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文檔簡介

1、橋頭跳車原因及處治技術(shù)胡佳佳(湖南省韶山高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司,湖南湘潭411202 )摘 要:分析了橋頭跳車產(chǎn)生的危害及原因,綜述了近年來橋頭跳車防治工程實(shí)踐中采取的治理措施。關(guān)鍵詞:橋頭跳車;原因分析;防治措施;新思路中圖分類號:U 416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長,高速公路建設(shè)也步入快速發(fā)展時(shí)期。高速公路的建成和使用,為促進(jìn)國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、減緩其他交通運(yùn)輸?shù)膲毫Φ绕鸬搅酥匾饔?。但也?yīng)該看到,隨著使用時(shí)間的延長、交通量的不斷增長、載重量的增加,高速公路在營運(yùn)過程中也出現(xiàn)了不少問題,橋頭跳車就是最為普遍的問題之一。由于剛性橋臺結(jié)構(gòu)物與柔性路堤之間存在剛度差異,致使

2、路橋過渡段在行車荷載的反復(fù)作用下,連接處兩邊發(fā)生了不均勻沉降,較大的沉降差形成臺階,從而引發(fā)橋頭跳車病害。大量的實(shí)踐證明,設(shè)置搭板并加設(shè)搭板下支撐以提高地基剛度是較為有效而又經(jīng)濟(jì)的防治橋頭跳車綜合處理方法,但目前的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范對搭板涉及的較少,沒有專項(xiàng)設(shè)計(jì),其尺寸和配筋也大都是經(jīng)驗(yàn)性的,因此,搭板在車輛荷載作用下的實(shí)際受力性能特別是變形性能很難確定,這不利于有針對性地采取措施來防治橋頭跳車。而且,對于不同支撐條件下的搭板的使用效果與受力變形性能也缺乏系統(tǒng)深入的研究。1 橋頭跳車的危害橋頭跳車是公路行業(yè)中一個(gè)全球性病害,最近幾年,隨著我高速公路的快速發(fā)展,這個(gè)問題越來越突出。橋頭跳車會(huì)帶來一系列

3、意想不到的危害。1. 1 制約高效率運(yùn)營橋頭跳車會(huì)造成對車速的影響。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)臺時(shí),不設(shè)搭板的路橋過渡段由于路基沉降在橋頭形一個(gè)陡坎或臺階,見圖1。從行車的實(shí)際情況看,臺階對行車的影響比設(shè)置搭板路段的縱坡轉(zhuǎn)折對行車的影響要大,根據(jù)黑龍江省幾條高等級公路的觀測統(tǒng)計(jì),得出減速幅度和臺階高度相關(guān)方程式如下:V=1. 875 h1.12 (1)式中:V為速度的降低值,km/h;h為臺階的高度,cm分析表明:臺階高度不大時(shí),對車速影響較小。但當(dāng)臺階高度超過4cm時(shí),速度減幅將會(huì)隨臺階高度的增加而有顯著增大。由公式很明顯可得出臺階每增加1cm行車速度就會(huì)降低2 3km/h盡管減速幅度還受車型、載重情況、初始

4、速度等因素的影響,但以上統(tǒng)計(jì)規(guī)律具有理論意義。其次,高等級公路為防止橫向干擾而影響交通,除設(shè)置一定數(shù)量過水結(jié)構(gòu)物外,還需要設(shè)置相當(dāng)數(shù)量的通道橋(涵),因此由于橋頭路堤沉降,沿線路會(huì)形成許多高低不同的橋頭臺階,汽車遇到臺階,一般提前150一200 m減速,駛過之后,還要在大約相同距離加速,以恢復(fù)正常的行駛速度,從而使速度減幅更大,制約高效率運(yùn)營。1. 2 使司乘人員感覺不適當(dāng)車輛駛過跳車點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊,使司乘人員感到顛簸不適、精神緊張,容易疲勞和暈車等。因縱坡變化最終也會(huì)造成橋臺與引道之間的錯(cuò)臺,故路橋過渡段會(huì)發(fā)生縱坡變化、錯(cuò)臺和凹陷3種型式。無論設(shè)搭板的路橋過渡段,還是發(fā)生縱坡變化和凹陷的

