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高速公路橋頭跳車的成因及防治探討工學(xué)論文
摘要：橋頭跳車現(xiàn)象是一種公路工程施工的常見(jiàn)質(zhì)量通病，通過(guò)多年工程實(shí)踐證明要想徹底根除它很難做到，但可以采取一些特殊的施工工藝和施工方法等防治措施，最大限度的減小橋頭跳豐對(duì)行車的影響。所以能做到的就是計(jì)時(shí)橋頭跳車的成因進(jìn)行客觀的分析，根據(jù)這些成因采取相應(yīng)的防治措施，最大限度地減少病害的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：橋頭跳豐；成因；防治
1 橋頭跳車的成因分析
1.1 客觀原因
(1)地基的沉陷：地基的沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實(shí)的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經(jīng)處理，在路基自重作用下，地基下沉或向兩側(cè)擠出，引起路基下陷。
(2)壓縮沉降：臺(tái)背的填筑在設(shè)計(jì)上要求是透水性好的材料，由于受到當(dāng)?shù)貤l件的限制，施工單位選擇的材料不當(dāng)，再加上施工時(shí)受作業(yè)面的影響，施工機(jī)具不能靠近臺(tái)背，這樣，有的地方就出現(xiàn)了死角，不能碾壓。在車輛荷載的重復(fù)作用下和自身的重力作用下，產(chǎn)生了壓縮沉降，由此產(chǎn)生了跳車。
(3)結(jié)構(gòu)不一：橋臺(tái)和橋背在路面結(jié)構(gòu)上存在著差異。橋臺(tái)為剛性，臺(tái)背為柔性，在車輛荷載重復(fù)作用下，橋臺(tái)上和臺(tái)背上變形能力不同，也是造成跳車的原因。
1.2 勘測(cè)設(shè)計(jì)原因
(1)前期勘測(cè)數(shù)據(jù)是否完整、可靠，試驗(yàn)是否能夠真實(shí)地反映現(xiàn)場(chǎng)情況。
(2)地基處理設(shè)計(jì)是否充分考慮了各種特殊情況。
(3)路堤填筑特別是高填方路堤填筑，要充分考慮好沉降和與橋臺(tái)的銜接是否合理。
(4)橋頭搭板的下承層應(yīng)使用半剛性材料。
(5)橋頭的銜接處排水設(shè)計(jì)是否合理。
1.3 施工原因
主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)與路堤銜接處處理不恰當(dāng)；(2)臺(tái)背回填施工壓實(shí)不夠，檢測(cè)不合格；(3)橋頭搭板施工存在安全隱患；(4)施工工藝不足現(xiàn)場(chǎng)施工要求；(5)橋頭臺(tái)背或墻背排水系統(tǒng)施工未達(dá)到規(guī)定要求。
2 橋頭跳車的防治對(duì)策
2.1 設(shè)計(jì)方面
2.1.1 地質(zhì)勘測(cè)要求
施工圖階段詳勘工作應(yīng)針對(duì)已確定的路線、橋梁位置，在初勘的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明橋臺(tái)及橋頭路基范圍內(nèi)工程地質(zhì)條件，觀測(cè)與記錄地下水位存在、變化與補(bǔ)給實(shí)驗(yàn)條件等情況，并針對(duì)不同的地質(zhì)條件采取相應(yīng)的勘測(cè)方法，為施工圖設(shè)計(jì)提供可靠、齊全、完整的地質(zhì)資料。
2.1.2 地基處理設(shè)計(jì)
地基處理是防治橋頭跳車重要環(huán)節(jié)之一。
(1)地基加固。路基敷設(shè)于天然地基上，自身荷載較大。要求地基應(yīng)具有足夠的承載能力，以保持地基穩(wěn)定。目前國(guó)內(nèi)常有換填土層法、重錘夯實(shí)法、排水固結(jié)法、擠密法、化學(xué)加固法等五種方法。一是選用輕質(zhì)材料。在臺(tái)背的回填中。選用輕質(zhì)材料，可以減輕路基的自重，降低地基應(yīng)力，減少沉降。并增大穩(wěn)定安全系數(shù)，常用的有粉煤灰。
(2)為減小軟土地基工后沉降量，縮小路橋之間的沉降差異，采取土工合成材料、砂樁、袋裝砂井、塑料排水板等地基處理方式。對(duì)于不同的地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和處理要求，選擇適當(dāng)?shù)奶幹畏椒ā? 2.1.3 臺(tái)背填筑設(shè)計(jì)
(1)臺(tái)背填土的長(zhǎng)度，不得小于規(guī)范規(guī)定，即臺(tái)身頂面處不小于橋臺(tái)高度加2m，底面不小于2m，拱橋臺(tái)背填土長(zhǎng)度不應(yīng)小于橋臺(tái)高的3—4倍。
(2)關(guān)于填筑材料的選用。選用摩擦角大，強(qiáng)度高，壓實(shí)快，透水性好的材料，如巖渣、礫石、砂礫。通常情況下，都選用砂礫。
(3)臺(tái)背回填嚴(yán)禁采用腐殖土、鹽漬土、淤泥、白堊土、硅藻土和凍土塊。填料中不應(yīng)含有機(jī)物、冰塊、草皮、樹(shù)根等雜物及生活垃圾。橋臺(tái)后選用輕質(zhì)材料(常用的輕質(zhì)材料如粉煤灰等)可減輕路堤自重，有效降低地基應(yīng)力，減少沉降并增大穩(wěn)定安全系數(shù)。
