桥头跳车公路工程论文范文第1篇
1.1 行车舒适性影响
在桥梁与台北路基之间存在着一定的沉降差, 车辆在经过桥头的时候, 就会由于路面坡度的变大而使得颠簸、跳车等情况出现, 造成司乘人员出现不舒适的感觉, 这样的话就会对行车舒适性造成影响。
1.2 行车速度影响
车辆在经过桥头的时候, 由于在路桥相连的地方会出现比较大的坡度, 驾驶员为了应对这一状况就会将车速降低以免车辆出现颠簸、跳动等情况。
1.3 行车安全影响
由于在连接处位置, 出现比较大的坡度, 车辆在经过的过程中有可能会由于剧烈的颠簸而导致交通事故的发生。
2. 桥头跳车产生原因分析
2.1 设计原因分析
主要是在设计的过程中没有与实际情况相结合, 设计内容过于简单。对于特殊地方的路基, 在进行设计的过程中考虑不是很周详, 从而使得地基的稳定性处理不是很到位, 在锥坡填挖交接位置的处理设计比较简单, 在后台与构造物两边的填料选择的不恰当。
2.2 施工原因分析
首先, 如果施工组织不合理的话, 就会使得桥头路堤的两侧的碾压作业面较小, 而且也没有使用特殊的手段来对压实加以落实的话, 就会导致沉降问题的出现。其次, 对工序没有进行合理的安排, 在桥头两边的路堤如果最后再进行压实的话, 就会使其与先填筑的部分在沉降速度方面出现不一致的情况, 从而使得差异沉降问题的出现;再次, 在实际的施工过程当中, 对于桥头构造物两边的填料压实控制的不严格, 主要是在压实度与含水量方面没有进行严格的控制, 与设计要求不相符;最后, 在路面两侧的排水设施工程不完善, 使得路基土受到冲刷, 大大降低了路基的强度。
2.3 材料的力学性质原因分析
(1) 在桥梁工程当中, 其所使用的材料时弹性材料, 虽然遇到荷载作用会有变形发生, 但是所产生的变形量比较小;桥梁基础在埋入地下以后, 受到荷载作用或者是自重作用会有沉降问题发生, 一般情况下所产生的沉降量非常小, 可以忽略。
(2) 在路基当中, 其所填筑的材料为弹塑性材料, 受到作用的话会有变形问题出现, 并且所产生的变形量比较大;其基础是建设在地面上的, 在受到荷载作用与自重作用以后, 会有比较大的沉降出现, 从而导致桥头跳车问题的出现。
3. 减少桥头跳车的施工措施
3.1 软基路段措施
在对软弱地基进行处理的过程中, 一般采取的措施有载预压、换填法、碎石桩等, 以期可以起到对地基加固的目的, 将地基的承载力大大提升, 使得施工后期的沉降量大大减少, 保证地基的整体性与稳定性。就当前的发展情况而言, 在负荷地基加固过程中, 水泥粉喷桩技术的应用效果是比较明显的, 其所需要花费的时间比较短;而超载预压一般情况下是对施工荷载加以利用来对软土地基实现预压荷载, 但是其剩余沉降量比较大, 所需要的工期时间也比较长。因此, 在实际的应用过程当中, 应当依据具体情况, 选择合理的措施。
3.2 一般路基措施
可以使用轻质材料例如粉煤灰来对其进行回填。与此同时, 还需要保证早施工, 将桥头部位的实际施工工期增加。而且在对每一层进行回填的时候, 应当对其厚度加以严格的控制, 对碾压的遍数也需要进行控制, 选择合适的碾压设备, 如果大型的碾压设备不能够与碾压要求相符合的话, 应当使用小型的设备, 对碾压工艺进行调整, 从而使其与压实度要求相符合。
4. 桥头跳车的病害整治
4.1 路面铣刨及衬平
首先, 使用铣刨宽度为2m的进口铣刨机来对原路路面的面层加以铣刨。在对原本的路面进行铣刨之前应当使用洒水车来对其进行洒水, 使其湿润, 以免有扬尘问题出现, 将铣刨之后的沥青混凝土直接装车将其运走, 并且对铣刨之后的碎粒及时的进行清理;其次, 在沥青混凝土铣刨以及摊铺的时候应当尽量与交通高峰期想错开, 在铣刨之后再立即进行摊铺;最后, 在铣刨后对混凝土的铺装层进行检查, 看其是否有松散龟裂的情况出现, 一旦发现的话, 应当及时的将其凿除, 并对其进行修补。
