高速公路橋頭跳車的成因及防治探討工學論文

摘要：橋頭跳車現象是一種公路工程施工的常見質量通病，通過多年工程實踐證明要想徹底根除它很難做到，但可以采取一些特殊的施工工藝和施工方法等防治措施，最大限度的減小橋頭跳豐對行車的影響。所以能做到的就是計時橋頭跳車的成因進行客觀的分析，根據這些成因采取相應的防治措施，最大限度地減少病害的發生。
　　關鍵詞：橋頭跳豐；成因；防治
　　
　　1　橋頭跳車的成因分析
　　
　　1.1　客觀原因
　　(1)地基的沉陷：地基的沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經處理，在路基自重作用下，地基下沉或向兩側擠出，引起路基下陷。
　　(2)壓縮沉降：臺背的填筑在設計上要求是透水性好的材料，由于受到當地條件的限制，施工單位選擇的材料不當，再加上施工時受作業面的影響，施工機具不能靠近臺背，這樣，有的地方就出現了死角，不能碾壓。在車輛荷載的重復作用下和自身的重力作用下，產生了壓縮沉降，由此產生了跳車。
　　(3)結構不一：橋臺和橋背在路面結構上存在著差異。橋臺為剛性，臺背為柔性，在車輛荷載重復作用下，橋臺上和臺背上變形能力不同，也是造成跳車的原因。
　　
　　1.2　勘測設計原因
　　(1)前期勘測數據是否完整、可靠，試驗是否能夠真實地反映現場情況。
　　(2)地基處理設計是否充分考慮了各種特殊情況。
　　(3)路堤填筑特別是高填方路堤填筑，要充分考慮好沉降和與橋臺的銜接是否合理。
　　(4)橋頭搭板的下承層應使用半剛性材料。
　　(5)橋頭的銜接處排水設計是否合理。
　　
　　1.3　施工原因
　　主要表現在以下幾個方面：
　　(1)與路堤銜接處處理不恰當；(2)臺背回填施工壓實不夠，檢測不合格；(3)橋頭搭板施工存在安全隱患；(4)施工工藝不足現場施工要求；(5)橋頭臺背或墻背排水系統施工未達到規定要求。
　　
　　2　橋頭跳車的防治對策
　　
　　2.1　設計方面
　　2.1.1　地質勘測要求
　　施工圖階段詳勘工作應針對已確定的路線、橋梁位置，在初勘的基礎上，進一步查明橋臺及橋頭路基范圍內工程地質條件，觀測與記錄地下水位存在、變化與補給實驗條件等情況，并針對不同的地質條件采取相應的勘測方法，為施工圖設計提供可靠、齊全、完整的地質資料。
　　2.1.2　地基處理設計
　　地基處理是防治橋頭跳車重要環節之一。
　　(1)地基加固。路基敷設于天然地基上，自身荷載較大。要求地基應具有足夠的承載能力，以保持地基穩定。目前國內常有換填土層法、重錘夯實法、排水固結法、擠密法、化學加固法等五種方法。一是選用輕質材料。在臺背的回填中。選用輕質材料，可以減輕路基的自重，降低地基應力，減少沉降。并增大穩定安全系數，常用的有粉煤灰。
　　(2)為減小軟土地基工后沉降量，縮小路橋之間的沉降差異，采取土工合成材料、砂樁、袋裝砂井、塑料排水板等地基處理方式。對于不同的地質條件、現場環境和處理要求，選擇適當的處治方法。 　　2.1.3　臺背填筑設計
　　(1)臺背填土的長度，不得小于規范規定，即臺身頂面處不小于橋臺高度加2m，底面不小于2m，拱橋臺背填土長度不應小于橋臺高的3—4倍。
　　(2)關于填筑材料的選用。選用摩擦角大，強度高，壓實快，透水性好的材料，如巖渣、礫石、砂礫。通常情況下，都選用砂礫。
