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道路桥头跳车原因及施工管理对策探析

  • 来源:舒珍网
  • 2020-06-07 03:50:00

我国正处于高速公路建设快速发展的时期,人们对行车的安全、平稳、舒适的要求逐渐提高,而滑坡、沉陷、翻浆、桥头跳车等公路病害却困扰着人们,这些病害的出现也致使高速公路运营期的养护维修任务不断加重。其中,桥头跳车是一种在公路建设中常见的问题,一般出现在水域较多以及地质结构松散区域的公路建设中,其形成主要是在公路与桥梁连接的过程中,由于桥体的刚性与公路的柔性之间物理性质的差异以及地基土层结构较为松软导致的受压沉降,桥头连接处在车辆通过过程中发生断裂导致车体跳起,固被称作桥头跳车。

桥头跳车的危害

首先,行车过程中,遇到突然的颠簸容易给驾驶者的心理造成很大的负担,当汽车遭遇颠簸后,汽车轮胎与道路表面都会产生极大的冲击载荷,长时间负荷过大的冲击载荷,容易使道路表面产生断裂、桥梁桥台、伸缩缝、桥台等不同程度的损毁。其次,过大的冲击载荷对道路、汽车轮胎的磨损,会加大路面的养护工作量,轮胎更换的次数也会随之增加。最后,夜间行车时,桥头跳车现象容易造成行车安全问题,通常情况下夜间驾驶者在驾驶过程中遇到桥头跳车现象,会容易出现操作失控等问题,最终对生命财产安全带来巨大的损失。

桥头跳车的原因分析

1.刚柔结构过渡引起的沉降差桥台构造物通常采用刚度较大的弹性材料填筑而成,如混凝土、石块等,其整体刚度较大,属于刚性结构;而与桥台构造物相衔接的道路路堤的填筑材料主要为弹塑性材料,如碎石土、粘土等,这种材料大多呈现柔度较大而刚度较小的特点,属于柔性结构。根据研究可知,在荷载作用下,刚性结构虽然会发生一定的变形,但其变形量很小,可忽略不计;柔性结构在荷载作用下会产生巨大的变形。桥头跳车现象正好发生在桥台构造物与道路路堤衔接处,在该处势必会产生较大的差异沉降,严重影响行车的安全性和舒适性。

2.路堤填料压缩引起的沉降在施工期间,受施工作业面狭窄、工期短的限制,台背回填法通常难以碾压密实,无法达到密实度的要求,特别是紧靠台背的填料存在碾压盲区。因此,当高速公路投入使用时,在路堤自重和行车荷载共同作用下,路堤填料中的孔隙逐渐被压缩,孔隙率显著降低,密实度显著提高,与之对应的路堤填料急剧下沉,产生较大的压缩沉降量。然而,桥台属于刚性结构,其沉降量可忽略不计,导致桥台与路堤填土之间存在一个明显的高程差,会不可避免地造成桥头跳车现象发生。此外,当雨水渗入衔接处的裂缝或者压实度不足的路堤时,更会加剧路堤填土的沉降,使路堤的沉降量更大,更易造成桥头跳车。

3.路基基础引起的沉降路基基础引起的沉降通常出现在软基的情况下,一般而言,软基具有承载力低、压缩性高、排水固结时间长等特点,当高速公路建立在软基上时,由于软基排水固结时间相对较长,通常路面施工完成后,软基仍在继续排水固结,因此会造成路基基础工后沉降变形量较大,并引起桥头跳车现象。此外,桥梁通常建立在之上,与桥台衔接处的软基受含水量的变化,更易加剧路基基础的沉降。

4.橡胶支座损坏橡胶支座是为了保持车辆荷载与桥梁承载力之间得到缓冲并能上下活动的结构。如果橡胶支座损坏,就会导致桥梁上部结构在承受车载压力时直接与下部接触,将压力传入桥头基底之中,造成上部结构破裂以及基底沉降。

5.施工原因部分施工单位除了注重施工成本,更看重施工工期,他们希望缩短工期提前交付,这就导致其中的施工环节过于匆忙,极易出现施工不当的情况,例如在施工中为了缩短台背填土施工时间,在填土后未为台背提供充足的固结时间就进行了下一项施工,这样的操作会使台背整体承载力还未达到额定标准就受到了外界压力,导致填料整体作用无法充分发挥。