4.2 基层翻挖
在对病害处的基层进行翻挖的时候, 利用反铲挖掘机来对原本的基层进行破坏, 并对破除之后的基层做好及时的清理。
4.3 路基处理
对原本的路基需要进行认真地检查, 如果需要进行换填处理的话, 应当将病害土层挖出, 然后再利用人工将表面的杂质以及浮土进行清除。
4.4 沥青砼面层摊铺
在进行摊铺的过程中, 要保证摊铺的连续性, 使得摊铺机与运料车可以及时的结合, 在摊铺的过程中, 对于摊铺的速度、厚度等要做好严格的控制。
4.5 压实沥青混合料
在摊铺完成之后, 应当对其及时的压实, 在压实的过程中应当对温度、次数以及速度等做好控制。
4.6 对接头处路面进行处理
在实际的处理过程当中, 如何使得结构突变的影响减少或者是消除, 从而保证两个性质不同的路面体系在抗垂直变形上能够顺利的过渡, 是需要着重加以考虑的。对于连接沥青路面, 应当在桥台位置上进行变厚式水泥混凝土埋板的增设。
4.7 初期养护及开放交通
在对桥头跳车问题进行处理以后, 应当对其做好初期的护理工作, 首先, 需要在沥青混凝土的路面, 应当使其面层的温度进行降低, 在低于50℃以后, 才能够将交通开放, 而且在交通开放的初期, 应当尽量避免有重型的车辆通过, 对于车辆的同行速度也需要加以合理的控制, 一般情况下将车辆的同行速度控制在20km/h是最为适宜的。
摘要：当前, 在道路桥梁工程的建设过程中, 由于在道路与桥涵二者之间的刚度、强度以及沉降变形等相差的比较大, 这样的话就会使得过渡段出现不平顺的情况, 而不平顺就会使得车辆在通行的过程中出现桥头跳车的情况。一旦出现这样的情况, 就会对行车的安全性、舒适性以及行车速度等造成影响。因此, 需要采取有效地措施加以合理的控制。基于此, 文章就桥头跳车碾压的控制要点进行分析。
关键词：桥头跳车,碾压,控制要点
参考文献
[1] 熊旭, 刘年香.公路桥头跳车产生原因及处理措施[J].珠江水运, 2016 (24) :53-54.
桥头跳车公路工程论文范文第2篇
1 桥头跳车常见的几种病害
(1) 搭板末端路基开裂, 此病害共同特征是:搭板段路基处治较好, 下沉量较小而搭板末端路基沉降变形较大。
(2) 路面凹陷, 此病害共同特征是:过渡段内的路基沉降不均, 局部沉降较大, 路面出现凹陷。
(3) 路基的整体滑移和开裂, 此病害共同特征是:路基边坡过陡, 而路堤填土较高, 整体性较差, 这样路堤边坡的整体或部分沿滑动面下滑引起路面出现纵向错台或裂缝。
(4) 搭板断裂, 此病害共同特征是:枕梁部分及其以外的路基沉降较小, 而路基局部发生不均沉降, 搭板底部脱空, 加之搭板较薄, 不足以单独承受上部荷, 这样搭板沿脱空区受力较大的方向发生断裂。
(5) 路基与桥台间形成台阶, 此病害共同特征是:台背填土的均匀或者不均匀沉降较大, 在靠近台背处出现最大值沉降差而形成台阶。
(6) 搭板与路堤形成纵向坡度差, 此病害共同特征是:路基整体沉降过大, 搭板较短, 不足以使桥台与路基间的差异沉降实现平稳过渡, 从而形成纵向坡度差。
2 桥头跳车病害成因分析
“桥头跳车”产生的直接原因是刚性桥台结构物与柔性路堤连接处在行车荷载的反复作用下填土自身固结沉降过程中产生较大的差异沉降变形。结合起来, 可将桥头跳车病害的原因归结为以下几个方面。
(1) 地基下沉。
地基土质不良引起地基沉降是导致桥头跳车的主要原因, 此外以下几个原因常导致地基下沉:导致地址当地基土承载力低时, 容易产生较大的沉降量;若地基土质压缩性大, 固结时间长, 当其受到上部路基填土的附加压力后, 其应力扩散缓慢, 孔隙水压力消散速度低下, 在工程完工后其台后地基仍在继续下沉;随着工期的缩短, 路基对地基的压实时间也随之缩短, 而地基需要稳定的时间并不随之改变, 这加大了竣工后台后地基的沉降量;路基填土高、重量大, 路基填土重量的大小直接影响地基的沉降量。