5、不設(shè)搭板的路橋過渡段,必然在搭板兩端形成一轉(zhuǎn)折縱坡。現(xiàn)把汽車輪胎經(jīng)過橋頭兩個(gè)縱坡轉(zhuǎn)折時(shí)的行車線形近似地按兩個(gè)相切的反向豎曲線考慮,見圖2當(dāng)車輛由橋面方向行駛通過橋頭搭板時(shí),車輛行駛的是BC點(diǎn)間的折線路段,由于該區(qū)間縱坡變化一般很小,可以把該段區(qū)間近似看作一段凸型豎曲線路段,當(dāng)汽車行駛通過時(shí),則會(huì)在豎曲線上形成向心加速度,產(chǎn)生向心力,其值為:F=mv2/R (2)式中:F為汽車產(chǎn)生的向心力;m為汽車質(zhì)量,包括車身自重及所載貨物與人的質(zhì)量,kg; v為汽車通過時(shí)的行駛速度,m /s; R為凸型豎曲線半徑,m。向心力F會(huì)使人、車產(chǎn)生部分失重,當(dāng)車輛行駛經(jīng)過橋頭搭板至連接搭板的路面后,向心力消失,實(shí)際

6、上,在此瞬間人、車會(huì)受到大小等于向心力F的反作用力。據(jù)有關(guān)資料研究表明,當(dāng)人體受到相當(dāng)于自身重量10%左右的外部力量突然沖擊時(shí),乘客稍感到不適;當(dāng)人體受到相當(dāng)于自身重量20%左右的外部力量沖擊時(shí),車輛會(huì)形成不同程度的顛簸或跳動(dòng),乘客己感到明顯的不舒適。向心力越大,乘客感覺越明顯。當(dāng)向心力大于自重時(shí),汽車就會(huì)騰空飛躍,可能出現(xiàn)汽車沖出行車道甚至造成翻車事故。1. 3 對橋梁和道路產(chǎn)生附加力,形成惡性循環(huán)橋頭跳車現(xiàn)象將使路面受力發(fā)生顯著變化,研究者通過建立簡化的車輛運(yùn)動(dòng)雙軸動(dòng)力模型,得出在橋頭跳車過程中車輛的動(dòng)力振動(dòng)方程四階非齊次線性微分方程,進(jìn)而考慮橋頭跳車現(xiàn)象中車輛運(yùn)動(dòng)的各種邊界條件得到其解析

7、解,并由此給出了車輛駛向和駛離橋面時(shí)車輪對路面作用力的變化情況,見圖3。從圖中可看出當(dāng)車輛在路橋之間運(yùn)動(dòng)時(shí),無論是駛向還是駛離橋面,車輪對路面的作用力都有較大的變化,這說明路面此種情況下處于更為劇烈的作用力下,這將無形中加速路面的破壞。這種產(chǎn)生的附加力對橋頭伸縮縫及該處路面造成沖擊,使水分滲入,導(dǎo)致此處路面路基結(jié)構(gòu)層處于潮濕狀態(tài),尤其對于冰凍地區(qū),由于潮濕而結(jié)冰使路面摩擦系數(shù)減小,車輛容易滑動(dòng)而引發(fā)交通事故。由于橋頭跳車,行駛的車輛會(huì)對橋跨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加沖擊,天長日久會(huì)使結(jié)構(gòu)物變形甚至失穩(wěn);跳車劇烈時(shí),車輛將產(chǎn)生大幅度側(cè)向搖擺,造成惡性交通事故。山西省大運(yùn)道路(大同一太原一運(yùn)城)曲沃縣滏河橋因橋

