摘 要: 總結(jié)了路橋過渡段產(chǎn)生差異沉降的原因,進(jìn)一步研究路橋過渡段的設(shè)計與施工方法, 從而減少路橋間的不平順, 在一定程度上防止或避免橋頭跳車現(xiàn)象, 能夠提高車輛運(yùn)行的舒適性。
關(guān)鍵詞: 路橋過渡段; 差異沉降;
施工措施隨著高速公路的發(fā)展, 超載運(yùn)輸是公路運(yùn)輸?shù)闹饕獑栴}。 這些對橋梁因超載和設(shè)計、施工的缺陷,臺背回填處路面出現(xiàn)差異沉陷或跟橋臺脫開, 導(dǎo)致了車輛通過臺背時跳車嚴(yán)重。公路的安全性、 舒適性和可靠性在現(xiàn)代公路建設(shè)中變得非常重要。因此, 路面的平順程度很受人們重視, 尤其在橋梁引道處, 橋臺與路基存在剛度差異性以及路基差異沉降等原因, 導(dǎo)致路面不平順, 進(jìn)而出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象, 導(dǎo)致了車輛的不安全。為了解決這個問題, 工程中路橋之間一般都設(shè)置一定長度的過渡段, 使路橋之間的剛度逐漸變化, 降低差異沉降, 避免橋頭跳車現(xiàn)象, 下面我將從以下討論這個問題。
1 路橋過渡段的常見問題
1.1 橋頭引道過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理, 粗粒料填筑法、 鋼筋混凝土過渡板(即搭板法) 和加筋土法是常用的設(shè)計方法。通過這些方法提高路基的整體強(qiáng)度,,能夠降低路橋間的剛度變化。從公路工程建設(shè)指南可知,橋頭引道過渡段一般采用搭板結(jié)構(gòu)。 雖然人們設(shè)置搭板但是橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴(yán)重,橋頭搭板斷板現(xiàn)象仍然常見。從設(shè)計上講有以下常見情況:
1) 根據(jù)橋的大小來設(shè)置橋頭搭板長度一致主要為: a.大中橋, 搭板長度為 8m; b.小橋, 填土高度小于 0.5m 的通道以及涵洞,一般的搭板長度為 5m。但是, 橋頭引道路堤是處于高填方路段, 軟基路段橋涵結(jié)構(gòu)與橋頭路堤相比較而言沉降量大, 一定要加長搭板長度, 避免差異沉降, 進(jìn)而降低橋頭跳車現(xiàn)象。
2) 由于未考慮地基上的板計算, 導(dǎo)致了未考慮臺背路堤沉降, 雨水沖刷帶走臺背填土等原因自然原因?qū)е麓畎迮c臺背路堤脫空的不利受力狀態(tài)。嚴(yán)重的搭板設(shè)計強(qiáng)度不足,產(chǎn)生斷板,引起橋頭線形突變, 在一定程度上誘發(fā)車輛跳車現(xiàn)象。
3) 橋頭搭板一般不作專項(xiàng)設(shè)計。但是, 從工程實(shí)踐可知, 合理地處治軟土地基,實(shí)施臺后填土壓實(shí)是消除路堤填筑土體沉降的條件,而可靠的搭板設(shè)計是解決橋頭跳車的重要保證。
1.2 橋頭引道軟土地基處治不佳
從統(tǒng)計學(xué)研究以前案例發(fā)現(xiàn),由于軟路基導(dǎo)致的橋頭跳車,從設(shè)計方面分析其原因, 主要是施工圖設(shè)計時,地質(zhì)勘察布孔不夠密集,鉆探深度過于淺顯, 導(dǎo)致了布點(diǎn)的時候未能及時發(fā)現(xiàn)軟基存在, 更嚴(yán)重的是未能準(zhǔn)確探明軟基范圍以及深度、軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等,有時候出現(xiàn)橋頭路堤軟土地基處治遺漏,或勘探的時候的處治方法不按照標(biāo)準(zhǔn)。 工程施工過程中對軟基處理目前國內(nèi)已有換土法、超載預(yù)壓法、 減少附加應(yīng)力法、排水固結(jié)法、 振動碎石樁法等處理方法,有時候也可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來決定方法, 從而以改善地基性能, 提高承載力, 減少沉降, 縮小橋臺與路堤的沉降差, 避免錯臺。有時候采用樁基礎(chǔ)。但是如果是在相當(dāng)厚的軟土層修筑高路堤, 則會出現(xiàn)軟土?xí)蚧靥畈牧系馁|(zhì)量而向側(cè)向擠動并對基樁施加很大的力。導(dǎo)致的后果是使橋臺產(chǎn)生水平位移或轉(zhuǎn)動。這將損壞支座、 伸縮縫,有時還會損壞橋面和橋臺。為了避免不正常的位移的出現(xiàn), 必須減輕回填材料,或者增強(qiáng)地基土或用基樁, 達(dá)到抵抗側(cè)向流動的強(qiáng)度。此外在橋頭采用樁板法、 輕質(zhì)填料、 連接箱式橋臺、 支撐連續(xù)板等措施可有效地減少路基的沉降。
1.3 橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施欠妥
從公路橋頭引道路堤設(shè)計和施工指南可知,砂類、 滲水性土為臺背路堤填土常用原料, 進(jìn)而不需要考慮防水和排水設(shè)施; 假如橋臺處于長期浸水路段, 一般采用漿砌片石護(hù)坡。 在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡,并且臺背設(shè)置方格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡是在橋臺路段常用措施,但是在工程勘察過程以及監(jiān)理中很多時候發(fā)現(xiàn),許多橋頭路堤沉降比較嚴(yán)重的地方, 主要原因是錐坡和護(hù)坡水毀。 橋頭引道路堤邊
