浅谈消除或避免“桥头跳车”的措施

2014-04-21 00:36周黎
城市建设理论研究 2014年11期
关键词:桥头跳车桥台跳车

周黎

摘要:分析高速公路工程中桥头跳车的危害、产生的原因,并结合阜新高速公路所采取的措施来探讨如何更好地消除或避免“桥头跳车”。

关键词:高速公路跳车的危害产生的原因消除或避免的措施

中图分类号:X734文献标识码: A

近几年,是安徽省综合交通快速发展的阶段,已初步形成了铁路、公路、水运、航空等多种运输方式协调发展的综合运输体系。阜阳市做为安徽省的皖西北经济中心,公路建设事业取得了很大发展,截止2013年,已建成高速公路257公里。高速公路对路面的平整度、粗糙度以及行车安全性提出了更高的要求,因此“桥头跳车”的处理就成为急待解央的问题之一。

一、桥头跳车的危害

高等级公路对交通量、车速、行车、舒适性和交通安全的要求与一般公路有很大差别,但由于多种因素,桥头跳车一直未能避免。桥头跳车的危害很大,直接就可能引起安全问题,车辆在跳动时会使车轮损失部分牵引力,这样就可能造成意想不到的后果;当桥面结冰时,跳车还可能使车体失控、滑移并引发意外事故;在繁忙的高速公路运行中,桥头跳车会严重影响车辆的正常运行速度,降低道路通行能力,给当地的交通运输、经济发展造成不利影响;桥头跳车还会造成桥面损伤,车辆本身也会因跳动的冲击而受损。

二、桥头跳车产生的原因

首先,桥台本身为刚体,桥台自身的压缩量极小,属弹性变形,其微小的压缩量在外荷载消失的情况下,会瞬时恢复,桥台本身几乎没有压缩量,而路堤本身刚度很小,非弹性变形量大,路基自身压缩量也较大,那么桥台处路基自身压缩沉降就会引起台背处路面与桥面之间的错台,地基的沉降也会引起错台,错台必然就造成桥头跳车;其次,桥上部结构收缩时会把成为整体的桥台从桥头路堤一方拉开,致使桥梁两个端部的路面下的路堤因失土而沉陷,或由于路面经流水冲刷和交通荷载作用,逐渐在台背形成空穴,以及桥头路堤填料的流失,斜坡处的土壤侧向位移,都将造成桥头跳车;再次,错误的桥头搭板和不当的枕块设计,伸缩缝的变形以及混凝土在交通荷载的反复作用下遭到破坏、磨损也将影响车辆的正常行驶;最后,因为施工工艺质量低劣、压实度质量不合格等因素都将造成桥头跳车。

三、消除和避免“桥头跳车”的措施

分析了“桥头跳车”产生的原因,就可以针对这些产生的原因在施工和设计中加以避免和消除,笔者根据自己工作以来参加施工和管理工作的实际情况,结合阜新高速公路在预防桥头跳车的方法上从下面三方面来探讨一下。

1、减少土基压缩系数,提高路基承载力

施工前注重改善台背填料质量,加强填料的压实,在施工过程中,严格要求台后填土密实度保证在95%以上,内摩擦角不小于35°,台背填土与锥坡填土同时进行,在最佳含水量的情况下分层填筑,分层压实。分层松铺厚度宜小于20cm,边角处理应用小型夯具夯实(快速冲击夯),其松铺厚度不得大于15cm;加强桥头路堤的填前碾压,减少因地基不实引起的沉降;盖板涵的台背回填必须待盖板、支撑梁安装完成后才能两侧同时对称填筑,板梁桥的台背回填必须待板梁安装完成后,才能两端同时对称填筑;采取了以上措施从而把桥台处路基的自身压缩量控制到最小。

2、采用合理的结构性引道板设计

桥头引道板它往往要铺在路堤端部的接头枕块之上,以跨越在其底部可能逐渐形成的空穴,并在路堤上发挥一个牢固基石的作用,汽车从路面飞驰上桥,是柔性路面到刚性路面的变化,为减缓刚柔过渡产生的冲击引起的桥头路基非弹性变形导致的跳车,阜新高速公路在桥头搭板的设计上,采用纵坡为路面纵坡i%+4%的桥头搭板,并在下面做40cm厚的水泥稳定碎石,进行“刚柔过渡”减缓行车引起的路基非弹性变形,这种方法简单、经济而且实用。

3、积极应用新工艺、新设备、新材料、新技术

(1)采用增大台背机械施工作业面的工艺

由于台背回填的工作量小、操作空间小而往往被忽视,台背回填尽管大型机械作业效率低,但必须坚持用大型压路机。在通常情况下台背回填宽度,顺路线方向底部距基础内缘长度为2m,顶部为距翼墙尾端H+2m(H是桥台背墙的高度),为了保证大型机械的运转和台背回填的压实效果,在施工过程中改变了常规做法,采用底宽长度为15m,顶宽长度为H+15m(H是桥台背墙的高度),并在桥台背墙或明显地方标明高度逐层填筑、逐层碾压检测。

(2)采用新型伸缩缝

在伸缩缝的选择上采用公开招标,选用有实力的正规厂家,产品选用SSFB-80、160型桥梁伸缩缝,这是适应我国公路桥梁建设的一种新型桥梁伸缩缝装置。产品采用整体热轧异型钢,克服了挤压异型钢直线度和几何尺寸不均匀的特点,综合技术性能和技术指标均达到或优于国际同类产品先进水平,结构形式及异型钢轧制均属国内首创。

(3)采用聚丙烯网状纤维加入伸缩缝混凝土

聚丙烯网状纤维是专为混凝土而设计的,它是一束交织成纤维状的网线。当纤维网以每立方米0.9公斤的份量拌入后,成束的网线随着搅拌,受到沙、水泥、骨材的冲击就会张开,成为无数(710万根/m3)的单独纤维,以三维方式均匀分布在混凝土内。这种方法提高了混凝土的强度、抗渗性、耐磨性能以及在重交通荷载作用下的寿命,选择在伸缩缝混凝土中加入聚丙烯网状纤维在减轻和避免“桥头跳车”方面将起到积极的作用和收到良好的效果。

(4)采用预加工后沉降量的技术

为了完全消除或避免伸缩缝引起的“桥头跳车”,在施工前先铺筑路面,然后碾压密实,再将安排伸缩缝处的路面整齐切除,最后平整地将伸缩缝安装牢固。在安装过程中注意要把伸缩缝两侧沥青混凝土面层的工后沉降量预加进去,大胆采用伸缩缝低于路面3—4mm(规范中要求2mm),经过反复试验,这个值在按高速公路设计时速行驶时,无跳车感觉,行车舒适,并且工后沉降结束后,可以达到规范要求值。这种做法,在施工中如严格控制,会收到良好的效果。

四、结论

(1)消除或避免“桥头跳车”应以预防为主,在施工和设计过程中通过合理设计、提高施工质量进行有效的预防,可最大限度地减少路基的工后沉降量。

(2)建设单位要严肃公正地招标,选择高素质的施工单位和监理单位,把伸缩缝的采购、安装放在一个很重要的位置上来考虑,加大对施工单位和监理单位的管理,保证高质量的施工水平。

(3)建设单位应根据本地的工程实际,大胆应用各种新工艺、新设备、新材料、新技术,并注意积累长期的观测资料,积极学习国内外先进经验,从而才能找出更行之有效的解决办法。

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