8、頭跳車嚴(yán)重,曾多次造成翻車事故,橋兩側(cè)欄桿經(jīng)常被撞毀。1. 4 增加資源消耗、污染環(huán)境據(jù)有關(guān)資料表明,汽車經(jīng)過跳車點(diǎn),每跳動(dòng)減速一次,平均將增加油耗60 Ml,另外,加速和減速會(huì) 引起較大噪音,增加廢氣排量,污染環(huán)境。1. 5 增加養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、降低道路使用質(zhì)量當(dāng)前,我國高等級道路的修建造價(jià)每公里在千萬元以上,建成以后為了維持良好的使用狀態(tài),就必須要對橋涵兩端的臺階和伸縮縫進(jìn)行及時(shí)的維修和養(yǎng)護(hù);道路等級越高,交通量越大,設(shè)計(jì)時(shí)速越高,設(shè)置構(gòu)造物也越多,因此會(huì)形成許多高低不一的臺階,不斷的維護(hù)不僅花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力,且產(chǎn)生了不良的社會(huì)影響。2 橋頭跳車的原因分析橋頭跳車的主要原因是剛性橋臺結(jié)

9、構(gòu)物與柔性路堤之間存在剛度差異,致使路橋過渡段在行車荷載的反復(fù)作用下,連接處兩邊發(fā)生了不均勻沉降,較大的沉降差形成臺階,從而引發(fā)橋頭跳車病害。故而,路橋過渡段區(qū)域所存在的剛度差及沉降差異問題是導(dǎo)致橋頭跳車的根本原因。2.1 地基強(qiáng)度不同橋涵、通道及路基大都是同年平行進(jìn)行施工的,橋涵是剛性體,其地基強(qiáng)度一般都有較高要求,并進(jìn)行加固處理,而臺后填方地基并沒有相應(yīng)要求,那么在上部荷載作用下將會(huì)使地基土產(chǎn)生壓縮變形,成相對于橋臺來說較大的地基沉降。特別在軟土地基路段,由于地基土天然含水量高,孔隙比大、壓縮性高,強(qiáng)度低,滲透系數(shù)小,地基沉降更為嚴(yán)重,而且需要相當(dāng)長的時(shí)間才能趨于穩(wěn)定。同時(shí)高速公路為全封閉

10、、全立交的公路,由于要滿足交叉公路、航道等凈空的要求,臺后填土的填筑高度一般較高,因而產(chǎn)生的基底應(yīng)力較大,形成地基沉降也就相應(yīng)較大。2004年到杭甫高速考察時(shí)發(fā)現(xiàn),路基沉降5 cm左右,車輛越過每座通道均產(chǎn)生明顯的振動(dòng)顛簸。2. 2 設(shè)計(jì)不周設(shè)計(jì)人員有時(shí)對施工過程如何便于碾壓考慮不周,對于填料的要求不嚴(yán)格,臺背排水設(shè)計(jì)考慮欠佳。橋涵結(jié)構(gòu)物兩端的路堤,由于過水、跨線或通道的要求,一般填土都較高,低的3m左右,高的可達(dá)lOm或更高。過水橋涵兩側(cè)路堤往往受水浸淹,地基條件較差,除了設(shè)計(jì)上對路基斷面結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)上有所考慮外,其它多數(shù)情況對高路堤設(shè)計(jì)上并無特別的要求,如壓實(shí)度等指標(biāo)均與一般路堤無異。由

11、于路堤較高,在填筑以后受到自重和行車荷載的作用,路堤填土必然要產(chǎn)生豎向變形值。2. 3 施工原因施工時(shí)對回填土未慎重考慮,施工人員用料不當(dāng),控制不嚴(yán)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且施工不良比材料不良更易造成臺后下沉。如施工時(shí)工期工序安排不當(dāng),橋頭填土處于工期末期,被迫趕工,沒有很好控制壓實(shí)度,致使臺后壓實(shí)不足。2. 4 地基浸水軟化在橋(a)與路基接合處,常會(huì)產(chǎn)生細(xì)小裂縫,當(dāng)雨水滲入縫后,就會(huì)改變路基土的原有指標(biāo)參數(shù),使路基產(chǎn)生病害,導(dǎo)致路基沉降。2. 5 橋臺伸縮縫的破損橋梁伸縮縫在選型和施工時(shí)考慮不周和處理不當(dāng),過分注重伸縮量的計(jì)算,而對伸縮縫的安裝及適用情況了解不夠,使伸縮縫破壞,也易產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。如

