農村公路橋頭跳車產生的原因與防治措施

李海東

(林甸縣農村公路管理站)

1 橋頭跳車的原因分析

(1)設計因素的影響

好的橋梁設計可使車輛橋頭跳車大大減輕,甚至可以達到幾乎不損壞橋梁、道路的硬件結構和不影響車輛正常運行的程度,但在具體設計中,由于不重視以下問題,達不到減輕橋頭跳車的目的。

①橋臺臺后的填土排水設計

臺后所填的土體在遇水后含水量增大,密實度降低,導致其抗壓和抗剪強度的不同程度的下降,在車輛的荷載下產生壓縮和剪切破壞,土體的水平位移導致其基礎下沉。在設計時如果充分考慮橋臺的防水和排水問題,可以減輕基礎下沉所造成的影響。

②搭板設計

搭板可直接連接到橋上,均勻減少土體的壓力,并可將車輛的荷載分布到橋上,防止產生縱坡突變,還能防止由于剛性的不同而形成的路面凹坑。

③橋臺基底設計

基底一般為土質和軟基,這樣的基底必須選擇硬質的填料或進行加固設計,增強基底的強度。

④路面設計

為了保證橋臺與道路路面的良好銜接,一般可先設計過渡性路面,待路堤沉降基本完成后再修筑正式路面,尤其對于軟基地段更應重視此問題。同時應重視橋臺與搭板的銜接處的設計,以免事后由于接縫的損壞而加劇跳車現象的發生。

(2)施工因素的影響

具體的問題主要表現在以下幾方面。

①臺背填土

臺背填土,未能很好地分層填筑、分層碾壓或夯實。臺背施工空間受限制,其棱、角等處大型機具碾壓不到,小型機具碾壓或人工的輔助夯實,造成壓實度不均勻,給日后留下隱患。壓實度未能達到要求,使橋臺附近填土的壓實度與其它路基的壓實度不同,使擋土墻等構筑物的被擠壓力增大。這些因素導致橋臺構造物與引道路堤之間沉降不均勻。

②施工材料和工藝

對橋臺和道路銜接段的施工不等同一般道路路基的施工,缺失專門的施工工藝和要求,尤其對于一般地基和軟土地基沒有采取特殊的處理,或者換填的材料達不到工程設計要求,導致無法壓實,是必造成橋頭沉陷。

③自然因素的影響

由于自然因素的作用,即使在設計和施工方面做得都比較完善,橋臺與引道路堤間的差異沉陷還是不可避免的,當然在設計和施工方面盡量考慮周到的情況下,可以不同程度地減輕由自然因素所導致沉降的影響。

④地質和土質

地基土質不良,地下水位較高,這是農村公路路橋建筑中的一個特點。軟質土中含有大量的有機質,壓縮性大,抗剪強度低,其天然結構極易破壞,強度大大降低。因此在軟基上修筑路橋,極易產生沉降。又由于橋頭路基相對高度較大,產生的基底應力也大,在重力的作用下容易變形,在重載下便出現沉降。

⑤回填材料

臺背填料一般為土,而我們所處的地區是亞粘土,含水量大。在施工中,由于大型的壓實設備上不去,小型設備碾壓或人工夯實達不到壓實要求。

⑥橋臺構造

橋臺構造物由石砌或鋼筋混凝土構成,屬剛性體建筑物,而與橋臺相連的道路卻屬彈性建筑物。由于存在較大的剛度差,并且橋臺的沉降是非常的小,所以造成道路與橋臺之間的沉降不一樣,從而形成橋頭跳車。

2 橋頭跳車的防治方法與措施

(1)合理設計

不同的區域要有不同的設計。首先是地質測量土壤結構與水情的情況的基礎上,對擬建橋臺和連接路堤的沉降量進行精確的計算,采取相應的技術措施,選用合適的換填材料,選擇沉降差異較小的方案。

(2)基礎處理

對一般地基可用加固材料(水泥土、石灰土等)進行加固,對軟土、濕陷性黃土等應采取特殊的地基處理方法。我們地區的公路橋涵地基多見軟土,在施工中關鍵在于加固和排水。

(3)橋頭搭板

由于橋臺和引道路堤在結構、材料、剛性和脹縮率等方面存在較大的差異,橋頭設置過渡段能緩和沉降突變對行車的影響。橋頭搭板是路面處理的一種常用方法。搭板的長度和寬度應合理,長度應根據路基的填高和土質情況確定,不能小于破壞棱體的長度;寬度則應考慮與防護工程良好的銜接。中分帶也應設計搭板封閉,以防雨水滲入。

(4)臺背填料

橋頭路堤的填料最好選用粗顆粒材料或者設置一定厚度穩定土結構層。在任一高度的平面內不能用不同的填料填筑。應禁止用高塑性黏土填筑橋頭路堤。臺背的回填(尤其是挖方地段)應選用砂礫、石渣等優質材料(濕陷性黃土區段應選用水泥、石灰穩定土),禁止使用風化巖。對橋臺后填料的要求是透水性好,內磨擦角大,可壓縮性小等,使其易壓實,易達到密實度要求,而且穩定。

(5)臺背填料的碾壓

發揮大型碾壓機的作用,充分壓實臺背填土,達到設計要求的密實度。對于邊、角、棱不易壓到的地方,可采用小型碾壓機和人工夯實的方法保證壓實度,碾壓層的厚度應控制在 15～20cm范圍。人工夯實的厚度應控制在 12～15cm范圍內。

(6)排水設施

臺背后的填土應有排水坡度,設置地下排水。可在橋臺與填土的結合處及過渡段的路面下設置墊層,防止路面下滲水進入填土層,同時可在填方體(中間砂礫,兩端土類填料)與加固地基的連接處設置一定長度的縱向集水管和橫向排水管,以排泄地下或基層的滲水。