公路桥头跳车原因分析及处治措施浅淡.docx

公路桥头跳车原因分析及处治措施浅淡 1刖言 桥头跳车问题是高速公路建设中的一大难题，已成为高速公路的三大质量通病之一。目前，已投入使用的高等级公路（包括高速公路）中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为10?30cm,有的甚至超过60cm），使车辆通过时产生跳跃和冲击，造成对桥涵和路面附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故（特别是车辆机械事故）。为了消除结构物与路堤的差异沉降，高速公路养护部门每年都要花巨资进行维修和养护，造成巨大的经济损失，且产生不良的社会影响。如何解决高等级公路桥头跳车问题，本文根据施工经验提出了一些理论与施工上的认识与见解。 2桥头跳车产生的原因 形成桥头跳车的原因是多方面的。理论上讲均与桥台台背回填质量与施工处理方案有直接关系，一般的台后处理如图1所示。 在图1台背处理中，桥涵等结构物与路堤本身结构刚度的差异、设计措施的不当以及施工质量欠佳和工序安排的不合理均会造成桥头跳车。具体地说，桥头跳车的原因主要体现在以下几个个方面： 2.1.1地基土承载力不足 桥涵常位于沟壑地段，地下水位较高，多属软土。天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点使软土地基具有很低的承载力。在软土上填筑路基，便极易产生沉降（包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降）。而桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起相对构造物的地基沉降，特别是工后沉降。 2.1.2台背填料压缩引起路基的沉降 尽管台背采用了砂粒及石灰土等材料进行回填，但因含水份仍存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。回填土自重、车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。长期车辆反复作用下，回填土易发生蠕变，桥头跳车现象也随着公路运营年限增加而加剧。所以说缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。根据有关资料调查研究：当土堤压实度为95%时，每米填土工后的沉降约为1cm。 2.1.3刚柔突变引起的沉陷跳车 桥涵等结构物与路堤刚度的差异是造成桥头跳车的本质原因。由于桥涵等结构物具有较大的整体刚度，而与之相连接的路基和路面属于柔性结构物，两者有明显的刚度差别。刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。显然，道路与结构物桥台之间存在的较大刚度差，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。 2.1.4施工工序不当引起的沉降 施工工序不合理及施工质量未达到要求也是产生桥头跳车的重要原因。桥涵施工工序，一般是在完成桥涵结构物以后再进行两端路堤本体的填筑。这样往往造成路堤填筑作业面狭窄，又由于靠近桥梁结构物的填土形状不规则，大型压实机械很难展开作业。因此，压路机的工作面受到制约，无法对紧靠结构物部分的填土很好地进行碾压，而用人工夯实，很容易造成该处的压实度达不到设计要求，而使路堤的工后沉降偏大，造成桥涵等结构物与路堤的沉降差。 3解决桥头跳车的措施 3.1地基处理 处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理，国内已有加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法和浅层处治法等措施，下面介绍几种行之有效的常用方法。 3.1.1采用深层搅拌法加固桥头软基 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。其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。 3.1.2采用砂桩加固桥头软基 料粒桩类型适用于松砂地基、杂填土或软土，对地基土起置换、竖向排水和挤密作用。一般采用砂、砂砾、砾卵石、碎石或建筑垃圾等作为桩体的主要材料，采用专用机械将材料灌入地基，形成桩土复合地基来提高地基承载力和减少沉降。因具有施工工期短、速度快、质量容易控制及噪音小等优点，该方法适应能力强，可用于软弱地基、液化土地基和湿陷性黄土地基等多种复杂地质条件。 3.1.3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。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。其特点是施工简便快捷，造价较低，但效果比上述两种类型略差，仍存在少量工后