劉曉佳,苗 青
(1.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司;2.黑龍江伊哈公路工程有限公司)
橋頭跳車是指橋頭構造物與引道路堤填土銜接處產生較大差異沉降,使得路面形成臺階式顯著縱坡變化,導致高速行駛的車輛在這一段產生顛簸跳躍現象。
橋頭跳車直接影響行車速度,也影響了行車的舒適與安全,甚至造成行車事故,同時由于車輛的高速行駛在橋頭產生跳動和沖擊,對路面和橋梁產生附加的沖擊荷載加速橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞,也加快了車輛本身的損壞,直接影響了公路的使用壽命和社會效益。因此,分析和探討橋頭跳車的成因并提出處理措施,對于公路建設有著重要的現實意義。
(1)地基沉陷:土質不良,由此產生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地方,地下水位較高,特別是軟土地段的土質天然含水量大于液限,天然孔隙比大,常含有機質,壓縮性高,抗剪強度低,一旦受到擾動,天然結構易受破壞,強度便顯著降低,橋頭路基填筑高度較大,產生基底應力相對較大,在車輛荷載作用下,更容易引起地基沉陷,且變形穩定歷時往往持續數年乃至數十年。
(2)壓縮沉降:臺后填料一般為滲透性材料,存在著多孔隙,加上施工時受施工作業方面影響,壓實機具不能過分靠近接觸臺背,不能將填料粒間孔隙完全消除,在車輛荷載和自身重力作用下,填料迅速壓縮,孔隙率降低,便在短時間內產生壓縮沉降,造成跳車。在工程實踐中,就是施工時工序符合要求,壓實度達到要求,但臺后填土較高,隨著時間推移,也會產生不可避免沉降。有時臺后填土荷載對基底產生附加壓力,嚴重時會使橋臺向后傾斜,發生不均勻下沉,危及行車安全。
(3)施工質量達不到要求:由于路橋相接處的施工順序是完成橋涵結構物以后再填筑兩端的路堤,因此在橋涵兩端必然會留下一個填土較多、施工面窄的作業段。容易形成死角,常利用人工夯實,密實度達不到施工要求;由于在路基分層攤鋪、分層碾壓的施工過程中,當填土過高時,會在壓實過程中產生表皮硬殼現象,檢測的密實度只是表土層的,而檢測不出施工中的漏洞,這樣的路堤極易產生較大的沉降而形成臺階。另外,由于在公路修建時,先將橋修好,路與橋的斜街部位最后修,這樣,自然沉實的時間短,因而臨近橋頭的填方體不密實,易引起錯臺。
(4)結構突變:橋臺與臺背路面在結構上存在著差異路面結橋組合可看出,橋臺前后是兩個不同性質路面體系,前側是鋪設在橋臺背墻頂面柔性面層與剛性橋臺組成雙層路面體系,后側為柔性或半剛性多層路面體系,在車輛荷載作用下,墊層、基層密實度迅速增加,結構層壓縮,而橋臺由于巨大建筑作用,加上基礎處理較好,一般認為沉降已經完成,相對于路基而言,沉降可視為零,而鋪裝層壓縮也不大。這樣,橋臺前后兩側抗變形能力不同,相對沉降就不可避免出現,使路面結構破壞,造成跳車。
(1)處理好臺后地基:處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。對軟弱地基處理,現在國內有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。就目前情況看,水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯,施工工期短,但費用高;超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,但施工工期較長,剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好,工期較短,施工簡單,經驗較為成熟,是目前處理軟基較為常用方法。我們要根據當地實際情況,加以應用,使地基承載能力滿足設計要求。受造價約束,一般情況可設置過渡性路面,加強養護補強措施,待沉降后再改鋪原設計路面,常用過渡性路面有預制水泥混凝土塊、瀝青過渡層等,都是解決好橋頭跳車有效辦法。
(2)對接頭處路面進行處理:對連接瀝青路面,則在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板,對連接水泥混凝上路面,則將連接處路面板改為變厚式。我們還應注意,混凝土路面同橋梁相接處,最好是設置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上,并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔,如為斜交橋,尚應設置鋼混凝土漸變板。
合理安排好施工計劃,施工時符合規定,是有效減少橋頭跳車關鍵,應遵循“早開工,工期長一點”原則進行,控制好填料質量,盡量采用輕型材料,滲水性好填料。控制好每層填筑厚度,碾壓遍數,并對每層填筑質量實施檢測,特別是控制好壓實度。后臺連接處填土應盡量與橋臺砌筑協調進行,盡量使這些不易碾壓地方密實度達到要求,臺后最好按一坡度設置泄水盲溝,溝底用粘上夯實,以利排水。這樣,才能更好減少病害。
[1] 公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)[M].人民交通出版社.
[2] 方福森.路面工程[M].人民交通出版社,1990.