12、山西省大運(yùn)吠同一運(yùn)城痛速公路,全長737km,1990年竣工通車,全線大中橋梁大部分采用板式橡膠伸縮縫,到目前,大部分已損壞更換,這種損壞直接影響道路的使用。3 橋頭跳車的處治措施3. 1 地基處理措施為了縮小臺后路堤地基與橋臺之間的剛度差異,減小路橋過渡段的沉降差值,對臺背下地基進(jìn)行加固是非常有必要的,尤其是如軟土地基、濕陷性黃土地基、河流相沖擊洪積物地基等特殊地基。3.1.1 換填法在填筑路堤時(shí),如地基沒有足夠的剛度,路堤的第1層是難以達(dá)到較高壓實(shí)度的,即使充分碾壓,也會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。在這種情況下,可考慮對基底進(jìn)行換填,可因地制宜、就地取材,選用砂礫、中粗砂或石碴、塊石等,但換填厚度最

13、好控制在0. 52. 0 m之間。筆者在日東高速濟(jì)寧段所施工的絕大部分橋梁涵洞采用級配碎石砂換填,通車5a后,臺背跳車現(xiàn)象依然非常輕微。3.1.2 強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法一般采用100400 kN的重錘,從640 m的高處自由落下,對地基土施加強(qiáng)大的沖擊能,在地基中形成沖擊波和動(dòng)應(yīng)力,將地基土壓密、振實(shí),以達(dá)到提高強(qiáng)度、降低壓縮性的目的。根據(jù)公路試驗(yàn)段的研究及其它工程應(yīng)用來看,路基填土高小于5. 0 m的情況,采用100 t0 m夯擊功對地基滿夯1遍,然后將表面松散土整平。經(jīng)過強(qiáng)夯處治地基的工后沉降一般小于5. 0cm且可以在3個(gè)月內(nèi)完成,基本不影響路面鋪筑以后的地基穩(wěn)定性,而且采用強(qiáng)夯法相對其它方法來

14、說要縮短工期。強(qiáng)夯法處治地基時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):地基的處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)的平面尺寸,每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度不宜小于3 m;施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)場選點(diǎn)進(jìn)行試夯,在同一場地內(nèi)如土性基本相同,試夯可在一處進(jìn)行,若差異明顯應(yīng)在不同地段分別進(jìn)行試夯;在試夯過程中,應(yīng)測量每個(gè)夯點(diǎn)每夯擊一次的下沉量摘稱夯沉量)。最后2擊的平均夯沉量不宜大于5cm或按試夯結(jié)果確定;試夯結(jié)束后,應(yīng)從夯擊終止時(shí)的夯面起,每隔50 an取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),測定土的干密度、壓縮系數(shù)等物理及力學(xué)指標(biāo);試夯結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可調(diào)整夯錘質(zhì)量、落距或其它參數(shù)重新進(jìn)行試夯,也可修改設(shè)計(jì)方案。筆者在河南少洛高速伊川段施工中采用了這種方法,效

15、果良好。3.1.3 加入增強(qiáng)體形成復(fù)合地基近年來,隨著臺后病害越來越受到關(guān)注,復(fù)合地基理論及其應(yīng)用迅猛發(fā)展,一些新的樁型、施工設(shè)備和施工工藝也隨之應(yīng)運(yùn)而生。從柔性樁、半剛性樁再到剛性樁,根據(jù)不同的地質(zhì)情況和當(dāng)?shù)亟ㄖ牧腺Y源,在全國的公路建設(shè)中均得到了廣泛應(yīng)用。按作用機(jī)理的不同,大體分為2類:一是通過振密、擠密作用,比如振沖碎石樁、振動(dòng)擠密砂樁等;二是灌入固化物,采用深層攪拌法、高壓噴射注漿法、灌漿法等施工工藝,如應(yīng)用較多的水泥土攪拌樁、粉噴樁、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)等,本文就是在搭板下采用素混凝土樁冰泥碎石樁)來處理臺后路基的。3. 1. 4 排水固結(jié)法在臺背填土較高、軟弱土層較厚、地基