(2) 桥台与台后填土沉降差异。
由于桥台与台后填土所用材料的不同, 决定了它们的竖向位移、塑性变形以及对外部环境改变的相应差异, 桥台一般为坚石砌筑或者混凝土浇筑而成, 具有较大的刚度, 而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构, 造成桥台与台后填土连接处的刚度差异。公路建成后, 随着时间的推移, 台后填土产生较大的压缩变形与其相比, 桥台基础产生的沉降变形相对小得多。这样, 桥台两侧抗变形能力不同相对沉降差就不可避免出现, 当二者的相对沉降差达到一定程度时, 搭板出现沉降或断裂, 在台后便出现跳车现象。
(3) 填筑材料压缩变形。
桥台台后一般填土较高, 而台后填料一般为空隙率较大, 且具有一定的含水量的渗透性材料, 在行车荷载和填料自身重力作用下, 填料产生压缩变形, 其孔隙率降低而密实度逐渐增大, 随着时间的推移, 也会不可避免地产生沉降。
(4) 桥台伸缩缝的破损。
桥台伸缩缝主要是用于调节由车辆荷载环境性和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结, 该部分若设置不当, 安装质量低劣、缺乏科学和及时的养护, 在桥台伸缩缝处形成台阶, 从而引起桥头跳车。
(5) 路面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, 当雨季路面排水不畅时, 雨水会沿着路面裂缝和台背连接部位的接缝渗入路基, 从而导致路基软化及其基础含水量增大, 增加路面各结构层和路基土的含水量降低路面强度和路基整体稳定性, 在外荷载的作用下, 路基和路基基础进一步沉降从而加大了路面的沉降。
3“桥头跳车”的处治方法
桥头跳车病害出现后, 需要及时对病害进行处治, 消除跳车现象, 从上面的叙述可以看出, “桥头跳车”山多个因素引起, 故处治技术措施以下几方面下手, 以减少桥台和引道路堤之间的工后沉降差。
3.1 减少路基压缩变形方法
通常采用提高路地基的压实度、挤密桩及土工格栅等措施减少路基压缩变形。
(1) 提高地基土的压实度。
为减少路桥过渡段的不均匀沉降、有效控制桥头跳车, 对台背地基进行加固处理是非常有必要的, 通过对桥头引道路堤进行地基处理, 提高路基土的压实度, 以减少引道路堤的沉降。采用强夯法是提高地基土的压实度的有效方法。强夯法将100~400k N重型夯锤, 从6m~40m的高处自由落下, 对土体产生巨大的冲击能, 强大的冲击波通过地表迅速到达一定深度, 将地基土压密、振实, 以加固地基土, 达到提高强度、降低压缩性, 其作用效果一般在12m左右, 且作用深度受能量、填土性质和状态决定。大量的工程实践和试验研究表明, 强夯法可用于处理各类不同地基, 如高填土、湿陷性黄土、杂填土、以及粉细砂土等, 但不能用于渗透系数小的淤泥和淤泥质土。强夯法施工简便, 速度快, 可有效地改善地基承载力, 基本消除地震时可能产生的地基液化, 不受施工季节性的限制, 所需费用大大低于各类桩基加固法, 综合经济效果较为显著。
(2) 挤密桩。
在填筑完毕的路堤上成孔, 通过“挤”压作用, 使地基土得到加“密”, 然后在孔内填入材料并振动压实成桩。由于桩的挤密和置换作用, 路堤填土的密实度提高, 路堤整体刚度增大, 从而减小了路堤的压缩变形。常用的挤密桩有石灰桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 等。
(3) 土工格栅。
