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关于桥头跳车问题的论述
   来源: 福建省交通运输厅       时间: 2009-08-13

  一、桥头跳车的原因分析:

  桥头跳车危害表现为:影响行车安全、降低行车速度、影响车辆运营费用和加速桥梁及路面的病害,对道路桥梁的运行影响极大。

  引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能等。就城市道路路况而言,主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降,产生错台所致。桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异,且桥头连接处受力时易形成集中应力。在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降,但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成错台,导致行车时发生桥头跳车。

  主要从以下几方面进行分析:

  1、桥台与路堤间的沉降差:

  桥台基础一般都作了加固处理(如采用扩大基础、桩基础等),沉降量很小。建成后的桥台沉降可视为零。而路堤填土因其固有的压缩徐变性质,即使经充分压实也难以避免因土基固结等因素造成的沉降,需待通车一段较长时间后才能趋于稳定。台后路堤的沉降量主要由天然地基沉降和填土沉降两部分组成。在路堤自重和车辆垂直荷载及冲击振动荷载作用下,路基填料逐渐被压缩,孔隙率降低,密实度逐渐增大,从而在一定期限内产生路堤填土沉降。

  2、排水不畅及填土流失:

  在桥涵与路堤的连接部位,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对桥台一般不产生破坏作用,但对土类填料易产生浸蚀和软化,特别对填方体压实不够,易产生侵蚀和软化,降低强度,导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路基沉陷。

  3、对桥头高填土及软基等处理措施确切:

  如路基穿越软土地基或采用高路堤方案,势必存在较大工后沉降;桥涵构造物选用桩基或扩大基础等不同形式,其工后沉降差异很大;对软土地基路段采用不同的处理方法、对路堤填筑速率和填筑材料的控制不同,其效果也大不一样;在考虑桥台结构时,往往忽略桥台与路堤的恰当衔接(即施工和控制中往往存在“桥归桥,路归路”现象),在连接部位有的设计接缝,有的设计连续铺装,由于路基不均匀沉降的存在,在使用过程中必然形成裂缝。虽然有考虑设置搭板调节连接部位的不均匀沉降,但对承受搭板一端的路堤部位未进行处理,让搭板一端直接置于一般土基上,从而在那里形成凹陷,以致搭板滑落。再则,设计对桥台与路堤相邻的沉降差考虑较多,而对桥头竣工后沉降引起的纵坡变化注意不够,造成桥头段纵坡不顺,在突变点往往形成台降,以致出现跳车现象。

  4、施工质量控制不严:

  施工工序不符合要求,若台背填筑速度过快,沉降也较快,对台背挡土墙等构造物的挤压相对较大。如果台前护坡或挡墙砌筑不及时,则可能引起土体滑移,影响压实机械作业效果,严重时还会危害桥基。台背填土时,施工面窄而工期要求又较紧,靠近桥面部分的填土平面形状不规则,如果缺乏适当的压实机具,采用人工夯实,则密实度难达要求;即使有压实机械,由于受地形、便道、作业面及机械等的限制,桥头填土压实密度亦很难达到要求,特别是台墙后侧及翼墙内侧填土,达到压实密度要求更有一定的难度。没有严格按“三分法”(分层填筑、分层碾压、分层检测)施工,没有严把填料质量关等也会引起桥头跳车。

  二、桥头跳车病害的防治及质量控制:

  1、合理设置桥涵构造物:

  设置桥涵构造物应允分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题,选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程,尽量避免大河面小跨径桥涵。

  2、加固处理台背填筑前的地基:

  处理好台背软弱地基,是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有不少处理方法,如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等,都是行之有效的方法。可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高地基承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。

  同时考虑到桥头大多为高填土施工,故在桥头可考虑采用材质较轻的粉煤灰填筑,且应控制好填筑宽度,严禁因填筑宽度不够进行贴坡,致遇雨期间引起滑坡,导致桥头路基不稳而沉降。如在漕俞路高填土施工时,因遇暴雨引起滑坡现象,致外侧3m范围内结构层开裂等现象。

  3、对于特殊地质的填方措施:

  因上海地区普通水位较高,大多路基填土中含水量较高,可针对性的采取石灰土处理,来控制路基含水量,保证填筑质量。对于现场地质差、水位高、施工质量控制难的桥头部分,亦可考虑在桥头10-15米范围内,采用D0.5m的水泥搅拌桩(梅花形布置)进行桥头接坡处理,同时填方材料可用道碴间隔土进行“三分”回填。

  另外,在设计中往往有桥台位于水中现象,为保证台后填土质量及桥台施工,需对桥头段进行处理,现以朱家角泰安二路朝阳河桥为例,先容其处理方法:

  首先考虑到P0#桥台(位于水中)的施工,采用筑坝后对原河床进行处理,能够确保P0#桥台回填土的施工。其次考虑到如不进行处理,将造成桥台填土从桩基中流失,影响桥头接坡的道路质量。同时综合考虑到施工成本,桩基施工平台,上部结构现浇板施工地模,特采用在河道中筑坝,对桥台进行清淤后分层回填施工。在处理后并及时进行护坡的施工,以保证填土不致流失。

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