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摘要:道路和桥梁连接的跳跃现象是中国道路的常见疾病,对预防和治疗的跳跃现象,一方面,从设计入手,详细分析了调查数据来确定最佳的施工设计,减少路堤沉降,减少跳跃现象。另一方面,从建设入手,通过施工过程的质量控制点,控制和保证施工质量,提高路基,桥台的压力下。同时也对方式和手段对施工建设的各个阶段的设计,合理的结构设计,保证施工质量。通过各种有效的结合,这从根本上减少跳跃现象。
关键词:公路与桥梁连接处;设计;桥头跳车
一、公路与桥梁连接处易出现的问题
1、桥梁与公路不同的下沉量导致桥头跳车现象
一般情况下,公路设计师和施工单位在公路与桥梁连接处的设计和建设过程中,一定会考虑到桥梁和公路的沉降因素,因此,在工程施工时会对公路和桥梁天然地基进行统一的填土和加固处理,这样的做法在公路建成通车初期确实能很好的缓解桥头跳车现象,但是却对公路后续的持续使用造成了危害。因为公路与桥梁的构造影响,在相同路通量的情况下桥梁和公路的受力会不同,这样的不同经过长时间的积累,慢慢会造成二者的地基和填土出现差异,最终会造成公路和桥梁又一个明显的距离差,从而表现出在桥梁和公路交接处路面不平整,而车辆行驶到这里来不及加速,自然会出现桥头跳车现象。
2、由于公路排水不及时或填土流失造成桥头跳车现象
在公路的建设过程中都会安装排水设施,这些设施可以使公路路基在降水过程中不被损害,但如果公路的排水设施不完善或者意外失灵,那么不及时的排水会给公路的路基和填土造成破坏,降水会使公路路基和填土软化,过往车辆通过时还会不断导致路面下沉,从而使公路路面发生变化,这些变化在桥梁与公路的交接处就会造成路面不平整的现象,也会产生桥头跳车现象。
3、不合理施工造成的桥头跳车现象
之前两种情况是在按照规定合理施工的基础上出现的意外情况,那么还有一种情况导致桥头跳车就是不合理的施工。施工单位可能会因为赶工期、节省成本等原因不按照规定施工或者就没有对桥头路基下沉因素有充分的考虑,没有注意到路基的密实度,这样的施工,自然不能保证公路与桥梁连接处的施工质量,所以出现桥头跳车现象的几率就会大大提高。
二、对存在问题的解决措施
1、对于沉降导致的跳车
以往的道桥连接的区域在建设的时候,在桥台建设中它的基础通常都进行了加固,所以很少有沉降。我们一般可以忽略其沉降。而路堤填土因其固有的压缩续变性质,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,一般要等通行非常久的时间后才会变得安稳。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。在路堤本身的重量以及通行的力的影响等的作用之下,孔隙率变小,而且自身的密实性变大,进而会逐渐的出现下沉现象。对于此类状况,在布局构造物的时候,要认真地分析路基的具体状态,填方的高程以及其物料的出处等等的一些内容,合理的选取桥涵的方位以及大小和防护项目等,防止出现不良现象,经由合理的设计来避免跳车的出现。
2、针对排水不畅及填土流失,连接部路基沉陷导致桥头“跳车”现象的设计重点
在桥涵与路堤的连接部位存在的缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对桥台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。对于此类状态,在开始的设计的时候,应该认真地分析路堤的具体状态,结合它的状态开展排水活动,经由有效地排水活动,降低填土流散现象,降低下沉几率,进而降低跳车的出现几率。
3、针对公路与桥梁连接处发生跳车现象的施工设计优化
桥梁属于刚性结构,和道路的各组成部分的物理性质之间存在很大区别,由于结构和材料性质上的原因,使得大量应力在桥头位置集中,受来往通行车辆载荷、结构自身重量和自然环境的影响,桥梁和公路结构在长期使用过程中会发生沉降,但由于种种客观原因,二者在沉降上存在较大差异,桥梁结构的沉降要比道路结构的沉降小得多,形成错台,从而引发车辆通过该处时产生跳车现象。为解决这个问题,必须从工程设计阶段着手,首先对施工位置路基情况进行深入勘测调查,掌握全面、具体情况,在此基础上针对不同类型的路基进行针对性设计,消除跳车隐患。
