高速公路桥头跳车的探讨

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高速公路桥头跳车的探讨

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2519


赵宝山 曾勋泽 姚文清(江西公路开发总公司 南昌 330006)

摘 要:针对高速公路容易产生桥头跳车现象进行分析,提出减少桥头跳车的防治措施及介绍梨温高速公路桥梁台背回填及伸缩缝的施工控制措施和效果。关键词:高速公路;桥头跳车;原因分析;防治措施

0 前 言高速公路桥头跳车是目前较为常见的公路病害之一,引起桥头跳车的原因主要是路桥之间的沉降差,及桥梁伸缩缝的破坏。江西省已建成通车的高速公路亦存在这一问题。车辆在高速行驶过程中遇到桥头台背回填沉降或伸缩缝破坏时,会产生震动、颠簸、跳车,从而影响了行车的舒适、效益和安全,社会影响差,因此,解决桥头跳车问题成为高速公路建设的重要课题。本文针对产生桥头跳车的原因进行分析,提出预防措施及介绍梨温高速公路建设过程中的一些做法。1 桥头跳车产生原因分析1.1设计考虑不完善1.1.1设计周期过短,致使设计人员无时间去创新,应作特殊设计的而未进行,采取生搬硬套现成的图纸,主要表现在桥梁结构设计图纸上。1.1.2、桥梁两端头桥台处伸缩缝设计时,未能充分考虑各种伸缩综合效果而选择伸缩缝,江西省昌九高速公路采用的板式橡胶伸缩缝,昌樟高速公路采用TST弹塑体的伸缩缝,其使用效果也不令人满意。另外对伸缩缝变形计算考虑欠缺,采用过大伸缩间距等也是一种隐患。1.1.3、桥头搭板布设不妥:设计时考虑台背填料的压实度难以达到设计要求,搭板枕梁基础和桥台背刚度的差异,桥台排水的有效设置等因素,设置搭板的断面尺寸和长度不合理。1.2施工不认真1.1.1、对于台背回填,现行规范作了明确的要求:台背回填宜采用透水性材料,填筑范围为顺路线顶面长为桥台高加2m,底面不小于2m,填筑厚度0.1m-0.2m,压实度95%…它应该是经验的总结,但是,由于各种不确定因素,出现施工不当而引起路堤工后沉降,主要表现为:(1)人的质量意识行为:一方面承包人对软基、桥台施工废渣,桥台开挖回填处理不到位,先施工的引道填土与台背相接的坡面松土不作清除,采用不合格的填料、压实厚度、压实设备要求随意性大,同时,对因设计变更的桥头地基处理,承包人因设备效率或变更批不下来等原因,大多不愿上报进行设计变更;另一方面,个别监理人员的监督不到位,不坚持原则,亦是一个重要的原因;(2)台背回填作业面狭小,难以采用大型设备压实,小型压实设备和人工压实难以满足压实要求,如施工好盖梁的肋型桥台,盖梁下2.5m-3.0m的净空范围内压实控制十分困难,在施工顺序上,一般桥梁与路基同步施工,最后做台背回填,也影响了大型压实设备的进入;(3)工期因素:大多数高速公路工期较为紧张,往往待台背回填完成即开放通行,便于其它工序的作业,被迫赶工,从而导致台背回填的质量受到影响。1.1.2、对于桥梁端头伸缩缝安装,主要表现在:未按设计要求控制安装时候的伸缩缝宽度,连接钢筋没有焊牢,或没有预留钢筋,不进行加固处理,砼浇注标号满足不了设计要求,或出现空洞(如毛勒伸缩缝箱体下的空洞),以及砼浇注时表面不平整,产生跳车,提前开放交通,易使浇筑的砼产生早期损伤,伸缩缝安装时粗心大意等也可造成跳车。1.3其它桥台具有较大的整体刚度,而道路的刚度较小,柔性较大的弹塑体,有资料表明,刚柔突变增强了桥头跳车的震动效果。营运过程中的养护不当会造成跳车等。2 防治桥头跳车的措施2.1 加强创新设计2.1.1加强对桥梁台背地基进行的勘测,视不同地质情况,提出处理台背地基的设计方案。2.1.2改变传统的设计思路,运用高速公路建设、营运经验,围绕减少路堤在桥台相邻处的工后沉降,克服伸缩缝处跳车,采取相应的设计方案:2.1.2.1综合考虑桥台台背排水。2.1.2.2准确计算桥梁伸缩量,选用合适的伸缩缝装置。2.2确保台背路基和伸缩缝施工质量2.2.1施工过程中必须要有高度的质量意识,加强施工管理,尊重设计,按设计要求进行台背(软基)处理,选用合格的台背回填材料,保证填料的密实,才能确保施工质量。做好排水工作,严格按施工技术规范要求进行伸缩缝的安装等,加强监理的监督力度,克服人为的因素,是减少桥头跳车的关键。2.2.2对施工中发现不符合设计图的地质情况,应及时提出设计变更要求。2.2.3科学地组织施工,采用合理的施工方法是减少桥头跳车的重要保证。2.2.3.1采用合适的压实设备或施工方法,确保台背回填料的密实,特别是大型设备不能压实的地方,可采用人