16、沉降變形很大時(shí),僅靠換填不能有效解決問題,需對地基進(jìn)行深層處治,此時(shí)可考慮采用排水固結(jié)法。排水固結(jié)法是在修筑構(gòu)造物前,對天然地基或已設(shè)置豎向排水體的地基加載預(yù)壓,使土體固結(jié)沉降基本完成或大部分完成,從而提高地基土的強(qiáng)度,減少地基工后沉降的一種地基加固處理方法。排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)2部分組成。常用排水系統(tǒng)由砂井、塑料排水板、砂墊層等,主要作用在于改變地基的排水邊界條件,縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑;加壓系統(tǒng)有2類:堆載法和真空法,主要作用在于增大地基土的固結(jié)壓力,促使地基固結(jié)。排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)聯(lián)合使用就會(huì)達(dá)到較好的效果。3.1.5 塑料排水板堆載預(yù)壓法該法屬豎向排水體預(yù)壓類型,

17、主要適用于透水性低的軟弱粘性土。塑料排水板是由芯體和濾套組成的復(fù)合體,或是由單一材料制成的多孔管道板帶,自1983年在天津塘沽新港施工試驗(yàn)成功以來,在全國各地高速公路軟基處理都得以廣泛推廣應(yīng)用,其主要施工工藝程序:整平原地面一攤鋪下層砂墊層一機(jī)具就位一塑料排水板一穿靴一插入套管一拔出套管一割斷塑料排水板一機(jī)具移位一攤鋪上層砂墊層。為加速排水固結(jié),減少后期沉降,一般都配合堆載預(yù)壓或超壓施工,使地基土的有效應(yīng)力增大、抗剪強(qiáng)度和承載力及穩(wěn)定性都得以提高。其特點(diǎn)是施工簡便快捷,造價(jià)較低,但效果比上述2種類型略差,仍存在少量工后沉降。3. 2 路堤處治措施路堤是承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)、汽車荷載的載體。路堤的

18、沉降和變形直接關(guān)系到公路的正常運(yùn)營,而且一旦發(fā)生破壞,維修比較困難。況且在施工中受構(gòu)造物的影響,大型的壓實(shí)機(jī)械由于工作面較小難以展開壓實(shí)工作;即使有足夠的工作面可供大型壓路機(jī)開展工作,在壓實(shí)過程中大噸位機(jī)械振動(dòng)力太大,出于對橋臺的安全考慮,一般也不允許在橋臺背部位使用大型的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。因此,臺背部位回填土的壓實(shí)質(zhì)量難以保證,加之該部位路堤施時(shí)間完成固結(jié)沉降,因而為了使臺背回填料的固結(jié)沉降提早完成,無論應(yīng)用下列哪一種措施,都首先應(yīng)該合理安排施工工序和時(shí)間,設(shè)法盡早對路橋過渡段路堤進(jìn)行施工,保證有足夠的時(shí)間完成沉降。3. 2. 1 強(qiáng)夯法對于路堤采用強(qiáng)夯處理,道路工程界尚在探索中。強(qiáng)夯法補(bǔ)強(qiáng)