3.1基于桥台与路堤间的沉降差引发桥头“跳车”现象的设计优化
按照传统的施工方法,在进行桥梁和公路连接位置施工时,都要对桥台基础进行加固处理。这种方法能够极大减小该处沉降量,基本可以认为桥台建成后沉降为零。与之相连接的路基部分,由于路堤填土自身性质原因,无论怎么压实,施工完成后也会产生一定程度的沉降,必须经过相当长一段时间的使用后方可趋于稳定。其沉降量主要来源于天然路基沉降和填土沉降两部分。路基填土在路堤重量、来往车辆碾压作用下,不断压缩,密实度增加,孔隙率下降,所以在实际施工中对路堤填土沉降都有时限要求。鉴于这个原因,在进行桥涵设计时,必须对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内容予以全面分析,选择合适的位置安置桥涵,合理设计桥径计桥台候补防护工程,防止河面过大、桥梁跨径偏小问题的发生,从而降低桥梁和公路连接处发生跳车现象的几率
3.2基于排水不畅及填土流失,连接部路基沉陷导致桥头“跳车”现象的设计优化
在长期使用过程中,作为露天的桥梁和公路设施不断受到降水侵蚀。尤其是桥涵和路堤连接的地方,降水会从缝隙处逐渐渗透深入,浸润下方填土使之变软。如果填土压实程度不够,在降水浸蚀作用下就会发生变形,材料强度大幅下降。在这种情况下,一旦受到来往车辆的沉重载荷,就会发生桥头路基沉陷问题。对于这种情况,在设计阶段要注意做好公路排水设施的设计,保持排水通畅高效,及时将降水排除,减少降水对建筑内部结构的浸蚀,保证路堤沉降在允许范围内,从而减少桥头跳车情况的发生。
3.3创新施工设计,防止桥头跳车现象发生
上面两种方法是尽可能地控制沉降程度,但实际施工中由于客观因素限制,往往还是会产生一定程度的沉降。新的施工设计方法是通过设置搭板将柔性结构上的沉降转移到刚性结构上,即由路堤转移到桥台上,从而从根本上减少车辆通过桥头时跳车情况的产生。采用这个方法,科学合理进行桥台搭板的设置十分关键。搭板的末端要设计成3到5米变厚式埋板并采用浅埋的方式施工,以防止二次跳车现象发生。如果是水泥混凝土路面,还可以采取将与搭板连接处的路面板改为变厚式板的方法。需要注意的是,影响路面桥涵连接质量的因素有很多,上面讨论的仅仅是最常见最主要的。在实际施工过程中要根据施工地点具体情况采取针对性的措施予以改善,从而最大限度消除桥涵和公路连接处跳车现象的发生。
4、对存在“跳车”现象的桥梁与公路连接部分的修复设计和施工技术要点
从前文分析可知,较大的公路路基沉降导致“跳车”现象的主要原因,因此,做好路基工程,强化路基刚度,控制路基沉降是减少“跳车”现象发生的根本途径。具体操作方法上一般是对台背回填土料进行处理,以提高压实质量。对于存在“跳车”现象的桥梁与公路连接部分进行修理的方法一般采用专用方法予以修复处理,为保证修复效果,需对修复部分工程进行专项设计。“混凝土注浆加固台背填土快速修复技术”是当前应用较为普遍的桥台跳车修复技术。施工时,首先在距离跳车的桥头50米至70米处开始打上间距为1.5米至2米的梅花桩式孔,孔径75毫米,深度20米左右。打好孔后灌入伴有水泥的高分子聚合物浆液,其固化后可以大幅提高地基承载力,减少沉降。在施工前,要详细勘测施工现场情况,根据具体沉降情况设计梅花桩式孔的几何参数,确保修复方案可行有效。
三、结语
公路与桥梁连接处的跳车现象是我国公路常见病害之一,对于跳车现象的防治,一方面要从设计着手,通过对勘察数据的详细分析,确定最佳施工设计方案,减少路基沉降,减少跳车现象。另一方面要从施工着手,通过对施工过程中各个质量控制点的控制与加强,确保施工质量,提高路基、桥台的抗压能力。同时还要对施工各个阶段的施工方式方法进行设计,通过合理的施工设计,确保施工质量。通过多方面的有效结合,减少公路与桥梁连接处的跳车现象。
参考文献:
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[2]于晓晴,史立涛.有关道路与桥梁连接处的设计分析[J].交通世界(运输.车辆),2013,08:156-157.