[南京立體綠化墻]橋頭跳車的原因及處治方法

2017-01-11 瀏覽641次

一、橋頭跳車的危害 

    1、降低行車的速度。為防止車輛的劇烈沖擊跳動，車輛迫剎車減速，車輛顛簸跳動也影響了行車驅動力的傳遞，降低了道路的功能。 
    2、易引起行車事故。車輛通過橋頭區(qū)域產生的沖擊和顛簸，引起駕乘人員的嚴重不適，嚴重的會影響其對車輛的止常操作，造成車輛失控，引起行車事故。 
    3、影響橋梁的使用和車輛壽命。由于車輛通過橋頭產生的跳動和沖擊，從而對橋梁和道路產生附加的沖擊荷載，加速橋臺、橋頭措扳、支座及伸縮縫的損壞，特別是支座和伸縮縫的破壞，也加劇了車輛機件、輪胎等的磨損，降低車輛的使用壽命。 

    二、橋頭跳車的原因 

    1、剛柔過渡變形不一致

    圖中可以看出，橋頭引道與橋臺結合處左右側是兩側是不同性質路面體系，左側是由橋臺上部橋面層與剛性橋臺組成的雙層結構體系，屬于剛性結構，自身壓縮幾乎為零；右側為由路基、路面結構的多層結構體系，相對左側而言屬于柔性結構，因此在結構剛度上便產生了很大差異，沉降點左側橋臺的沉降只隨地基的沉降而產生，由于橋臺結構一般置于承載力高、變形小的持力層上，一般情況下地基沉降極小；而右側一般填高3~6m，成型路基在自重作用下也會有一定的壓縮變形。這樣道路頂面的沉降則由路堤身壓縮變形和地基沉降二部分組成（路面結構的壓縮變形可忽略不計）。路基的變形量大于臺身的總沉降量時即形成了橋頭臺階。這種由于橋梁和路堤結構物剛柔差異引起的臺階是不可避免的。 
    2、設計不合理 
    設計中往往受造價的限制，壓縮孔徑，大河面、大溝壑采用小跨徑，使橋涵構造物尺寸偏小。這就造成橋頭路堤過長、過高，而大多處于排水不良、土質較弱的地基上。再加上設計中對橋下地基的地質研究的比較仔細，往往是將橋臺基礎置于承載能力較高的土層上。因此，沉降很小。而臺后地基的地質情況是參考橋梁的地質柱狀圖推斷的，往往有差異。加之碰到軟土，難以徹底處理。這種路、橋在設計上的差距是客觀存在的。 
    3、材料選擇不當 
    因臺背填料含有水分、存在孔隙，在自重及車輛荷載作用下，孔隙逐漸壓縮，在一定期限內產生壓縮變形。因此，壓縮沉降主要取決于填料性質、施工條件及臺前、臺背防護工程的設置情況。如果填料前對基底尤其是軟土地基未作必要的處理或處理不當；為了節(jié)省投資就地取材選擇填料，由于臺背處的填方較高，分層填筑時存在壓實盲區(qū)，壓實度很難達到標準，這樣橋頭路基在自重及車輛荷載的反復作用下，必然產生壓縮沉降。 
    4、基底處理不當

    臺背一般位于有河流地方，地下水位較高，多有軟土，此類土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有機質，壓縮性高，抗剪強度低，一旦受到擾動，自然結構易受破壞，強度就明顯降低，橋頭路基填筑高度較大，產生基底應力相對較大，在車輛荷載特別是超載作用下，更容易引起地基沉陷，且變形穩(wěn)定歷時往往持續(xù)多年。就是在一些穩(wěn)定地基，在在車輛荷載特別是超載外荷載作用下，也難免出現(xiàn)地基沉陷。 
    5、作業(yè)面不足 
    橋涵臺背處結構形式較復雜如圖位置有耳墻，圍擋墻。另外很多單位為降低成本減小土方開挖數(shù)量，基坑開挖面積小。靠近臺背1250px范圍內不能使用壓路機碾壓等。