土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅适用于各种公路、铁路、机场的路基增强路面增强。适用于大型停车场和码头货场等永久性承载的地基增强。适用铁路、公路的边坡防护。适用的涵洞增强。适用于单向拉伸土工格栅增强后的土坡的二次增强,进一步增强土坡,防止水土流失。矿山、坑道加固。

工、小型设备、浆砌圬工,半刚性材料等进行弥补,有条件填砂砾地方,可采用“水密法”进行台背回填,效果很好。合理的施工顺序,有利于台背回填的密实:轻型肋台在完成肋身的施工后,宜先施工台背回填,再施工盖梁,避免了“先桥后路”的压实盲点,条件许可时,先完成路堤施工,再开挖台基施工桥台。2.2.3.2加强“赶工期”因素引起的台背回填质量缺陷调查,做到心中有数,提出弥补处理方案,按确定的方案认真组织施工。处理的方案与软基处理相似。2.2.3.3桥梁伸缩缝施工,注意锚固钢筋的焊接牢固,砼的施工标号,伸缩缝安装的间距控制,平整度控制,尽可能完成路面面层的施工,再进行伸缩缝的施工。3 梨温高速公路防治桥头跳车措施梨温高速公路是上海—瑞丽高速公路江西境内梨园至温家圳段,路线全长245km,该路于2000年年底动工,2002年年底建成通车,施工工期2年,下面是梨温高速公路针对桥头跳车采取的一些做法:3.1优化设计梨温高速公路在设计上吸取以往经验,对桥台台背回填材料及压实均作了明确的设计要求,要求全部采用透水性材料作回填材料;所有桥梁按不同情况分别设置6m、8m搭板与路基进行过渡,部分桥梁试行以桩代柱施工工艺(如竹前刘家大桥);伸缩缝设置全部采用毛勒伸缩缝等,从设计方面首先为减少跳车提供了保障。3.2台背回填的施工梨温高速公路所有台背回填料全部要求采用砂砾回填,分层压实。很多施工单位为确保台背压实要求,分别采取先施工路堤再施工桥台,完成肋台身施工后,先施工台背填方再施工盖梁等,对压实盲点采用砌石、水稳材料、贫砼等进行综合处理,按设计要求做好台背排水及搭板施工,确保了工程质量,减少了跳车隐患。由于梨温高速公路路基施工工期仅18个月,其间,又因江西气候情况,历经2001年、2002年两个雨季,这给路基的施工带来不良的影响,同时,部分施工单位为赶工程进度,对质量有所放松,台背回填工作重视不够,增大了桥头跳车的隐患,为此,我们对全线桥梁台背回填情况作了拉网式的调查,有针对性地对存在质量隐患的台背回填(以现场监理工程师调查纪录为准)进行处理,处理的方式主要是采用换填法,石灰桩、碎石桩加固桥涵台背,钻探导孔压密灌浆工艺等,从目前的运营情况看,效果很好:锤击沉管石灰桩是为减小台背沉降,消除桥头跳车质量通病的有力举措,主要是通过石灰桩在成孔过程中,桩尖对孔壁的挤压作用,使孔壁在一定范围内填料孔隙减小,以及灌入生石灰,利用生石灰的化学反应,石灰桩在体积膨胀的同时,已消解的石灰与桩体周围填料胶结形成复合地基等多种物理及化学作用来提高填料的密实度。K242+637涵洞进行试验情况,整个涵洞打入桩95根,平均桩长约4.5m,桩间距为1.2m,石灰桩打入前后试验结果为:在同一测点,在同样的承载板压力下,处理后的总变形明显小于处理前的总变形,变形平均减小86%,回弹模量提高58%。