背處于比較軟 弱的地基，地基的承載力不能夠滿足要求并且填土高度不高 時，可以采用換填砂礫的方法對臺背地基進行淺層處理，如 果缺少砂礫時，可以采用水泥或石灰作淺層加固。排水固 結(jié)法。如果臺背填土較高并且處于的軟弱土層較厚時，由于 沉降量變形過大僅僅依靠換填不能夠解決問題時就必須對 地基進行深層處理，如

4、考慮排水固結(jié)法。排水固結(jié)法主要用 在填土高度較大、低層粘土層厚以及粘土飽和的情況下，主 要使飽和粘土在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的作用下加快固結(jié)以 及增加強度。復(fù)合地法。由兩種不同剛度或模量的材料組 成的地基稱為復(fù)合地基，目前一般采用復(fù)合地基處理橋頭過 渡段的軟土地基，以提高其承載能力和減小地基的沉降變 形。對樁進行加固而形成復(fù)合地基以產(chǎn)生復(fù)合地基效應(yīng)主要 用于處理長度不太大的橋后軟土地基。此外，采用復(fù)合地基 還可以處理粘土層較厚的地基或者采用預(yù)壓排水固結(jié)方案 不能達到工后沉降要求的地基，尤其是處理混合型地基時不 但效果好，并且造價經(jīng)濟。為了采用復(fù)合地基法有效的避免 橋頭跳車的危害，應(yīng)當(dāng)對路橋過渡段的

5、軟地基進行加固處 理。2. 1.2半剛性擠密樁處理臺背路基。公路橋臺臺背填土 經(jīng)過半剛性擠密樁處理后形成了剛?cè)徇^渡區(qū)，與原路堤相比 顯著提高了密實度、強度以及承載力，有效的減小了沉降量, 從而很好的減少了橋頭跳車的現(xiàn)象。在處理完臺背地基、填 土以及完善橋頭搭板設(shè)計后，為了在橋臺和臺背填土之間形 成剛?cè)徇^渡根據(jù)剛?cè)徇^渡原理提出了在搭板的枕梁下設(shè)置 半剛性擠密樁。相對于傳統(tǒng)的方式來講由于半剛性擠密樁提 高了路基的壓實度、剛度、強度、承載能力以及抵抗變形的 能力，從而有效的減少了橋頭搭板枕梁端的沉降，因此使得 剛性橋臺與柔性路基之間形成了剛度和沉降的平緩過渡區(qū)， 從而減輕或者消除了橋頭跳車的現(xiàn)象。2

6、.1.3可起吊的雙搭板。在發(fā)達國家出于考慮造價以及 工期的影響，設(shè)計時也會考慮一定的工后沉降量，如日本規(guī) 定工后沉降量為30cm,橋頭兩端路堤的工后沉降量為10cm。 即使建設(shè)時達到了這個標(biāo)準(zhǔn)橋頭跳車現(xiàn)象還是會不可避免 的出現(xiàn)，更何況很多建設(shè)工期緊如果不釆取特殊的技術(shù)處理 更會產(chǎn)生橋頭跳車的現(xiàn)象。一般施工中有效處理橋頭跳車的 方法是采用起吊雙搭板措施，這種方法具有施工工藝簡單、 方便、快捷的優(yōu)點，起吊以及安裝設(shè)備主要有工字梁、千斤 頂、枕木以及鋼絲繩等。2. 1.4無縫式伸縮縫。我國現(xiàn)在的高等級路面一般都 是柔性路面即瀝青路面，對此通常采用無縫式伸縮縫來 防止橋頭跳車現(xiàn)象。由于無縫式伸縮縫使得

7、路面連續(xù)而沒有 剛度的突變，因此有效的避免了橋頭跳車現(xiàn)象。它主要是由 彈塑性體和t形搭接鋼板組成的，為了能夠有效的緩解橋頭 跳車現(xiàn)象，彈塑性體除了要具有一定的強度外，還應(yīng)當(dāng)具有 足夠的反復(fù)變性能量和良好的與瀝青混凝土路面的粘結(jié)性 能。2.2橋頭跳車防治新技術(shù)與橋梁的樁柱或墩臺相比， 任何路基都沒有那樣強大而穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因此，無論對路基 采取何種加固措施都不可避免的會發(fā)生沉降。沉降相對于建 設(shè)周期而言是一個緩慢的過程，沉降在建成初期速度比較 快，隨著時間的延長而逐漸趨于穩(wěn)定。針對這些問題，傳統(tǒng) 的工藝以及方法很難從根本上解決，因此，我們必須尋求和 探索新技術(shù)來防止橋頭跳車。2. 2. 1緩膨脹材