    6、填筑方法不正確

    7、施工管理不到位 
    當前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴格按施工規(guī)程作業(yè)，臺背填土速度過快，對地基造成擾動和破壞，沒有充分時間固結，對臺背擋土墻等構造物擠壓力大，施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工。用料沒有把好質量關，排水措施沒有做好，壓實度沒有達到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定，工后沉降大，且不均勻，這一點是造成跳車現(xiàn)象主要原因 
    8、導致橋頭跳車的其他因素 
    路基與橋涵的連接部位，有些設計了接縫，有些是連續(xù)鋪裝，在使用中溫縮等原因形成裂縫。這種接縫或裂縫一般豎向很深，雨水容易滲入，對路面結構層和土基產生沖刷和浸，造成粒料流失并增加了結構層與土基的含水量，降低路面剛度。凍脹、融沉的過程也加劇了橋頭臺階的形成。 
    三、緩解橋頭跳車的技術措施 
    1、放寬基底和放緩施工坡度，保證足夠的作業(yè)面。 
    2、處理好臺背基礎 
    3、選擇合適的填筑材料。 
    4、加鋪土工格柵。 
    5、合理的施工機械組合 
    6、嚴格施工過程控制。 
    7、設置橋頭搭板。 
    8、分期施做路面。 
    具體： 

    1放寬基底和放緩施工坡度，保證足夠的作業(yè)面。根據(jù)經驗及規(guī)范要求確定適當?shù)倪吰缕碌准訉捔亢拖鄳氖┕て露?。打坡道讓壓實設備進入基坑碾壓。臺背基礎沒有處理到位

    2、處理好臺背基礎：現(xiàn)在國內有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等常用方法。目前，水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但費用高；超載預壓一般可利用施工荷載作為軟基預壓荷載，但施工工期較長，剩余沉降量也大；塑料排水板法加固效果好，工期較短，施工簡單，經驗較為成熟，是目前處理軟基較為常用方法。要根據(jù)實際情況加以應用，使地基承載能力滿足設計要求。

    粉煤灰碎石砼樁為單樁直徑40cm，設計樁身強度為15號，樁尖采用35#預制鋼筋砼。為防止樁頂刺入路堤產生沉降，粉煤灰樁頂部設置擴大頭樁帽，其強度與樁體相同；為協(xié)調變形需要，樁頂設置級配碎石墊層+鋼筋網（土工格柵）。 
    3、選擇合適的填筑材料。填料宜選擇級配良好的天然砂礫、碎石、透水性的砂土，填料最大粒徑不能超過5cm，塑性指數(shù)必須小于12，填料的CBR值應大于8，不得采用泥質頁巖，砂巖石渣和粉質土等強度低，水穩(wěn)性差的填料進行臺背回填。

    青銀高速公路K105+033(冀魯界)處1—13m板式通道銀川臺臺背回填為例，分析了可能產生橋頭跳車的原因，以免于碾壓的流態(tài)粉煤灰作為基坑回填材料、自重較小的石灰粉煤灰作為臺背回填材料，是有效緩解橋頭跳車問題的新材料、新工藝。

    4、加鋪土工格柵。清除橋頭淤泥，然后換填符合標準的土壤、砂礫或碎石土，按l5cm-層進行薄層碾壓，在橋頭回填的同時，每間隔45cm鋪設一層土工格柵，格柵網格與臺背用U型釘錨園連接。鋪設土工格柵時一定要把格柵拉緊，不允許有皺褶，用插釘把格柵固定在底表面上，土工格柵強度高的方向垂直路基軸線方向，相鄰兩幅格柵的搭接寬度為20cm，搭接處用0.9mm的鋼筋綁扎牢固，鋪設土工材料的地表面耍平整，嚴禁有堅硬突出物，嚴禁施工機械直接碾壓土工格柵，土工格柵鋪好后要及時填筑填料，避免陽光長時間爆曬和雨水淋泡。

    5、合理的施工機械組合 
    要保證臺背回填，必須要配備相應的機械設備，比如小型的強夯機和重型光輪壓路機，如果缺少了小型強夯機，靠近構造物50cm范圍內的臺背，光輪壓路機很難壓到；同時，壓路機靠構造物太近會造成構造物的損壞。

    嚴格履行工程自檢、報驗程序 
    6、嚴格施工過程控制。合理安排好施工計劃，施工時符合規(guī)定，是有效減少橋頭跳車關鍵，應遵循“開工早一點，工期長一點”?？刂坪妹繉犹钪穸?5-20cm，碾壓遍數(shù)，并對每層填筑質量實施檢測，特別是控制好壓實度。

    7、設置橋頭搭板。用與防止橋端連接部分的沉降而采取的措施。它擱置在橋臺或懸臂梁板端部和填土之間，隨著填土的沉降而能夠轉動。車輛行駛時可起到緩沖作用，即使臺背填土沉降也不至于產生凹凸不平。 
    8、分期施做路面。根據(jù)橋涵長度及路基的工后沉降量計算等情況在橋頭一定長度范圍內鋪設過渡型路面（常用的有預制水泥混凝土六棱磚、條石鋪砌、半剛性過渡層或瀝青表處過渡層）。待路堤沉降基本完成后再施做永久路面。

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