设法提高台背路堤自身承载能力, 譬如利用土工格栅加筋处治等, 限制路堤填料侧向位移、分散路基应力、减小路基压缩变形的作用, 增加路堤填土的整体性, 减少不均匀沉降的梯度, 是解决桥头跳车问题的经济、简便和有效的方法。土工格栅加筋是在土体中埋置模量大、强度高的土工格栅及土工织物等土工合成材料, 形成加筋土垫层, 增大压力扩散角, 以使路基基底的应力均匀扩散, 从而减小不均匀沉降。土工格栅加筋路基结构来处理桥台跳车有两大作用:一是将桥背土路基与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成连续的斜坡式沉降, 二是能大大减小桥背路基的沉降。通常认为只要是连续性斜坡式沉降, 总沉降在5cm内, 对刚性路面的正常使用影响不大, 能消除跳车现象。
(4) 换填法。
换填法就是使用强度高、变形小的优质材料 (如碎石类填料) 进行过渡段填筑的方法, 首先将地基表面的高压缩性土挖出, 然后换填颗粒比较粗, 压缩性能优良的材料, 如天然砂砾、轻型填筑材料有EPS (聚苯乙烯泡沫塑料) 、人工气泡混合土 (泡沫水泥砂浆) 、轻型废弃物、火山灰、粉煤灰、开山碎石、工业废渣、半刚性材料。换填法只适用于不良地质、土层较薄的地基, 如果软土层较厚, 采用这种方法不仅不经济, 同时施工也是比较困难的。
3.2 沉降过渡方法
根据其破坏机理分别采用桥头搭板、渐变桩、柔性桥台等沉降过渡方法。
设置桥头搭板:桥头搭板一端支撑于桥台, 另一端通过枕梁或直接与路基相连, 桥头搭板设置把集中的不均匀沉降量分散在搭板长度范围内, 使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上, 从而起匀顺纵坡的目的, 设置桥头搭板施工工艺简单、方便, 是一种快捷、有效处治桥头跳车的方法, 搭板通常用钢筋混凝土板, 为了防止搭板底部的淘空, 搭板下常填筑压缩性较小的填料 (如二灰碎石、砂砾、碎石土等) , 搭板的宽度与桥面板相同, 厚度一般采用等厚式, 而其长度应该根据公路等级、台背路堤高度、过渡段地基土质等因素综合确定, 一般采用6m~12m。
3.3 减少地基沉降方法
(1) 地基处理。
由于路桥过渡段路基工后沉降主要由地基工后沉降组成, 故目前的工程处治措施主要以地基处理为核心。地基处理可以采用复合地基、粉喷桩、钢渣桩、超载预压等措施。其中, 复合地基法处理中常采用CFG桩复合地基, C FG桩和桩间土一起通过由碎石及石屑组成的褥垫层, 形成CFG复合地基, 对于CFG桩处治构造物台背地基而言, 为了使沉降变形达到递减变化的目的, 可以调节桩进入地面以下的长度来控制地基的沉降量, 即采用渐变桩实现桥台与路堤的刚柔过渡。采用复合地基法时在复合地基与路堤间应铺设刚度较好的垫层, 如加筋碎石垫层、灰土垫层等, 以改善复合地基性状, 但未设垫层的复合地基应慎用。
(2) 采用轻质材料填筑路基。
在考虑经济性的前提下, 合理选择填料, 采用轻质材料填筑路基, 如粉煤灰、气泡混合轻质土和EPS超轻质填料, 可以有效减轻路堤自重, 有利于降低路堤基底应力及地基土附加应力, 减少沉降并增大稳定安全系数, 同时减少地基处理费用, 在软基路段和高填方路段, 这一优点更为突出。轻质填料要求有较高的强度、硬度、耐久性以及低压缩性, 具体技术要求是:松密度小于1000kg/m3;大摩擦角, 高弹性模量;无冰冻, 稳定性好;无腐蚀性;对环境无害。常用的轻质材料有:粉煤灰、聚苯乙烯泡沫塑料EPS, 用废料制作的加气硅预制块等。
3.4 路面处理方法
(1) 采用过渡性路面:根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值等, 在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面, 待路堤沉降基本完成 (一般为3~5年) 后, 再改铺原设计永久性路面。常用的过渡性路面有预制水泥混凝土六棱块和条石铺砌等。这种处理方法翻修处理速度快, 但不易铺砌平整, 行车仍有抖动感觉, 砌缝易渗入雨水, 有损路基。