部分采用砂砾填筑的台背出现沉降趋势,为避免大面积返工开挖,缩短处理的工期,采用了钻探导孔压密灌水泥浆的施工工艺对砂砾填筑的台背进行加固,该工艺通过浆液在进入裂缝过程中,不仅使原有裂隙得到填充、渗透和压密,而且在持续的压力作用下,使原有裂隙变长、增宽、压密半径扩大,从而增加可灌性,提高灌入量,达到加固路基,提高承载力的目的。在压浆过程中,采用帷幕压浆法施工即先用水泵浓浆灌压外围孔,待浆液初凝后,再灌压内部孔。并随时根据实际情况调整排量、泵压及水泥浆浓度等,做到既不让浆液流失,又能使下伏土层充分得到密实。施工实践表明,泵压2㎏/㎝2—8㎏/㎝2,排量80L/mm—100L/mm,水灰比0.6时其压浆效果较好。通过台背压密灌浆的加固,有效地防止了路基和台背的下沉,是一种快速处治台背回填缺陷而又经济、有效的技术手段。3.3伸缩缝的施工梨温高速公路桥梁伸缩缝全部采用毛勒伸缩缝装置,这种伸缩缝装置经过高速公路运营检验,效果很好。在施工中按以下几点进行控制:3.3.1全部采用先完成沥青路面上面层,再施工伸缩缝装置的施工顺序。3.3.2预留钢筋必须按要求与伸缩缝钢筋连接牢固,个别桥梁因施工原因缺少预留钢筋,采取增加锚杆(环氧树脂砂浆粘结)措施。3.3.3桥面板安装注意按设计要求留置伸缩缝处要求的间距,有的预制梁因封端马虎,封端砼占据伸缩缝位置,必须采取措施消除,确保梁的自由伸缩。3.3.4伸缩缝的安装控制:采用5点法控制伸缩缝的安装平整度,要求平整度控制值-2mm-0内;伸缩缝安装宽度根据安装时的气温进行控制,按计算宽

(上接第69页)选出三个以上对策方案。经系统分析,我局今年有105国道上的上板乙桥和蛟万线上的枫林桥的总分分别为52分和59分,急需进行加固改造。3.4确定方案和工程量在进行桥梁评价后,可根据评价结果和当地实际情况,确定桥梁加固和维修方案。系统根据用户的需求,对同1座桥梁生成多个维修加固方案,以供用户确定最佳方案。维修排序的原则是:将桥梁状况最差的或实施时间最近的排到输出表的前面。3.5生成养护报告养护报告是CBMS根据已经录入的最新桥梁数据自动生成年度养护报告。包括桥梁基本情况概述、桥梁使用技术状况评价及与上年度对比、现状分析和养护建议、下年度桥梁大、中修建议项目、下年度桥梁养护资金需求等等。4 结 语

度适当增大2mm-3mm。3.4梨温高速公路桥头行车效果梨温高速公路自2003年初至2004年11月通车营运以来,沿线245km的桥梁与道路接头均较平顺,基本未出现明显跳车现象,表明梨温高速公路在设计过程中的伸缩缝设计、台背处理要求,以及施工过程中针对桥头跳车这一通病所采取的措施是有效、可行的。4 结 语高速公路建设工期一般偏紧,正确处理工期与质量,工期与费用关系犹显重要,实事求是,及时变更不合理的地基处理方案,加大投入处理台背回填赢得了工期,确保了施工质量。


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