閆海燕,李 偉
(許昌市市政實業有限公司,河南 許昌461000)
1)土質不良,地基沉陷。這是產生橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地帶,地下水位較高,多伴有軟土。此類軟土天然含水量大,天然孔隙比大,常含有機物質,壓縮性高,抗剪強度低,一旦受到擾動,天然結構易破壞,強度顯著降低,此外,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,容易引起地基沉陷,從而導致橋頭跳車現象的發生。
2)壓縮沉降。后背臺填料料質不佳或透水性料級配不好,空隙較大,加上受施工作業方面的影響,壓實機具不能接觸臺背,不可能將填料顆粒間空隙完全消除。在車輛荷載和自身重力作用下,填料迅速壓縮,孔隙率降低,短時間內產生壓縮沉降,便造成跳車。在工程實踐中即使施工時工序符合要求、壓實度達到標準,但因臺后填土較高,隨著時間推移,也會不可避免地產生沉降。
3)措施不當。當前一些施工隊盲目追求高速度,沒有嚴格按施工規定作業。例如臺背填土速度過快,對地基造成擾動和破壞;沒有充足時間固結,對臺背擋土墻等構造物擠壓大;施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測的“三分法”施工;用料沒有把好質量關,排水措施沒有做到位,壓實度沒有達到標準,這些人為因素使高填土引道不穩定,工后沉降大,且不均勻,也是造成跳車現象的主要原因之一。
4)結構突變。橋臺與臺背路面在結構上存在著差異。從路面結構組成可以看出,路橋接縫前后是兩個不同性質的路面結構體系。前者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,后者是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,橋頭縫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。
5)設計不周。在基地未作徹底處理且沉降還未穩定時,應周詳考慮橋臺結構與引道銜接。在沒有質量保證情況下,不應該直接澆筑混凝土板。通車后兩側引道沉降是長期的,如先設過渡性路面,使路堤沉降基本完成后再改鋪原設計路面,情況會好一些。設計時也應處理好橋梁與引道路面接縫問題,避免接縫損壞而造成跳車。
1)臺后地基加固處理。處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。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,且施工工期短,但費用高;超載預壓法一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載,但工期較長,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的方法。我們要因地制宜,加以應用,使地基承載能力滿足設計要求。受造價約束,一般情況下可設置過渡性路面,加強養護補強措施,帶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,都是解決橋頭跳車的有效方法。2)對接頭處路面進行處理。我們認為橋臺到路基結構是不同體系,因此,如何消除和減少結構突變影響,使兩個對接性質不同的路面體系在抗垂直形變上能平穩過渡,是我們需要考慮的主要問題。對連接瀝青路面,應在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板;對連接水泥混凝土路面,則應將連接處面板改為變厚式。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并在搭板上預留灌漿孔;如為斜交橋,則應設置鋼混凝土漸變板。3)妥善處理好接縫。路橋連接處設置橋頭搭板,可以使柔性路堤產生較大沉降,逐漸過渡到剛性橋臺上。參考柔性路面與剛性路面接縫處理方法,合理地使體系逐漸過渡,避免出現結構突變點。4)嚴格控制施工質量。提高橋涵兩端路堤的施工質量,提高壓實度標準,針對工序采取相應措施。為了使填方壓實度達到要求,必須完善施工工藝、方法和強化施工質量管理;嚴格按照操作規程施工,加強建設工作,分層驗收,層層把關,嚴格執行工序驗收制度;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的關鍵。另外,遵循“早開工,工期長一點”的原則,控制好填料質量,碾壓遍數,并對每層填筑質量實施監測,特別是控制好壓實度亦至關重要。合理選擇臺背填方壓實機具、設置完善排水設施,嚴格控制填土厚度、強化施工質量管理、提高橋涵兩端路堤的施工質量方法,這樣,才能更好地減少病害。
形成橋頭跳車的原因是多方面的。針對橋頭跳車問題,大家都有很多經驗,解決的辦法也不盡相同。筆者認為,設計部門、施工部門和養護部門應盡力協調,對不同原因,提出不同方案,在保證質量的前提下,合理降低造價,縮短施工工期,才能更有效地避免橋頭跳車的產生,從而有效地改善行車環境。
[1] 王淑艷.淺談橋頭跳車的原因與防治措施[J]. 科技資訊,2006(8).
[2] 魏玉敏.淺析橋頭跳車產生原因及處治措施[J].科協論壇(下半月),2009(4).