19、橋臺背路堤,是一種在路基填筑完成后,路面鋪筑之前發(fā)現(xiàn)路基存在壓實(shí)質(zhì)量問題時(shí)采用的預(yù)防性補(bǔ)救措施。通過強(qiáng)夯法處治可以成倍地提高路基承載能力,大大改善路基的均勻性,從而減少路橋過渡段的不均勻沉降值。3. 2. 2 注漿法注漿法是在公路病害中應(yīng)用最廣而且效果也較好的一種方法,不但可以在地基處理中應(yīng)用,在路堤病害處治應(yīng)用中也很廣泛,只是路堤修筑過程中經(jīng)過碾壓和換填處理后壓實(shí)度高,含水量較小,通常選用的是滲透注漿法映石填料)、壓密注漿法和劈裂注漿法。3. 2. 3 換填法對于路堤而言,換填主要是對在施工中選用不當(dāng)?shù)奶盍虾陀捎诃h(huán)境變化(如路面破壞后路面水滲入、邊溝破壞后地表水浸泡等)引起路堤病害的部分土體

20、進(jìn)行換填處治。3. 2. 4 土工織物在路堤病害處治中也可以使用土工織物,常用的有土工格室和土工格柵。土工格柵(室)處治橋頭跳車的原理是:在填土中沿路線方向分層平鋪土工格柵(室),格柵(室)層的一端固定于橋臺臺背,另一端與路堤連接,利用土工格柵(室)度形的連續(xù)性及其高強(qiáng)度、高彈性、大變形特性,將車輛荷載及上部土體的自重荷載部分地傳遞到橋臺,在臺背局部范圍內(nèi),分層阻止填料沿臺背沉降;與此同時(shí),通過格柵憧與土體的相互作用,改善局部荷載作用下土體內(nèi)部的受力狀態(tài),將荷載擴(kuò)散到一個(gè)較大的范圍內(nèi),從而達(dá)到減少外部荷載對土體的壓縮沉降,延長沉降特征長度,使臺背與填土交界部位的階梯狀沉降變?yōu)檫B續(xù)漸變沉降。從而

21、實(shí)現(xiàn)剛性橋臺到柔性路面的過渡。3. 3 路面處治措施路面是道路的重要組成部分,路面層的破壞不僅會(huì)引起橋頭跳車,還可以使路基破壞,因而可以通過路面層的特殊設(shè)計(jì)來達(dá)到治理橋頭跳車的目的。3. 3. 1 設(shè)置橋頭搭板為了避免不均勻沉降對行車造成的不良影響,目前在我國高等級公路建設(shè)中常用的方法是在橋臺上設(shè)置橋頭搭板。橋頭搭板一端支撐于橋臺,另一端通過枕梁或直接與路基相連。橋頭搭板設(shè)置把算中的不均勻沉降量分散在搭板長度范圍內(nèi),使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡至剛性橋臺上,從而起勻順縱坡的目的,使車輛通過時(shí)跳躍現(xiàn)象大為減少。合理設(shè)置的橋頭搭板可有效地解決局部沉陷和橫坡變化的狀況,但不能解決縱坡變化情況,因

22、為當(dāng)橋臺和過渡段土體之間發(fā)生不均勻沉降后,搭板兩端分別隨兩者下沉,即橋頭搭板繞簡支端轉(zhuǎn)動(dòng),縱坡變化仍然存在,見圖4因此,為了消除不均勻沉降引起的跳車的不舒適感,橋頭搭板長度設(shè)計(jì)應(yīng)該符合:搭板長度L橋臺至穩(wěn)定段路基長度Lo,那么搭板長度設(shè)計(jì)的主要問題就是如何確定橋臺至穩(wěn)定段路基長度Lo。因此,枕梁下的地基必須專門設(shè)計(jì)。目前應(yīng)用的有2種法:一是在枕梁下設(shè)置二層水泥穩(wěn)定碎石層,每層厚度20 cm左右,使作用在枕梁上的汽車荷載通過水泥穩(wěn)定碎石層以更大范圍擴(kuò)散到路基中,從而減少枕梁下的應(yīng)力集中問題,見圖6。二是本文研究的枕梁下設(shè)置混凝土樁,樁徑20cm樁距一般1. 5 m樁長視填土高而定。3. 3. 2