桥头跳车的施工管理对策

基于桥头跳车的成因分析,针对引起桥头跳车现象发生的几种因素,在工程建设中通常采用以下几种处治来改善或解决桥头跳车问题。

1.做好处治准备工作第一,优先聘用具有较高施工能力的人员,保证施工质量,确保在对桥头处治时提升处治效果。第二,施工单位必须对施工人员进行培训,明确处治流程及主要方法,保证所有施工人员能够严格按照处治方法施工,并对所有参与培训人员进行考核,考核成绩的人员予以先入岗位,成绩较低的人员应继续培训,保证所有人员满足施工需求。第三,对所有施工材料的质量进行严格检测与分析,不达标的材料应立即返回,并对采购人员进行问责。第四,提前做好各类标志牌,为施工人员准备标志服装、反光筒灯等必备用具,将所有标志类物品做成黄色,同时使用黄色频闪灯,将施工区域进行圈定,以免出现无关人员突然闯入的情况。

2.对桥头地基进行科学处理第一,勘测单位应对施工区域内的地基进行全面勘测,全面掌握地基具体情况,生成相关数据交由专业设计人员,以保证地基处理的科学性。第二,对施工区域内的杂草、垃圾、石块、树根以及堆积土等杂质进行清除,保证在该区域内没有对施工产生影响的杂质。第三,如果在施工区域内发现陷穴、暗洞以及水洞等结构,应立即将该区域相关资料上报给相关部门,在获取批准后才能进行施工及处理。第四,设计人员要针对勘测数据对地基情况进行分析,针对地基处理要点及计算结果对地基处理技术进行合理选择。例如,对于常年浸泡水中以淤泥地质形态存在的地基,如若该地基厚度不超过2m,可以采用开挖并回填与台背相同材料的方式进行处理;如若厚度大于2m,需根据具体情况选择地基处理方式。其次,在选择时不仅需要针对地基情况考虑,同时也需要对工程造价、成本估算等进行综合考虑,保证地基处理的合理性、可行性。

3.合理设置桥头搭板合理设置桥头搭板是目前处理桥头跳车现象最常用的处治措施之一,即通过搭板将比较集中的不均匀沉降逐渐分散至桥头搭板的长度范围内,可以确保台后的柔性路堤从原本较大的沉降状态,逐步过渡到刚性桥台上方,达到降低纵坡的目的,使车辆行驶至该处时能更平稳、安全、舒适地通过,有利于改善桥头跳车问题。值得注意的是,在设置和安装桥头搭板时,由于搭板的长度、截面形状、埋深对处治桥头跳车的效果影响较大,应根据具体工程特征合理设计搭板的尺寸等。

4.桥台后方地基处理从减台后方地基总沉降的角度出发,对桥台后方的地基进行加固处理,可以有效缓解桥头跳车问题。比如,在淤泥质地基中,通过换填法、高压喷射注浆法以及深层搅拌桩法等地基处理技术,可以有效加固桥台后方的地基处理能力,达到提高地基强度和减小地基总沉降的目的。对含水量较大的粘性土地基,可以通过局部或者整体换土填筑的方法,达到地基加固处理的目的。

5.桥台后方路基处理从减小桥台后方路基工后沉降的角度出发,主要通过两种途径对桥头后方的路基进行处理:一可采用预压排水固结法或真空预压法等路基处理方法,有效缩短固结排水时间,以减小高速公路运营期间桥台后方路基的工后沉降,并减少桥头跳车现象的发生;另一方面可采用易压实、水稳定性好、强度较大的砂砾等作为路基的换填材料,这有利于减小路基填料压缩引起的沉降,在一定程度上缓减桥头跳车现象。

6.加强管理与质量验收工作无论何时,对工程的施工管理以及质量验收都是必须的工作,因此施工过程中,一定要具备专业化的团队、专业化的材料、专业化的技术和专业化的施工工艺,才能保证工程在施工阶段高效有序地完成高质量的项目建设。其次,验收是工程投入使用的最后一道工序,在验收过程中,应该进行多次的模拟实验来对该区域地基的夯实度进行检查。

7.施工工后桥头跳车的补救措施实践中,要严格控制工期,不能因赶工期而影响施工质量。施工完成后,内外的影响还是有可能出现病害进而导致跳车现象,而常用的方法是对台背回填区进行灌浆,这种方法可以在不破坏公路、不封闭交通的情况下又快又省地对跳车现象进行处治。所用浆体主要由水泥、水、少量外加速凝剂按一定比配制成,浆体要有较好的流动性和较快的固结性。探测到台背回填体的下沉情况后,控制一定的注浆压力,向土体灌浆,封堵土体的松散孔隙,使土体整体性增强、强度增高并弥补沉陷。

结束语

对于社会经济发展而言,良好的道路建设是其最有力的支撑,因此,我国要保证经济的良好快速发展,首先要解决道路施工领域的问题。但目前,我国在公路建设领域的技术水平相对于国际领先水平仍存在一定差距,需要相关部门加大研究力度。

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