刍议桥头跳车病害防治关键技术

    吴成刚

    摘 要:近年來,社会经济在快速发展的同时,人们的生活水平不断提高,私家车的数量也在逐年上升,在一定程度上,也促进了交通事业的发展,各种基础建设与高速公路得到了迅速的发展,当前,因公路线路所处路段以及地理环境不同,施工难度不断加大,对高速公路等级与相关技术的要求也在不断提高。文章通过对当前桥头跳车问题产生的原因进行了分析,并进一步探讨了桥头跳车病害防治关键技术,希望可以为相关从业人员提供些许借鉴。

    关键词:桥头跳车;病害防治;关键技术

    文章编号:2095-4085(2020)04-0074-02

    前言

    在公路工程建设施工过程中,桥头跳车是较为常见的一种病害,长期困扰着人们,近年来,我国交通基础建设规模不断扩大,高速公路里程不断增加,越来越多的高速公路逐渐投入到使用当中,在实际运营过程中,时常会面临着许多的病害问题,如高温车辙、早期破坏、低温开裂以及桥头跳车等相关问题,特别是桥头跳车,桥头跳车主要指的是桥台背路基沉陷问题,该问题会严重影响公路的运营质量,容易出现安全交通事故,因此,在公路工程建设过程中,要采取相应的防治措施,尽可能避免出现桥头跳车病害问题。

    1 桥头跳车现象主要的危害

    桥头跳车现象的危害主要表现在以下方面。首先是会影响行车速度,导致地面的通行能力不断下降,车辆在公路上通过的时候一般会产生一定的冲击荷载,这样很容易会对路面以及桥梁等结构造成不同程度的破坏。其次,也会对乘客以及驾驶员产生一定的影响,使其感到颠簸不适,从而影响道路的正常通行功能,严重的情况下甚至会导致出现各种安全事故,导致公路不能正常投入使用。再者,也会导致桥梁的伸缩受到影响,从而降低寿命,这样便会导致养护费用不断增加,也会对车辆机件、轮胎等产生不同程度的磨损和影响,也会极大的影响车辆的使用寿命。

    2 出现桥头跳车现象的原因

    首先是桥梁结构设计存在不合理性,在具体施工过程中主要是以桥梁设计图纸为依据的,也是决定桥梁结构设计合理性的关键因素,在很大程度上,会直接影响桥梁运行的舒适性和安全性。据相关数据现实,桥头跳车情况产生的主要原因之一是因为设计图纸存在不合理性导致的,桥头部位设计不合理性,便会很容易出现跳车情况[1]。

    其次是地基沉降,车辆荷载与填方高度是对桥头沉降产生影响的重要因素之一,据相关部门数据显示,大型重载交通道路很容易会出现桥头跳车病害问题,而交通量相对比较小的道路出现桥头跳车情况的几率是非常小的,桥头高填方路段,出现自然沉降的可能性会非常高。此外,对于高填方路段施工质量是很难进行控制的,会容易出现路基压实度不足的情况,这样也会导致出现非常严重的沉降,从而导致出现桥头跳车问题。

    台背回填压实过程中,如果操作不规范,压实过程中不到位,这样很容易会导致填料的压实质量无法满足当前的设计规范要求,而且很容易会在后期导致出现严重的沉降。桥台施工和路基施工无法同步,施工过程中台背回填作业面积比较小,这样无法使用重型机械进行压实工作,只能采用小型的夯锤对台背部位补夯,压实效果并不佳。再者,台背填料出现问题,部分桥头跳车现象和回填材料质量有着很大的关联,如部分施工企业所使用的土质含量水比较高,或者是淤泥土质,这样便会造成土方无法压实到位,在后期很容易会导致出现桥头跳车现象。

    3 桥头跳车病害前处置方法

    3.1 加固地基

    为了尽可能减少桥台和台背回填沉降变形的情况,在进行回填之前,要及时处理存在问题的不良地基,首先,要针对现场土层取样,并对桥台土体的剪切力学性能、密度、含水量等相关指标进行测量,并通过现场试验,确定地基处理方案。桥台部位地质软弱不良的时候,软土厚度要小于2m,可以采用挖除换填的方式,之后采用砂砾进行回填或者是灰土碾压回填。软土的厚度如果是大于2m的情况下,可以采用砂井、排水板等方案,或者是湿喷桩的方式对土质进行改良,从而提高软土地基的承载能力。