23、 采用過渡性路面對于已經(jīng)發(fā)生而且還可能繼續(xù)發(fā)生大量沉降的臺背填土,還可以采用設(shè)置過渡性路面,過渡性路面可采用預(yù)制水泥混凝土六棱塊、條石鋪砌、半剛性過渡層或?yàn)r青過渡層等類型。其中水泥混凝土六棱塊和條石鋪砌僅適應(yīng)于水泥混凝土路面,最大優(yōu)點(diǎn)是翻修處理速度快;但不易鋪砌平整,行車仍有抖動(dòng)感覺,且其砌縫應(yīng)采用防水材料,以防滲入雨水損害路基。最簡便而有效的方法是瀝青過渡層類型,其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時(shí),可及時(shí)補(bǔ)充鋪設(shè)一層瀝青混凝土或?yàn)r青砂,便能確保行車暢順,有效避免跳車現(xiàn)象。3. 3. 3 其它一是可以設(shè)置梯形搭板,然后再在上面鋪設(shè)柔性路面料,從而實(shí)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)的剛度變化,以達(dá)到順坡的目的,見圖7。 對部分

24、橋頭路基填土高、路橋過渡段施工進(jìn)度快等特殊情況,考慮通車后剩余沉降量較大,很有可能出現(xiàn)跳車現(xiàn)象的路段,將橋頭搭板設(shè)計(jì)為可起吊的活動(dòng)搭板,通車一段時(shí)間后若出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,可將搭板吊起,調(diào)整基層及枕梁標(biāo)高,再將搭板放回原位即可通車,施工工藝簡單、方便,是一種快捷、有效處治橋頭跳車的方法。二是就像設(shè)置預(yù)拱度一樣,可以在路橋過渡段設(shè)置縱向反坡。所謂的縱向反坡就是在可能產(chǎn)生沉降的范圍內(nèi),根據(jù)沉降的經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置一定的縱向路面超高,以抵消在運(yùn)營過程中的路面沉降,從而達(dá)到消除橋頭跳車的目的。三是國內(nèi)外的一個(gè)發(fā)展趨勢是設(shè)計(jì)整體式或整體式橋臺的橋梁,就是盡可能減少伸縮縫的設(shè)置,從而從根本上解決由此引起的結(jié)構(gòu)病害冰下滲

25、、冰凍等久利用下部結(jié)構(gòu)(樁等)來考慮整個(gè)橋的溫度等引起的縱向伸縮,來實(shí)現(xiàn)路橋的平緩過渡。四是采用過濾性路面。根據(jù)橋涵的長度和路基的容許工后沉降值計(jì)算等情況,在橋頭一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面,待路堤沉降基本完成(一般為3 5 a后,再改鋪原設(shè)計(jì)永久性路面。常用的過渡性路面類型有預(yù)制水泥混凝土六棱塊(邊長34.6 cm、厚20 cm、條石鋪砌(25cm X 25 cm X40 cm、半剛性過渡層或?yàn)r青表處過渡層等。其中水泥混凝土六棱塊和條石鋪砌僅適應(yīng)于水泥混凝土路面,最大優(yōu)點(diǎn)是翻修處理速度快;但不易鋪砌平整,行車仍有抖動(dòng)感覺,且其砌縫應(yīng)采用防水材料,以防滲入雨水損害路基。值得推廣的簡便有效方法是

26、瀝青表處過渡層類型,其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時(shí),及時(shí)補(bǔ)充鋪設(shè)一層瀝青混凝土或?yàn)r青砂,能確保行車暢順,有效避免跳車現(xiàn)象。3. 4 從設(shè)計(jì)上防治在設(shè)計(jì)上盡量消除不均勻沉降。3. 4. 1 設(shè)計(jì)中增加臺背回填的長度如河南省高速公路設(shè)計(jì)技術(shù)要求規(guī)定:臺背回填長度由部頒規(guī)范要求的H+2m(H為臺背填土高度度更為2H + 5m,增加橋臺至穩(wěn)定段路基長度,同時(shí)在施工過程中能有效解決場地狹小,臺背清理不徹底,材料翻拌不均勻,碾壓不密實(shí)等問題造成的工后沉降。3.4.2 把高填方路基改橋梁如河南省高速公路設(shè)計(jì)技術(shù)要求規(guī)定:路基填土高度超過lOm路段設(shè)橋梁通過,軟土處理深度超過6m時(shí)設(shè)橋梁通過,該措施可以防治高填方路