　　(3)臺背回填嚴禁采用腐殖土、鹽漬土、淤泥、白堊土、硅藻土和凍土塊。填料中不應含有機物、冰塊、草皮、樹根等雜物及生活垃圾。橋臺后選用輕質材料(常用的輕質材料如粉煤灰等)可減輕路堤自重，有效降低地基應力，減少沉降并增大穩定安全系數。
　　(4)采用特殊地基處理方法。可以提高橋臺附近填土的抗剪強度，防止臺背處被拉裂。使土體上作用荷裁均勻的擴散，單位土體面積受荷減小，有效減緩橋頭跳車。
　　2.1.4　排水設計
　　按照規范要求，對于路堤與臺背或墻背結合部，應設有上下貫通的完整排水系統，填料應以透水性材料為主，把橋頭下滲水迅速排出路堤。
　　
　　2.2　施工方面
　　(1)有條件情況下最好是臺背后面的路基先于結構物施工等沉降穩定后開始結構物施工。橋頭臺背回填應注意與路堤的連接處的處理。過渡段路堤填筑施工應編制專門的作業指導書，按照規范和設計要求，合理安排施工計劃、填料質量要求、施工操作工藝、自檢內容和要求等。
　　(z)臺背回填應注意結構物兩端對稱填筑施工。臺身強度達到設計強度的75％以上時，方可進行填土。回填區仍要求采用大型壓路機碾壓，嚴格控制每層填筑厚度、碾壓遍數，并對每層填筑質量實施嚴格檢測。檢測頻率和檢測方法一定要符合規范要求；對臺背或墻背大型碾壓機械無法壓實的邊角部位和與原路堤銜接部位，應配合使用小型專用機具夯實。
　　(3)橋頭搭板宜采用就地澆筑的施工方式，其下承層必須采用半剛性材料處理。如果為軟基段橋臺，在搭板施工前應先進行沉降觀測，達到控制值時再澆筑施工。還應對完工的橋頭搭板經常進行檢查，如發現脫空等情況，及時采取措施處理。
　　(4)采取有效的施工工藝。青銀高速公路冀魯界至石家莊市段臺背回填；對高填方或軟基段的臺背處地基采用水泥攪拌樁配合土工格室的處理方法；基坑、臺背回填采用輕型填料流態水泥粉煤灰回填，以減小工后沉降。第二年沉降觀測的數據表明只有2mm-3mm的沉降量，取得了不錯的效果。
　　(5)施工中排水與防護。臺背回填前應做好防水處理及施工現場的排水工作；橋臺處路堤下部設置的排水肓溝系統完整到位，材料不受污染；排水層與一般填料同步填筑碾壓，邊溝排水保持暢通，不準積水；邊溝、護坡道橋頭錐坡的防護。應在地基沉降基本穩定或預壓結束后進行，以免由于沉降，使防護變形、破壞，影響加固效果。
　　(6)路面處理。一是對橋臺后路面結構進行重新設置(如設置橋臺搭板)。在橋臺后的填筑上方，設立搭板，一般為6M長，大橋或特大橋為8M或IOM寬與臺背同寬，厚為30CM的鋼筋混凝土搭板，其中用栓釘固定，栓頂的一半插入搭板，另一半插入臺背中。砼的標號采用的是C25。二是采用過渡性路面。根據橋涵的長度和路基的沉降值等，在橋頭一定長度范圍內，鋪設過渡性路面，待路堤沉降基本完成后，再改鋪原設計永久性路面。常用的有預制水泥混凝土六棱磚、條石鋪砌。半剛性過渡層或瀝青表處過渡層。
　　
　　3　結語
　　
　　橋頭跳車產生的根本原因是橋涵結構物與其相鄰路堤變形不同步、不協調，因此只要針對解決變形問題入手，勘測設計合理，嚴格按照規范精心施工，就可以將橋頭跳車這一公路通病對行車的影響減至最低，為車輛行駛一個舒適與安全的行車條件，另外我們也期待有更為先進的施工理念和施工技術的出現。或徹底解決傳統方法和技術的缺陷來攻克橋頭跳車這一極普遍又極難消除的公路質量通病。

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