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1、橋頭跳車成因及防治措施研究 【摘要】隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,公路等級也不斷提高,橋涵構(gòu)造物在公路工程中所占比例也越來越大,從已經(jīng)投入使用的公路橋梁運營情況來看,橋梁病害及其養(yǎng)護在整個橋梁工程中占據(jù)很大比重,尤其在結(jié)構(gòu)物臺背回填處普遍存在橋頭跳車現(xiàn)象,不僅影響了行車舒適度,也造成了安全隱患。本文對橋頭跳車問題提出自己的一些觀點見解,僅供同仁參考。 【關(guān)鍵詞】橋頭跳車成因防治措施 隨著公路橋梁的快速發(fā)展,雖然促進了經(jīng)濟的快速發(fā)展,但是在運營中也產(chǎn)生了一些不盡人意之處,比如橋頭跳車問題,不僅影響了乘車人員舒適度,還有可能引發(fā)交通事故,對于橋梁自身的運營成本和使用壽命也有極大的影響。由此可見,橋頭跳
2、車已經(jīng)嚴重影響到了高等級公路的經(jīng)濟效益,我們必須重視這些問題,進而解決它?! ?橋頭跳車的形成原因 橋頭跳車的形成原因是不均勻沉降,表現(xiàn)形式有橫坡變化、縱坡變化、局部沉降等。橫坡變化發(fā)生在高填土路堤時,由于路堤中心和路肩土中的受力不相同而造成不均勻沉降,使得橫斷面及路拱坡度變化;縱坡變化是在臺背與結(jié)構(gòu)物不均勻沉降較大時發(fā)生的變化;局部沉降是指構(gòu)造物臺背的過渡段上發(fā)生局部高低差現(xiàn)象。 1.1橋臺基礎(chǔ)沉降5 構(gòu)造物結(jié)構(gòu)一般都是由剛性的石砌或者鋼筋混凝土澆筑而成,而公路路基和路面是相對柔性的。隨著橋梁的運營使用,臺后填土則容易發(fā)生形變,如果橋臺基礎(chǔ)處理好的話,沉降現(xiàn)象不會出現(xiàn)或沉降不明顯?! ?/p>
3、1.2路堤填土的沉降 按照工序看,臺背回填一般都是在橋涵構(gòu)造物完成后進行的,這樣橋頭會由一個填土高、施工面窄的作業(yè)段,給施工帶來不便,容易使得壓實度達不到標準。在運行過程中,在車輛荷載作用下路基填料逐步被壓縮,孔隙率低,從而形成沉降。 1.3未處理好排水系統(tǒng) 在橋涵和路堤接連部位,存在縫隙,雨水隨縫隙滲入基底,對基底產(chǎn)生侵蝕和沖刷,致使填土料流失,破壞結(jié)構(gòu)層,從而造成路堤塌陷。 2解決橋頭跳車問題采取的措施 2.1換填法 路基填筑如果沒有足夠的強度,其第一層很難達到較高的壓實度,必須充分碾壓后在進行填筑,提高其承載能力。西北地區(qū)為濕陷性黃土,而黃土地基較軟,即使充分碾壓后也會出現(xiàn)沉
4、降現(xiàn)象,這時我們可以考慮替換砂礫、中粗砂等為石渣、塊石或者石灰、水泥等,以加強地基強度。不過換填法適用于深度在0.5m-2m深度的填方,如果換填層太薄,效果不明顯;如果換填層太厚,會加大成本,經(jīng)濟效益不明顯?! ?.2強夯法5 強夯法是現(xiàn)在用的較為廣泛的處理方法。一般是采用100-4000KN的重錘,在40米以內(nèi)的高度自由落下,對地基產(chǎn)生強大的沖擊力,使得填料更加密實。根據(jù)以往經(jīng)驗來看,當(dāng)路基填土高小于5m時,采用此種方法后,整平表土,沉降一般都小于0.05m,用時3個月不到,也不會影響鋪筑后的地基穩(wěn)定性,也不會耽誤工期。對于天然地基,采用此種夯實法,地基承載力會成倍提高。對于粘土地質(zhì),承載
5、力可提高1-3倍;對于沙土及泥灰?guī)r土承載力可提升2-4倍?! ?.3水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁) 水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基方案用于工期緊張,無法采用排水固結(jié)法時則用此種方法,以達到工程結(jié)束后沉降的標準。CFG樁在碎石樁基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來,主要是由碎石、石屑、粉煤灰摻水泥,和水拌合而成,成為粘結(jié)性強的樁。其中碎石是該樁體的粗骨料,石屑是用來填充空隙,粉煤灰具有填充作用。對于CFG樁處治構(gòu)造物臺背地基而言,為了使沉降達到標準要求,可以通過調(diào)節(jié)樁進入地面以下的長度來確定沉降量,因而實現(xiàn)柔性到剛性的過度。 2.4搭板設(shè)置處理 橋頭搭板設(shè)置不合理,對于高速行駛的汽車來說,不同的搭板長度、不同的沉降
6、類型以及車型、車速都會有一定的影響。當(dāng)我們的車輛由橋面行駛至路面時,經(jīng)過橋頭搭板時,會產(chǎn)生一定的向心力,向心力會使人車產(chǎn)生失重,當(dāng)車行駛過橋頭搭板時,向心力消失,實際上,是人車收到了等于向心力的反作用力。據(jù)相關(guān)資料說明,當(dāng)人受到自身重量10%的外力沖擊時,會覺得不舒服,但還可以忍受,當(dāng)當(dāng)人受到自身重量20%的外力沖擊時,車輛會產(chǎn)生顛簸跳動,人也會覺得明顯不舒服。向心力大于自重時,汽車就會翻車。所以在設(shè)計的時候,考慮到搭板產(chǎn)生向心力為多少最佳,設(shè)計最佳的縱坡變坡率,如表1所示。5 經(jīng)過大量的總結(jié)與積累,發(fā)現(xiàn)當(dāng)搭板長≥橋臺至穩(wěn)定段路基長度時,如果保證搭板末端不再有沉降或者沉降很小時,就可以消除縱
7、坡突變狀況,從而消除跳車現(xiàn)象?! ?.5土工格柵處治法 將土工格柵一段錨固于橋臺背,另一端向壓實后的路基上水平鋪展,最下一層鋪設(shè)在構(gòu)造物基礎(chǔ)的頂面,最上一層鋪設(shè)在路基頂面,使得橋臺借助于土工格柵和臺背的路基成為一體,使其具有高強度、高彈性,能夠有效的將車輛荷載以及土體上部的自重傳遞到橋臺,在臺背的范圍內(nèi),分層阻止填料沉降;與此同時改善土體內(nèi)部受力狀態(tài),將荷載擴散開來,減少壓縮沉降,使得臺背與填土