8、料處理橋頭跳車。高填土路基在自身重 力、外部荷載以及水侵蝕等因素的作用下發(fā)生沉降是一個自 然的趨勢和緩慢的過程。雖然目前通過采取很多措施而大大 減輕了沉降，但是其穩(wěn)定程度還是達不到橋梁的穩(wěn)定程度。 即使采取一些措施可以使臺背回填部分接近橋梁的穩(wěn)定程 度，但是跳車現(xiàn)象仍舊在所難免，這主要是因為路基與橋梁 屬于兩種不同結(jié)構(gòu)而不能達到一樣的穩(wěn)定。因此，為了將剛 性穩(wěn)定的橋與產(chǎn)出沉降的路基平緩的連接起來，就必須尋求 一種能夠控制膨脹量以及膨脹速度的臺背回填料。雖然在市 場上很難找到理想的膨脹材料，但是并不缺乏膨脹水泥以及 生石灰等膨脹材料。從經(jīng)濟適用的角度出發(fā)，生石灰是緩膨 脹材料中最廉價的原料。如果

9、選用生石灰作為膨脹材料，必 須控制生石灰與水結(jié)合的數(shù)量以及速度以使其具有緩膨脹 性。在應(yīng)用研究中應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工地點的具體情況參考已建工 程的路基沉降量，然后根據(jù)膨脹材料能夠產(chǎn)生的最終膨脹量 適當(dāng)?shù)目紤]膨脹量損失來計算該臺背回填所需的膨脹材料 的數(shù)量。 2. 2.2路橋一體化設(shè)計。傳統(tǒng)的措施之所以 不能夠徹底的消除橋頭跳車的根本原因是臺背路基工后必 然發(fā)生沉降，并且沉降量是不能夠確定的。采用路橋一體化 的設(shè)計方法可以有效的避免橋臺與路基之間產(chǎn)生高差，因而 防止了橋頭跳車現(xiàn)象，這是因為把路基看成了橋臺的一部 分，因此，在運營期間橋梁能夠主動靈活的適應(yīng)路基產(chǎn)生的 工后沉降，此外，在橋墩上設(shè)置可以升降的

10、支座還可以保持 縱坡度的平順以保證其服務(wù)水平。當(dāng)遇到地質(zhì)差、路堤高、 工期有特殊要求或者預(yù)計橋頭工后沉降量較大的多跨橋梁， 為了保持縱坡度的平順提高行車的舒適性，通常在橋墩上設(shè) 置可以升降的支座，等到橋頭沉降量達到一定程度時再通過 調(diào)整支座高度來保持縱坡平順。路橋一體化的設(shè)計僅僅是提 供了一種防治橋頭跳車的新思路，具體的處理措施還需要經(jīng) 過實際的應(yīng)用進行完善。2. 2.3 “柔性”橋臺。柔性橋臺的處理方式是采用土工 柵格或加筋土的方式將臺帽直接設(shè)置在土體上，但是設(shè)置的 前提是必須保證路基具有足夠的承載能力和土體穩(wěn)定，通過 這種措施可以達到橋臺和路堤同時變形和沉降的目的，從而 消除了橋頭跳車的現(xiàn)

11、象。對于跨徑小于等于10m的橋梁，主 要考慮排水和承載兩方面，可以在搭板與加筋土頂部的空隙 間填充合適的填充材料；跨徑大于10m的多跨梁橋，在橋墩 處設(shè)置伸縮縫以減小橋臺的沖擊力來防止土體沖刷和流失。 應(yīng)當(dāng)通過結(jié)構(gòu)計算來確定橋梁邊跨的跨徑。梁式橋通常多采 用柔性橋臺，而水平推力較大的拱橋不適合使用柔性橋臺， 并且一定要考慮防止路面或橋面的水滲入土體臺身，通常在 搭板與臺頂處設(shè)置粗粒料排水層或塑料插板排水層等措施 對臺頂進行處理。橋頭跳車是高速公路中存在的最普遍的問題，國內(nèi)外的 大量學(xué)者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)了造成橋頭跳車的原因。橋頭跳車不 僅影響行車的舒適性，還會對路面的使用壽命造成一定的影 響。因此，必須采取一定的措施降低或消除橋頭跳車現(xiàn)象。 本文針對造成橋頭跳車的原因提出了相應(yīng)的防治措施，希望 能夠有效降低橋頭跳車現(xiàn)象，增加行車舒適度以