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桥头跳车产生原因及处治对策

来源:233网校 2009年3月29日
    2 当前常用处治对策及存在问题
    2.1 国外处治措施 
    1)桥台及路堤建在坚实的天然土基上; 
    2)修建足够长度及强度的桥头搭板; 
    3)选用恰当的填筑材料; 
    4)充分压实填筑材料或使填筑材料处于稳定状态; 
    5)保持排水畅通; 
    6)修建低路堤; 
    7)土方填筑与路面铺筑间有充分的时间间隔; 
    8)采用正确的施工方法及严格的检验; 
    9)减轻交通负荷。  快把一级建造师站点加入收藏夹吧!
    2.2 我国的处治措施
    2.2.1 设置桥头钢筋混凝土搭板
    在桥头设置钢筋混凝土搭板是防治桥头跳车的一项主要辅助措施。搭板的一端支承在台背上,用锚栓固定,另一端可直接置于石灰稳定土或路面基层上,有时也在板下设枕梁。搭板长度依据设计行车速度、路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定,可选用4 m,6m,8m,10 m,12 m几种长度。搭板的受力形式多种多样,在顶、底面配置足够数量的受力钢筋,搭板的下面设不小于2 m厚的石灰稳定土或碎砾石垫层,石灰稳定土或碎砾石垫层应在两侧铺至边坡面处,并顺路方向铺至搭板外2 m~3 m。由于实际施工中搭板长度都较短,设置桥头搭板对于较大的差异沉降仍旧无能为力。且易在枕梁处发生局部下沉造成二次跳车,重交通荷载作用下搭板有可能折断。
    2.2.2 加筋土路堤结构
    通过土工格栅加筋来处理桥头跳车的方法正越来越多地受到人们的重视,做法是在台后路基中分层埋设加筋材料。其不但能将台后路基与桥台交界处的台阶式沉降变为连续的斜坡式沉降,还能减小路堤下沉,试验结果表明,当路桥过渡段内发生连续斜坡式沉降的总沉降量在4 cm~5 cm时,对于刚性路面的正常使用影响不大,能消除跳车现象。但是,土工格栅作为一种平面结构,对路基刚度的提高作用不大,对土体侧向变形的限制也很有限,但对填料的要求却比较高,更重要的是土工格栅消化的只是部分的路基压缩变形,不能消化由于地基沉降所产生的变形量,而地基沉降在大多数的桥头跳车的情况中起着主要作用。因此,用土工格栅来处理桥头跳车在地基条件较好的情况下是有利的,但不能从根本上解决桥头跳车现象。
    2.2.3 铺筑土工格室柔性搭板
    土工格室柔性搭板是相应于钢筋混凝土搭板而言的,它采用上长下短的楔形分层布置形式,相对于土工格栅来说,其为立体加筋结构,对土体不但有水平摩擦作用,且有竖向摩擦作用,其作用机理为利用土工格室孔眼对土的锁定及加筋补强作用,加大土体的摩擦,从而约束土体的侧向移动和沉降,有效阻止土体的位移,提高其稳定性,相当于有一定抗弯刚度的柔性筏基,从而减小了桥台混凝土与台后填料的变形差。其不但减小了路堤压缩沉降,还减小了地基沉降。
    铺筑土工格室楔形柔性搭板是一种新兴的治理方法,其造价相对低廉,施工简便,是一种相对较好的处治桥头跳车方法,目前这一方法正处于技术成熟阶段,对其量化研究与优化设计成为当务之急。
    2.2.4 地基处理
    地基处理有多种方法,如换土垫层法,可换填天然砂砾、碎石、工业废渣等,强夯法,粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、砂桩、塑料排水板堆载预压等,对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时,应全部挖除,换填透水性土压实后再填路基。路基土填筑时还应控制其填土速率。
    地基处理的方法是有效的,但其不能根本消除软基沉降现象,其工后沉降值一般情况下都远远大于桩基桥台的沉降量。
    2.2.5 严格控制桥头路堤的压实度
    严格控制桥头路堤的压实度,对于压路机无法到达的区域,应采用小型振动式压路机分层碾压(江苏省交通系统开发的小型振动式压路机为5.15 kN,重量1.1 t)。增加台后填土的密实度,提高压实度标准有利于减小变形量桥台与路堤衔接处产生差异沉降。但是根据有关资料的调查研究,当土堤压实度为95%时,每米填土工后的沉降为1 cm,而桥头的路基填筑高度一般都较高,因此,路基的压缩沉降也是比较可观的。我国现行的公路软土地基设计与施工技术规范规定,高速公路、一级公路的容许工后沉降为:桥台与路堤相邻处不大于10 cm,涵洞或箱形通道处不大于20 cm,一般路堤处不大于30 cm。同时,研究表明,不同填料即使压实度相同,在同一荷载作用下其变形是不相同的。强度小、刚度小的材料变形较大,粘性土相对于砂土其变形就大得多。显然,仅用压实度指标控制台背填筑很难有效地避免较大差异沉降的产生。
    2.2.6 选择优质路堤填料与轻质路堤
    台背一定范围内采用模量比较大、容易压实的材料进行换填,例如石灰土、级配碎石(铁路客运专线)、砂粒等,也可采用轻质路基填料如气泡混合轻质土、泡沫聚苯乙烯、粉煤灰等。通过换填可以大为减小路基的压缩变形,但换填材料往往造价偏高,从而加大工程投资。
    2.2.7 以桩代柱施工
    在路基填筑的同时,连同桥头范围一并填筑,形成一体。然后直接在路基顶层上进行桩基放样、施工,并且取消立柱,直接用桩基替代立柱。因为路基填筑代替了台背填筑,克服了台背单独回填时因施工场地(台背预留的范围)窄小无法用大型机械碾压、边角无法压实的弊病。路基填筑与台背填筑同时进行,可以保证台背回填范围内所有点的压实度真正达到设计、规范的要求,且其大大的延长了台背填土对原地面的预压时间。 
    3 结语
    综上所述,处理桥头跳车的方法多种多样,但每种方法都有其优缺点,施工时应根据实际情况选用适宜的处治方法,需要从设计、施工、养护各方面综合治理。土工格室柔性搭板处治方法是一种新兴的处治方法,其不仅减小了刚度差异,且有效减小了路堤压缩沉降与地基沉降,在一些工段已有应用,实践证明其处治效果好,值得推广。
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