27、基沉降。3. 5 在施工過程中防治臺背回填是防治橋頭跳車的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此施工過程中要嚴(yán)格控制。1)控制壓實(shí)度,同時(shí)選用強(qiáng)度較高、壓縮性小、剛度較大的材料作為臺背回填料,如二灰碎石、水泥穩(wěn)定砂礫都比較理想。2)做好回填施工前的準(zhǔn)備工作。臺墻砌筑砂漿或澆筑混凝土必須達(dá)到規(guī)定的齡期和強(qiáng)度;結(jié)構(gòu)物蓋板或梁必須安裝完畢;必須準(zhǔn)備充足的小型壓實(shí)機(jī)具,如蛙式打夯機(jī)、夯錘等,或小噸位壓路機(jī);必須將臺背回填處原松散或壓實(shí)不夠的回填料清除,如果采用臺階形式與路基相接,則臺階尺寸必須按規(guī)定控制,同時(shí)檢驗(yàn)臺階壓實(shí)度,且應(yīng)注意回填處應(yīng)無積水和淤泥等等。3)加強(qiáng)臺背施工管理。臺背回填一般填筑層次較多而且為防止雨水泡及加快

28、進(jìn)度,臺背回填也宜突擊填筑。因此,為防止漏檢或超厚,必須加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物臺墻的高度分層,且在實(shí)地墻背作好層次標(biāo)記和編號。同時(shí),加強(qiáng)室內(nèi)管理,每個(gè)結(jié)構(gòu)物臺背回填應(yīng)建立一個(gè)技術(shù)檔案,填寫好每層寬度、厚度和壓實(shí)度等數(shù)據(jù),畫出每個(gè)結(jié)構(gòu)物臺背回填質(zhì)量、進(jìn)度控制圖,畫好層次,標(biāo)明驗(yàn)收日期等。4)加強(qiáng)施工技術(shù)指導(dǎo)。首先,對臺背回填材料進(jìn)行檢驗(yàn),如級配、混合料配合比等的檢驗(yàn)和原材料的檢驗(yàn)等。其次,應(yīng)按規(guī)定厚度填筑,分層回填砂礫石,分層厚度不大于15 cm礫石回填粒徑不大于6cm細(xì)料含量不宜過大??刂苹靥盍系暮吭谧罴押扛浇?%一2%范圍內(nèi);對于機(jī)械夯實(shí)、碾壓不到之處,人工補(bǔ)充夯實(shí)。臺后回填

29、與路堤填土銜接部位用重型壓路機(jī)(自重20 t以上)進(jìn)行追密壓實(shí),確保銜接緊密;檢測壓實(shí)度時(shí)應(yīng)具有代表性,嚴(yán)格控制每層填筑厚度和碾壓遍數(shù);盡量做到臺背回填與路基填筑同步進(jìn)行,若臺背回填滯后于路基,則挖臺階與路基相接,以減少接頭和加強(qiáng)接頭的結(jié)合,但不能超前路基填筑;臺背回填應(yīng)注意橋兩端對稱填筑。3. 6 防治橋頭跳車的新思路將基于沉降的樁基設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于橋梁樁基的設(shè)計(jì)實(shí)踐中,分別通過調(diào)整樁長和樁數(shù),使樁基沉降從橋梁主跨往邊跨逐步增大,而在路橋連接處使邊跨橋臺沉降與橋坡填土沉降基本一致,見圖8從而為解決橋頭跳車問題開辟了新的途徑。該法已應(yīng)用于簡支橋梁,通過建成后的長期監(jiān)測,證明是可行有效的,且在經(jīng)濟(jì)上存在較大的優(yōu)越性。然而,由于不均勻沉降如果過大將導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的破壞,因

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