    3.2 在桥头位置布设搭板

    桥头位置要设置搭板,这样可以使得路基刚性和桥台之间能够正常平顺过度,尽可能减轻车辆行驶到桥头的不稳定性。相关资料显示,搭板长度通常在3m~8m之间,通过对昆山某桥头搭板进行研究实验,能够发现搭板长度在8m最佳。采用定位钢筋进行固定,但是在长期的剪切力作用之下,搭板会滑倒基层上,这样会造成防沉降逐渐失去作用,因此,建议搭板应当设置为台阶状,桥台的厚度为20cm,基层为15cm,这样能够避免搭板出现滑移的情况。

    3.3 选择合理的台背填料与碾压机具

    其次还应当科学选择碾压机械和台背填料,台背回填填料是避免出现桥头问题的重要关键因素,应当采用颗粒材料填筑,从而改善路基压实的性能,在路基的上方设置相应的结构层,从而提高路面的刚度。在具体施工过程中,主要通过石灰土或者是轻质填料进行回填,其防治的效果是比较理想的。挖方路基填料回填应当通过挖台阶的方法衔接,每级台阶应当不低于60cm,且每层回填材料的厚度不超过20cm。碾压的次数要符合相关规定要求,可采用三遍震动碾压加上两边静压的方式,台背回填会受到场地的限制,导致大型的碾压设备不能发挥其作用,因此要采用横向碾压的方式进行作业,对于无法碾压到的部位,应当采用小型夯机进行压实,直到不再有碾压的痕迹。在具体施工过程中应当对每层的压实度进行检查,保障每层的压实度符合相关设计要求。

    3.4 桥头预压处理

    桥台高填方路段运营过程中很容易会出现桥头跳车的问题,因此要做好相应的预压处理。主要采用堆载的方式对路基产生压力,这样有助于排出地下水,土体颗粒之间逐渐凝固,形成整体,前期速度比较快,后期应当尽量减慢,直到慢慢稳定。要保障路基沉降逐渐稳定之后,才能够结束堆载,不然很可能会出现沉降[2]。

    4 桥头跳车病害之后处理方法

    首先是渗透式注浆法,主要是通过注浆压力的作用和影响,克服阻力,逐渐渗透到孔隙当中,填充土体之间的缝隙,从而挤走缝隙中的地下水,使得浆液和周边土体逐渐形成整体,提升路基的强度,保障在后续使用过程中不会出现沉降的情况。还可以通过高压注入浆液,通过沉淀、等离子交换的方式进行填充,填充的效果优于渗透式注浆法,且能够极大的改善土体的强度[3]。

    5 工程实例

    工程概况:某机场附近高速公路工程,全线共长4.34km,以一级公路主干道标准进行建设,标准路基宽度为65.5m,双向车道,时速为60km/h,设一座大桥,岩土层主要是由耕植土、黏土、淤泥等组成,深度在2m~4m,包括桥梁,石浦港桥,桥头填土比较高,在后期投入使用过程中很容易会出现桥头跳车的情况。

    施工方案:为了避免出现桥台跳车,可采取以下处理措施,在桥头部位台背回填之前,对地基进行水泥搅拌,并采取加固处理,从而提升地基的承载力。土工合成材料加筋:水泥搅拌桩顶部铺筑碎石垫层,垫层上下铺设土工格栅,锚固长度为2m,极限伸长率小于3%,搭接的宽度应当大于30cm。路基回填料在80cm之下采用颗粒材料进行填筑,颗粒下方采用灰土进行回填碾压,每层回填的厚度不应大于20cm,逐层碾压、回填。桥头搭板要和钢筋搭接,增强抗滑移能力。路面设置纵坡、横坡,保障排水顺畅,顶面还应当做好封层,避免地下水渗透。

    6 结 语

    上述实例中,就当前桥梁运行状况来看,并未出现桥头跳车的现象,证明该方案具备合理性,可在桥头跳车防治工作过程中推广实施。

    参考文献:

    [1]李明杰.桥头跳车病害分析及防治技术研究[D].西安:长安大学,2018:23-24.

    [2]李博.注浆加固技术在桥头跳车病害防治的应用[D].成都:西南交通大学,2018:47-49.

    [3]管振启.浅谈公路桥头跳车的病害防治措施[J].科技风,2017,(01):147.