桥头跳车的原因及防治措施

桥头跳车的原因及防治措施

【摘 要】本文分析了桥头跳车产生的原因,介绍了几种常用的桥头跳车处理方案,提出一些有效的防治措施。

【关键词】桥头跳车;原因分析;防治措施

Bump Causes and Prevention

Dong Gu-hui

(Yangzhou qianlong Foundation Engineering Co., Ltd Yangzhou Jiangsu 225000)

【Abstract】This paper analyzes the causes of Bump, introduces some common treatment options Bump, some effective control measures.

【Key words】Bump;Cause analysis;Control measures

1. 概述

桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降超过某一限定值造成的车辆经过该路段时产生上下振动现象。此种现象不仅影响道路和桥梁的使用寿命,还能导致交通事故的发生。因此,有效的防治和控制桥头跳车有着积极的意义。

2. 桥头跳车产生的原因

2.1 地基沉降。

桥涵通常位于沟壑地段,地下水位高,且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点,在软土上填路基,便极易产生沉降(包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降)。同时,桥头路基填筑高度较其它地段大,产生基底附加力相对较大,从而引起地基沉降较大。

2.2 路基沉降。

台背填料因含水份,存在孔隙,施工中采取任何措施,采用何种填料都难将填料颗料间的孔隙完全消除。在道路自重及车辆垂直荷载与振动荷载反复作用下,孔隙率逐渐降低,填料逐渐压缩,便在一定期限内产生压缩沉降。另一方面,台背填料及路基填土在竣工通车后并未全部完成固结沉降,在车辆荷载作用下,填料颗粒

骨架会发生蠕动变形,它所产生的次固结沉降可以达到总沉降的10%左右。这也是桥头跳车的重要原因。

2.3 路面沉降。

刚度不同的路面在跳车处产生的振动效果不同。结构物桥台一般采用刚性很大的钢筋混凝土浇筑而成,具有较大的整体刚度;而与结构物桥台相连的道路,具有刚性较小柔性较大特性;道路与结构物桥台之间存在的刚度差,必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变,势必增强桥头跳车的振动效果。

3. 桥头跳车的防治措施

3.1 地基处理。

处理好桥头软弱地基,是控制跳车的关键。工程要综合考虑地质条件、费用等实际情况,选择合适的处理方法来改善地基性能,提高承载力,减少沉降。下面介绍几种行之有效的常用方法。

3.1.1 深层搅拌法加固桥头软基。

该法属加固土桩类型,主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法一般借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌,并吸收周围水份,在加固的深层软土中进行一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量(特别是工后沉降),缩短固结期,提高边坡稳定性。其主要施工工艺程序:整平地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉(浆)、强制搅拌→复拌提杆出孔→钻机移位。施工过程中路基不受限制,且无振动无污染,对周围环境及建筑物无不良影响。近年来已在国内许多高等级公路上得以广泛应用。其最大优点是工后沉降小,缺点是工程造价较高。

3.1.2 塑料排水板堆载预压法。

该法属竖向排水体预压类型,主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道板带,在全国各地高速公路软基处理中都得以广泛推广应用。其主要施工工艺程序:整平地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板→穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。为加速排水固结,减少后期沉降,一般都配合堆载预压或超压施工,使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其优点是施工简便快捷,造价较低;缺点是仍存在少量工后沉降。

3.1.3 土工格栅法。

土工格栅处理桥台台背填土时,土工格栅和土一起承担内部和外部荷载的作用。由于土工格栅和土体之间的摩擦作用,降低了桥台台背局部范围内单位土体面积上的垂直荷载,发挥了土工材料的抗拉强度,从而提高了土体的抗剪强度,约束了土体的侧向变形,从而提高了地基了承载力,减少了沉降;由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,在反复荷载作用下不会产生甚至能减少变形的积累。

3.2 路基处理。

3.2.1 路堤填筑与速率控制。

地基处理完成后,应适时进行路堤填筑。对于排水路基的,可既时填筑;对于水泥土桩处理的应在一个月后填筑路堤。填筑速率动态控制,对于填筑高度在极限高度以下时,填筑速率可适当快些,但沉降量必须严格控制在允许范围内。当填筑高度超过极限填土高度时,则应由实测的沉降和位移速率(变形量)控制,只要日变形量不大于控制值(沉降不大于10mm/d,位移不大于3 mm/d)一般可以正常填筑;若日沉降速率大于控制标准,而水平位移量未超过控制标准,则应减缓填土现象,填筑可以正常进行。

3.2.2 台背填料的选择。

台后路基压缩沉降是桥头跳车的重要原因之一。因此,选择合适的填料至关重要。透水性好、内摩擦角大的材料能够较好地减少压缩沉降。实际施工中,二灰碎石填料应用比较广泛。使用低剂量的石灰稳定土进行台后填筑也能取得较好的效果。台背填料的压实度是路堤的重要指标。路床顶面下0~80cm大于95%,80~150cm大于93%,150cm以下大于90%。

3.2.3 预压与沉降补方。

填土预压时间越长工后沉降就越小。因此,桥头路段和与桥涵相接路段,在施工安排上应尽可能早地安排堆载预压。堆载顶面要平整密实有横坡,并适当压实。对地基稳定性较好的路段,也可按预测沉降随路堤填筑一次填筑到位。但对于在预压期间低于原定预压标高以下的均需及时补填。对此,施工时在每月均应测定路基顶标高并补填一次。严禁在预压期不补填,而在预压后期或在路面施工时一次补填的做法。

3.2.4 台背回填处的压实。

为使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些,还可选用填筑路堤预压。让路基排水固结,待路堤沉降基本完成以后再开挖桥台位置土方,然后再施工桥涵。台背填筑前,宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之后进行,同时注意结构物两端对称填筑施工。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降的一个主要因素。由于台背回填位于路基与桥台相衔接的特殊位置,成为碾压的一个薄弱环节,压路机

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