坡防護(hù)措施以及臺背防水和排水設(shè)施等設(shè)計處理不當(dāng),就會促使臺背填土流失,導(dǎo)致路基強(qiáng)度降低。 所以在用過程中發(fā)現(xiàn)行駛車輛長期反復(fù)作用下,橋頭引道過渡段填土塑性變形,誘發(fā)橋頭路堤差異沉降,最后出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。
2 路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 路橋過渡段的變形控制
國家規(guī)定路橋過渡段的路基路面工程實(shí)施指南可知,變形控制必須解決以下問題:
a.工后沉降量的控制; 根據(jù)交通部 《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》 JTJ017-96 規(guī)定,路橋連接處最大容許工后沉降為 10cm。 但是只有要求根據(jù)沉降曲線換算的工后沉降量小于容許工后沉降值,并且要求連續(xù) 2~3 個月觀測的沉降量每月不超過 6mm, 才能進(jìn)一步進(jìn)行路面施工。
b.對于路橋交界處的錯落式沉降采用一些方法變成連續(xù)的斜坡式沉降。因此,其變形控制主要是控制路基工后沉降和路橋間差異沉降。 總結(jié)前人教訓(xùn), 當(dāng)路面局部縱坡達(dá)到 0.5%時, 就會導(dǎo)致車輛行駛會產(chǎn)生晃動或搖動現(xiàn)象。專家們指出,通過分析不均勻沉降值對路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力的影響,建議路橋過渡段的沉降差值控制標(biāo)準(zhǔn)以 5cm 為最佳方案, 路橋之間形成的沉降坡差以不大于 0.4%為標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 合理設(shè)置緩和過渡段
公路相關(guān)法律規(guī)定《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》JTJ017-96 明確指出: 對于地下處治方案, 應(yīng)注意段間的緩和過渡, 從而降低段間的差異沉降。但是由于不同的結(jié)構(gòu)型式,導(dǎo)致了橋臺剛度大的混凝土結(jié)構(gòu)逐步過渡到柔性的填土路基結(jié)構(gòu)和瀝青砼路面結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致其強(qiáng)度不一致。處置此類軟土地基時, 強(qiáng)度過渡段應(yīng)該設(shè)置在各段不同強(qiáng)度之間。因此地面上的路堤,亦需要設(shè)置強(qiáng)度過渡段。
3 路橋過渡段的施工措施
a 設(shè)計出嚴(yán)格的路橋過渡段施工組織方案。
b 路堤填料的選擇。實(shí)施路橋過渡段路堤填筑之前,要有目的地根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)際情況選擇施工路段的填料,采用各種土壤作對比試驗(yàn)。 主要的實(shí)驗(yàn)室檢查包括: 1.聯(lián)合測定土壤的液限和塑限,實(shí)施篩分和擊實(shí)試驗(yàn); 2.同等壓實(shí)度時的壓實(shí)遍數(shù)與松鋪厚度實(shí)驗(yàn), 在同等條件下得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo),從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,以就地取材為主。填料的選擇原則應(yīng)該考慮各個方面的問題。
3.3 加強(qiáng)壓實(shí)要求
同時進(jìn)行臺背路堤填土應(yīng)與錐坡填土,并按設(shè)計要求寬度一次填土,分層填筑過程, 每層的壓實(shí)厚度不應(yīng)該超過 15cm,其施工順序嚴(yán)格按照要求來進(jìn)行, 具體監(jiān)察的內(nèi)容為:
a.檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量, 在符合工程監(jiān)理要求后才能進(jìn)行碾壓;
b 嚴(yán)格根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)提供的松鋪厚度和進(jìn)而控制壓實(shí)遍數(shù)進(jìn)行壓實(shí)或者采用更多的壓實(shí)次數(shù);
c.振動壓路機(jī)碾壓時,臺背路堤填土與路基土方連接處一般都采用振動碾壓, 這樣增強(qiáng)碾壓效果外,但是在橋臺附近采用不振動靜壓,并慢速碾壓, 避免損傷橋臺。
4 結(jié)論
假如在工程全過程的系統(tǒng)的科學(xué)管理, 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,加強(qiáng)控制施工中的嚴(yán)格在各個環(huán)節(jié)工序的工程質(zhì)量, 客觀上制定一套科學(xué)的,嚴(yán)格的管理程序, 就能減少過渡段的不均勻沉降, 從而減輕橋頭跳車現(xiàn)象, 提高工程質(zhì)量。
轉(zhuǎn)載請注明來自:http://www.jinnzone.com/jiaotongyunshulw/15695.html