浅谈道路桥头跳车的原因及其防治方法

程德辉 

(珠海市交通勘察设计院有限公司  珠海  519000)

摘要  道路桥头跳车问题对桥梁、对车辆、对交通安全管理影响甚大。本文结合在实际工作中的体会,分析了道路桥头产生跳车的原因,并提出了防治措施。

关键词:桥头跳车  原因  防治

1、前言

交通道路是国民经济赖以发展的重要基础设施,随着大批通过河滩、海滩等等软基地带的道路的通车,桥头跳车现象较为普遍,它直接影响行车速度、舒适与安全,甚至造成行车事故,同时由于车辆的高速行驶在桥头产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。本文先分析桥头跳车产生的原因进行分析,并对几种有代表性的防治措施进行了探讨。

2、桥头跳车的原因分析

2.1施工质量原因

2.1.1 部分施工单位没有严格按施工规程作业,施工时没有按分层填筑、碾压、检测,排水措施没有做好,压实度达不到标准,导致填土引道不稳定,工后沉降大,且不均匀,是造成跳车现象主要原因之一。

2.1.2 桥台背后施工空间狭窄,工作面小,大型压实机具的使用受到限制,施工单位没采取措施,导致靠近台背的回填料密实度部分未达要求。

2.2 勘察、设计原因

地质勘察的钻探布孔过少,钻探深度不够,勘察资料未能详细反映桥头地段的实际地质资料,导致设计单位没有进行桥头地段的软基处理,或者采取的处治方法不恰当。导致路桥过渡段路堤沉降过快形成跳车。

2.3 桥头路堤地基的沉降

桥台是刚性构筑物,其下部一般都有桩基础,其变形和沉降非常小;桥头路基地下水位较高,土压缩性高,抗剪强度低,且填筑高度一般较大,且桥头路堤及锥坡范围内的地基一般是柔性的,在车辆荷载反复作用下,产生基底应力相对较大,塑性变形较大,容易引起地基沉陷,桥头路堤的沉降比桥台要大,造成不均匀沉降,形成桥头跳车。

2.4  路基填料的影响

路堤填料在汽车荷载反复作用下,产生包括塑性和弹性的变形,其中主要是塑性变形。 这种不可恢复的塑性变形是内部土颗粒间的蠕变和侧向变形造成的,相同作用不同填料的塑性变形量不同,且这种塑性变形在车辆荷载反复作用下会不断积累,填料塑性变形大的,形成桥头的沉降差就大,也就导致了桥头跳车。

2.5 头路堤渗水破坏

桥头的差异沉降容易造成路面开裂,路面水渗入路基,受浸泡的路基强度指标下降,基土软化,造成引道路基下沉,导致跳车。同时还易发生唧泥、喷浆等破坏,而跳车又加大了车辆荷载对路面和路基的冲击力。如养护维修不及时,这种恶性循环会使破坏程度加剧发展。桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失,引起桥头引道的沉降和跳车。

3. 桥头跳车防治措施

3.1 做好施工质量

3.1.1 施工单位及监理、检测单位必须各施其职,措施到位,监管到位,检测到位。

施工单位严格按照施工规范及设计要求组织施工,确保按照规范和设计要求,控制好含水量,施工分层填筑、分层碾压、分层检测验收;

3.1.2 特别控制好台背处回填料填土,压路机难以碾压到位,要求台背填土每层松铺厚度不得大于20cm,填土材料最大粒径不大于5cm,且有良好的级配和透水性,压实机械宜选用小型机具分层压实,对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工补充夯实。

3.2 地质勘察详尽,设计处理方案合理

3.2.1 须按照国家关于地质勘察的要求,详尽了解桥头的地质情况,为设计单位的合理设计提供基础;

3.2.2  设计单位须按照地质情况,采用合理、科学的软基的处理方案;可采用的方法有:

3.2.2.1 换填法

挖深软基层2~3m,换填砂砾、碎石或石渣等材料,作为人工填筑的持力层。适用浅层软土地基的处理。

3.2.2.2 塑料排水板堆载预压法 

在软基础层施打塑料排水板,通过竖向荷载作用使地下水沿着塑料排水板向上渗透到砂垫层中,然后横向排到路堤外面,从而使软基固结,从而增加地基承载力,减缓软地基的下沉速度。主要适用于透水性低的软弱粘性土。

3.2.2.3 深层搅拌法

主要用于加固饱和软粘土地基。它是利用水泥,石灰或其它材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应,形成坚硬拌和柱体,与原地层共同起复合地基的作用,从而增加地基承载力,减少工后沉降。

3.2.2.4  预制砼管桩法

在桥台后路基施打梅花形布置的预制砼管桩,上铺碎石垫层和土工格栅,承受来上层路基及路面的荷载。此法效果好,但造价高。

3.3 正确的选择桥头路堤的填料

对桥头路堤,特别是软土地段,桥台后宜选用摩擦角大、强度高、可压缩性小、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等,并要求填料级配适当;或用物理力学性能比较高的流态粉煤灰水泥混合料作为桥台回填料。必要时加铺土工格栅加筋层,利用其抗拉强度,通过加筋与土体之间的摩擦作用约束土体的侧向变形,从而达到提高土体承载力和抗剪强度的目的。

3.4  加强桥头路基的排水措施

水对于地基和填土的强度具有非常重要的影响,水可以使土体含水量增加,使地基承载力下降,使边坡土方饱和而坍塌。因此,桥头填方路基应比区间路基更加注重排水设计,要保持桥头排水通畅无积水。

在有地下或地表水渗入时,要设置排、截地下水的渗沟或排水沟。

当桥头处开始出现破坏时,应及时进行修补,以免路面渗水和桥台跳车形成恶性循环,对路堤造成更大的损坏。

3.5  设置变厚式埋板

为避免二次跳车,可在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3~5 m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。在搭板、埋板或变厚式板的下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头跳车或二次跳车现象。

4、结束语

桥头跳车现象,是道路工程建设的一个重要而又突出的问题,通过科学、合理的设计,严格按照要求组织施工,管理到位、监管到位、检测到位,可真正使桥头跳车问题得到进一步的控制和解决,提高公路使用性能和使用寿命。从而提高交通营运舒适性,安全性以及可靠性。

参考文献

【1】《公路路基设计规范》JTJ013-95,人民交通出版社,1995

【2】《公路路基施工技术规范》JTJ033-95,人民交通出版社,1995。

【3】公路施工手册《桥涵》,人民交通出版社,1985年

【4】方福森,《路面工程》,人民交通出版社,1990。