(4)采用特殊地基處理方法�？梢蕴岣邩蚺_(tái)附近填土的抗剪強(qiáng)度，防止臺(tái)背處被拉裂。使土體上作用荷裁均勻的擴(kuò)散，單位土體面積受荷減小，有效減緩橋頭跳車。
2.1.4 排水設(shè)計(jì)
按照規(guī)范要求，對(duì)于路堤與臺(tái)背或墻背結(jié)合部，應(yīng)設(shè)有上下貫通的完整排水系統(tǒng)，填料應(yīng)以透水性材料為主，把橋頭下滲水迅速排出路堤。
2.2 施工方面
(1)有條件情況下最好是臺(tái)背后面的路基先于結(jié)構(gòu)物施工等沉降穩(wěn)定后開(kāi)始結(jié)構(gòu)物施工。橋頭臺(tái)背回填應(yīng)注意與路堤的連接處的處理。過(guò)渡段路堤填筑施工應(yīng)編制專門的作業(yè)指導(dǎo)書，按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，合理安排施工計(jì)劃、填料質(zhì)量要求、施工操作工藝、自檢內(nèi)容和要求等。
(z)臺(tái)背回填應(yīng)注意結(jié)構(gòu)物兩端對(duì)稱填筑施工。臺(tái)身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75％以上時(shí)，方可進(jìn)行填土。回填區(qū)仍要求采用大型壓路機(jī)碾壓，嚴(yán)格控制每層填筑厚度、碾壓遍數(shù)，并對(duì)每層填筑質(zhì)量實(shí)施嚴(yán)格檢測(cè)。檢測(cè)頻率和檢測(cè)方法一定要符合規(guī)范要求；對(duì)臺(tái)背或墻背大型碾壓機(jī)械無(wú)法壓實(shí)的邊角部位和與原路堤銜接部位，應(yīng)配合使用小型專用機(jī)具夯實(shí)。
(3)橋頭搭板宜采用就地澆筑的施工方式，其下承層必須采用半剛性材料處理。如果為軟基段橋臺(tái)，在搭板施工前應(yīng)先進(jìn)行沉降觀測(cè)，達(dá)到控制值時(shí)再澆筑施工。還應(yīng)對(duì)完工的橋頭搭板經(jīng)常進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)脫空等情況，及時(shí)采取措施處理。
(4)采取有效的施工工藝。青銀高速公路冀魯界至石家莊市段臺(tái)背回填；對(duì)高填方或軟基段的臺(tái)背處地基采用水泥攪拌樁配合土工格室的處理方法；基坑、臺(tái)背回填采用輕型填料流態(tài)水泥粉煤灰回填，以減小工后沉降。第二年沉降觀測(cè)的數(shù)據(jù)表明只有2mm-3mm的沉降量，取得了不錯(cuò)的效果。
(5)施工中排水與防護(hù)。臺(tái)背回填前應(yīng)做好防水處理及施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作；橋臺(tái)處路堤下部設(shè)置的排水肓溝系統(tǒng)完整到位，材料不受污染；排水層與一般填料同步填筑碾壓，邊溝排水保持暢通，不準(zhǔn)積水；邊溝、護(hù)坡道橋頭錐坡的防護(hù)。應(yīng)在地基沉降基本穩(wěn)定或預(yù)壓結(jié)束后進(jìn)行，以免由于沉降，使防護(hù)變形、破壞，影響加固效果。
(6)路面處理。一是對(duì)橋臺(tái)后路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)置(如設(shè)置橋臺(tái)搭板)。在橋臺(tái)后的填筑上方，設(shè)立搭板，一般為6M長(zhǎng)，大橋或特大橋?yàn)?M或IOM寬與臺(tái)背同寬，厚為30CM的鋼筋混凝土搭板，其中用栓釘固定，栓頂?shù)囊话氩迦氪畎�，另一半插入臺(tái)背中。砼的標(biāo)號(hào)采用的是C25。二是采用過(guò)渡性路面。根據(jù)橋涵的長(zhǎng)度和路基的沉降值等，在橋頭一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)，鋪設(shè)過(guò)渡性路面，待路堤沉降基本完成后，再改鋪原設(shè)計(jì)永久性路面。常用的有預(yù)制水泥混凝土六棱磚、條石鋪砌。半剛性過(guò)渡層或?yàn)r青表處過(guò)渡層。
3 結(jié)語(yǔ)
橋頭跳車產(chǎn)生的根本原因是橋涵結(jié)構(gòu)物與其相鄰路堤變形不同步、不協(xié)調(diào)，因此只要針對(duì)解決變形問(wèn)題入手，勘測(cè)設(shè)計(jì)合理，嚴(yán)格按照規(guī)范精心施工，就可以將橋頭跳車這一公路通病對(duì)行車的影響減至最低，為車輛行駛一個(gè)舒適與安全的行車條件，另外我們也期待有更為先進(jìn)的施工理念和施工技術(shù)的出現(xiàn)�；驈氐捉鉀Q傳統(tǒng)方法和技術(shù)的缺陷來(lái)攻克橋頭跳車這一極普遍又極難消除的公路質(zhì)量通病。
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