(2) 设置纵向反坡。在台堤结合段预留反向坡度, 坡度大小应根据台堤间的沉降差确定, 以抵消路基的工后沉降, 从而达到消除桥头跳车的目的。
3.5 改善排水系统
路桥过渡段应该设置完善的排水系统, 尽可能减少不均匀沉降, 台背排水措施以往通常的做法是在台后填筑之前, 在处治后的地基上设置泄水管或盲沟。在横坡为3%~4%的夯实的粘土土拱上挖一条双向排水的地沟, 尺寸一般为宽40cm~60cm深30cm~50cm, 然后在台背后全宽范围内铺一层油毡或尼龙薄膜下垫层上盖油毡的隔水材料, 在地沟内再铺设直径为10cm硬塑料泄水管, 管壁上开有小孔, 孔径5mm小孔间距控制在10cm以内并布成梅花型泄水管出口应伸出路基或桥头锥坡外。
4 工程实例分析
4.1 工程概况
某桥梁位于膨胀土地区, 膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩, 具有较大胀缩变形性能, 且变形往复的高塑性粘土, 在通车一年左右, 桥梁的桥头出现不同程度的跳车解决桥头跳车问题采取了挤密桩、土工格栅、HD掺胶混凝土修补等各种措施提高地基土承载力, 保证了工程质量。
4.2 处治措施
(1) 挤密桩。
经过仔细研究后决定采用挤密桩处理, 采用变长度变法实现刚柔过渡, 回填干水泥砂石拌和料, 分层夯实制成水泥桩并挤密桩间土, 形成复合地基, 来提高承载力和减小沉降, 具体设计参数如下:挤密桩桩径25cm, 桩间距1.0m, 均为梅花形布置, 以振动锤激振打入台背填土直到地基原状土一定深度, 振动锤贯入速率小于1cm/5s时可停止贯入。
(2) 土工格栅。
在铺设土工格栅之前, 碾压平整场, 铺设时, 沿路线纵向全幅铺设一层土工格栅土工格栅采用绑扎方式连接, 纵向缝搭接宽度应大于30cm, 横向缝搭接宽度应大于50cm, 每隔10cm有一个绑扎点, 沿边沿与纵缝搭接处, 每2m用u型钉扣于地基表面, 扣钉时, 将格栅拉紧铺平, 当土工格栅铺设好后, 在两侧摊铺填料, 将土工格栅固定, 再向中部推进, 碾压的顺序是先两侧后中间分层压实厚度为25cm, 碾压密实度达到工程要求。
(3) HD掺胶混凝土修补。
乳胶为HD道路乳胶, 水泥是标号325号以上的矿碴水泥, 砂是中砂或细砂, 石子是10~20mm级配碎石;根据实验数据正确配置HD掺胶混凝土的材料配合比, 其中, 掺胶水泥砂浆的配合比为——HD乳胶:水泥:砂=1:2:6, 掺胶混凝土的配合比为——HD乳胶:水泥:砂:石子=1:2:4:6, 根据施工时温度及开放车辆通行的时间, 在大于配合比用水量20%的基础上, 可作适当的增减掺胶水泥砂浆及掺胶混凝土掺胶量。
4.3 工程效果
处治后3年多, 经回访, 路桥过渡段平整度良好, 无明显桥头跳车。实践证明通过以上方法防治路桥过渡段路基以及路面的病害, 工艺上较成熟, 目前的运营情况良好, 具有推广的价值。
5 结语
桥头跳车严重影响了公路尤其是高等级公路高速、安全、舒适和经济的运营, 造成了巨大经济损失和不良的社会影响。桥头跳车预防和治理、施工质量控制是一项长期而艰巨的工作, 在桥梁过渡段施工时, 一定要根据工程实际, 采取适当的措施, 加强结构设计, 加强控制施工中的各个环节工序的工程质量, 这样就能将桥头跳车病害降到最低程度。
摘要：本文首先介绍了桥头跳车的常见几种病害特征, 接着, 分析了病害产生的原因, 重点介绍了病害的防治措施, 最后, 结合具体的工程实例分析, 给出了具体的病害处治方案, 可供相关人员参考。
关键词：桥头跳车,病害分析,病害防治
参考文献
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