王軍
【摘要】“橋頭跳車”是指橋頭構造物與橋頭引道銜接處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現臺階引起車輛通過時產生顛簸跳躍現象。本文通過對道路“橋頭跳車”現象及其危害進行簡要分析,研究該現象現象產生原因,進而針對原因提出預防、減少病害的對策建議。
【關鍵詞】道路工程;橋頭跳車;原因分析;對策建議
引言
隨著我國交通建設事業的飛速發展,大批橫跨江湖河川、通過河海灘涂等等軟基地帶的橋梁和道路的建成通車,其中橋頭跳車現象非常普遍。 “橋頭跳車” 直接影響行車速度、舒適與安全,甚至造成行車事故,同時對路面和橋梁產生附加的沖擊和破壞,帶來諸多危害。然而交通道路是我國民經濟賴以發展的重要基礎設施,因此,探討研究“橋頭跳車”現象具有較大的現實意義和需求。
一“橋頭跳車”現象及危害
1、“橋頭跳車”現象概述
橋頭跳車在各級道路中均非常普遍,車輛行駛至該處時發生明顯的顛簸,直接影響行車速度、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,它直接影響了道路的使用壽命和社會效益。橋頭跳車的癥結在于橋頭兩端剛柔兩部分的沉降高差,而這個高差卻又是無法徹底消除的,為此我們只能通過分析研究并采取適當措施盡可能的減少,使其在可控范圍內,以滿足快速、安全、舒適的行車要求。
2、“橋頭跳車”的危害
(1)當車輛行至橋頭陡坎時,為防止車輛的猛烈跳動,駕駛員被迫剎車減速,降低了道路的使用功能。
(2)由于車輛通過橋頭陡坎引起跳車,使車輛顛簸,引起乘客及駕駛員的不適,同時對駕駛員產生相當不利的心理影響,嚴重時則會影響對車輛的正常操作,造成行車事故。另外跳車時的振動和噪聲對道路兩旁的居民產生噪聲污染,影響其正常的工作和生活。
(3)由于車輛通過橋頭時產生的跳動和沖擊,從而對橋梁和道路造成附加的沖擊荷載,加速了橋臺、橋頭搭板、支座及伸縮縫的損壞,特別是支座和伸縮縫的破壞,同時也加劇了車輛的機件、輪胎等磨損,縮短了車輛的使用年限,增加車輛運行成本。
二、“橋頭跳車”的成因
橋頭跳車形成的原因具有多樣性和復雜性,主要包括以下幾個方面:
1、設計不合理
設計的不合理主要表現在:基底設計未做必要的處理;設計時,為了節省造價過分壓縮橋孔尺寸,致使橋頭路堤過高,自由沉降加大;橋頭防護工程的設計強度不足,路堤填料的水平壓力過大,導致防護工程產生水平位移,引起橋頭路基沉陷;大、中橋梁端部設計所選用的伸縮裝置,由于有一定寬度的橫縫,引起車輛跳動,加大了橋頭引道的外荷應力。
2、施工質量控制不嚴
部分施工單位沒有嚴格按施工規程作業,施工時沒有按分層填筑、碾壓、檢測,施工前后排水措施沒有做好,壓實度達不到標準,導致填土引道不穩定,工后沉降大,且不均勻,是造成跳車現象主要原因之一。另外橋臺背后施工空間狹窄,工作面小,大型壓實機具的使用受到限制,施工單位沒采取合理措施,導致靠近臺背的回填料密實度部分未達要求。
3、臺背填料的影響
臺背填料一般為滲透性材料,空隙率大,施工中無論采用什么措施、采用何種填料也不可能完全消除填料顆粒間的空隙。壓縮沉降主要取決于填料性質、施工條件及橋頭防護工程的設置情況。 一般透水性好的土、級配較好的砂石料,其壓縮沉降小。 施工符合程序、壓實符合要求時,壓縮沉降小。 如果原地表連年干旱少雨,水位下降,則會造成地基空隙較大,經過長時間的固結沉降過程,路基會下沉變形。
4、地基沉降造成橋頭跳車
地基沉降主要是橋臺與路堤的沉降差。橋臺基礎一般都做了加固處理(如擴大基礎、樁基礎等),沉降量比較小;而橋頭路堤的沉降主要由天然地基沉降和填土沉降兩部分組成,在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動荷載作用下,路基填料逐漸被壓縮,孔隙率降低,一段周期內形成填土沉降,這部分沉降造成了路基與橋臺的沉降差,最終造成橋頭跳車現象。
5、橋頭滲水路堤遭浸蝕軟化破壞
橋梁與引道連接部位,由于存在縫隙,雨水會沿縫隙滲透,對土類填料易產生浸蝕和軟化,特別是對填方體壓實不夠的部分,易產生侵蝕和軟化,降低強度,導致填方體變形。在外部車輛荷載沖擊作用下,必然造成橋頭路基沉陷。橋頭的差異沉降容易造成路面開裂,雨水下滲,浸泡路基,使填土的強度指標大打折扣,而跳車又加大了車輛荷載對路面和路基的沖擊力,如養護維修不及時,這種惡性循環會使破壞程度呈加速發展的趨勢。
二、預防和減少“橋頭跳車”的對策
1、著重做好橋頭基底加固處理工作
首先對填土路堤段的地基承載能力進行測算。對承載能力不足的軟弱地基進行必要的加固處理:主要可采用超載預壓、換填法、塑料排水板、水泥攪拌樁、旋噴樁等措施,以提高地基的承載能力,以減小地基的工后沉降。
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。受造價約束的,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,解決橋頭跳車常用的方法主要由過渡性路面有設置枕梁和搭板或埋板并加鋪瀝青過渡層等。
2、嚴格控制施工質量
施工質量是預防、減少“橋頭跳車”的關鍵之所在。首先要合理安排好施工組織,嚴格控制施工進度、分層回填厚度、回填壓實度,務必保證各道工序均符合規定要求,嚴格按照“三分法”(分層填筑、分層壓實、分層檢測)施工;同時嚴把回填材料質量關。
3、合理選擇臺背填料
設計和施工中,臺背填料應在現場擇優選用。采用透水性好的填料填筑橋涵兩側路堤或采用改良性土作為填料,如果條件允許可用輕質材料填筑。
4、及時做好橋頭排水和修補工作
橋頭排水尤其是在施工前和施工中,務必做好排水使原地基排水固結,這對路堤填方的穩定極為重要。當橋頭處開始出現破壞時,應及時進行修補,否則會加速橋頭路面和路基的破壞,及時修補可以使跳車時車輛距路面的最大垂直距離減小,可以大大減小路面的應力,延長路面使用壽命,同時可以減緩橋頭跳車。
5、伸縮裝置的種類和位置
為了減少或者避免車輛跳動,減輕橋梁引道的外部應力,設計時應盡量考慮將伸縮裝置設置在橋的中間部位,把橋頭設計為一個橋面連續,同時還可減輕車輛通過伸縮縫時的跳動對引道造成的影響。另外設計可以考慮將橋梁的端部由活動支座變成固定支座,這樣能增加橋頭的堅固性,對橋頭跳車也能起到一定的抑制作用。
結束語
總而言之,橋頭跳車的預防和治理、施工質量控制是一項長期而艱巨的工作,在嚴格按照施工規范操作規程下,還需要建設方、設計方、監理方及其它相關方等各單位共同努力才能完成,希望通過共同努力,真正使橋頭跳車問題得到進一步的控制和解決,提高道路使用性能和使用壽命。從而提高交通營運舒適性,安全性以及可靠性。