市政道路既有桥梁路桥过渡段整治研究

2022-06-07 06:01李茜茜陈洪飞
交通科技与管理 2022年10期
关键词:路桥过渡段桥头跳车市政道路

李茜茜 陈洪飞

摘要 文章主要对既有桥梁路桥过渡段专项整治进行研究,保障既有城市桥梁安全平稳运营,提高道路平整度和行车舒适性。按照“系统评估、因桥制宜、经济适用、分类施策”的原則,结合桥梁交通现状和实际运行情况,提出针对性的工程技术改造措施。整治研究成果力求指导设计,规范路桥过渡段整改施工、管理和运行维护,提升道路服务水平,推进道路环境安全与品质提升。

关键词 市政道路;城市桥梁;桥头跳车;路桥过渡段;维修整治

中图分类号 U441 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)10-0142-03

0 引言

浙江平原地区大多数是软土地质,极易产生道路起伏和“桥头跳车”现象。近年来,随着我国城市化进程不断加快,基础建设快速发展,社会对市政道路桥梁的要求也越来越高。同时,随着机动车数量的激增,在长年高负荷运营下,“桥头跳车”现象已经成为路桥过渡段的主要病害,是困扰市政工程技术人员的难题之一,改善路桥过渡段安全并提升行车舒适性是市政设施管理部门的重要任务。

1 既有桥梁路桥过渡段病害表现形式

引起桥头跳车的原因有:柔性道路与刚性结构物之间不均匀沉降、刚度突变、车辆本身的振动特性等。其中不均匀沉降是主要原因。在车辆荷载、填料自重、周边土体扰动等因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降,但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成超限的不均匀沉降差。危害主要影响行车安全、降低行车速度和加速桥梁伸缩缝及路面的损害,对道路桥梁的运行影响较大,具体表现形式如下:

1.1 台后路面路基沉降

路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂(沉降值超限),使车辆通过时产生跳跃和冲击,从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载,使司机和乘客感到颠簸不适,甚至造成车辆大幅度减速,严重时可导致交通事故。

1.2 伸缩缝系列病害

型钢翘曲变形、梳齿板松动或螺母缺失、锚固混凝土碎裂等。

1.3 桥梁附属设施病害

(1)搭板脱空。(2)浅层管线引起路面起拱。(3)窨井盖沉陷。(4)引桥挡墙沉降滑移等。

2 既有桥梁路桥过渡段病害评估

2.1 路桥过渡段病害程度等级定义

(1)按浙江省住房和城乡建设厅颁布的《城镇道路路桥过渡段工程技术导则(试行)》的相关规定,桥头跳车病害等级分类根据城市道路桥头行车舒适度,将“桥头跳车”病害程度分为以下四类:A类——按照城市道路设计车速行驶,无“桥头跳车”现象;B类——按照城市道路设计车速行驶,“桥头跳车”现象轻微;C类——按照城市道路设计车速行驶,“桥头跳车”现象明显;D类——按照城市道路设计车速行驶,“桥头跳车”现象严重[1]。

(2)路桥过渡段长度根据道路等级、设计车速、填土高度、地质情况等综合确定,可根据公式(1)计算,过渡段长度不应小于公式计算值,且不应小于3 s设计车速行程长度。

式中:γ——重要性参数,快速路取1.2,主干路取1.0,次干路取0.9,支路取0.8;L——台背路基长度(m),设搭板时取搭板长度,不设搭板时可取8 m;L——渐变段长度(m),L=m×H+(20~80)m,地基承载力较低、软土层较厚时括号内数值取高值;m——台背回填坡率,宜取1.5~2.0。公式(1)中各参数如图1所示。

(3)“桥头跳车”病害排查范围一般值为“路桥过渡段长度”,特殊位置如桥梁紧邻道路交叉,且桥一侧“路桥过渡段”已经进入道路交叉口,则将道路交叉口入口位置作为排查范围及整治改造范围的重点。

2.2 几种测量方式以评价“桥头跳车”病害等级

(1)采用相邻最大纵坡差评价“桥头跳车”病害等级,具体指标见表1。

(2)采用3 m直尺测量过渡段平整度,以评价“桥头跳车”病害等级,具体指标见表2。

采用3 m直尺测量方法的测量范围及具体测点位置见图2。

3 既有桥梁路桥过渡段整改设计

既有城市桥梁路桥过渡段病害整治及行车舒适度提升整治设计工作实施步骤可分为:基础资料收集、排查评估、整治方案研究与设计。

现以浙江省两座既有C类“桥头跳车”病害桥梁为例,对整治设计内容进行阐述。两座桥的具体整治方案汇总见表3。

(1)路基注浆处理(区分台后搭板下及普通路基):搭板脱空处、路基脱空处及路基密实度不符合要求时可采用注浆处理(采用高聚合物高压注浆技术,修复路基及深层病害),对较大空洞亦可采用灌沙处理。

(2)通过地质评估,既有路基软土处治宜采用土工泡沫塑料(EPS块)或气泡混合轻质土等轻质填料换填,沉降较大时可结合采用水泥搅拌桩复合地基进行处治。

(3)对“桥头跳车”病害等级为C类及D类的,排查范围内应进行路基地下空洞隐患排查。地下空洞隐患检测宜采用地球物理检测方法,选用探地雷达法或高密度电阻率法。城镇道路地下空洞隐患风险评估可执行《城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准》(JGJ/T437)及国家或省内相关现行标准的规定。

(4)桥台伸缩缝整治:1)对桥梁伸缩缝装置存在相对高差5 mm以上或型钢翘曲、开焊、断裂、脱落等现象的需更换伸缩缝装置。伸缩缝锚固材料宜采用快速可靠的UHPC超高性能混凝土或直接更换无缝式伸缩缝。2)对伸缩缝锚固区混凝土存在碎裂、松散、坑洞等现象的,可采用MMA快速聚合物砂浆或者UHPC超高性能水泥基材料表面处治。

(5)台后引桥挡墙整改设计:1)挡墙基础加固,一般采用地基注浆的方案;2)挡墙墙身抗倾覆或抗滑移稳定性加固,可采用墙后填土卸载,并换填轻质填料,或者墙身侧面钻孔注浆,对墙后填料进行固结加固;3)挡墙墙体结构加固,必要时增加横向锚杆,确保墙体结构稳定;4)疏通挡墙泄水孔,确保泄水孔通畅;5)确定台后挡墙结构安全性满足要求后对挡墙与桥台翼墙错台、人行道沉降及挡墙栏杆局部病害进行专项整治。

(6)路面结构整改:刨除路面结构后,根据需抬高的高度,选用不同材料进行填筑,具体见图3所示。为减少对交通影响,优先选用免长时间养护的材料。

(7)整改宜对路桥过渡段全部范围进行道路纵坡拟合,且长度不应小于25 m,处治长度可按降低一级设计速度的最小坡长控制,纵坡变化处应设置竖曲线。

(8)路基路面整治时需在桥头搭板末端接缝位置的路基顶面设置宽度不小于60 cm防裂卷材。

4 既有桥梁路桥过渡段整改的施工及养护

4.1 既有桥梁路桥过渡段整治施工要点

(1)路桥过渡段施工应有合理的工期。

(2)既有道路整治提升施工时应具备既有道路竣工资料。

(3)施工单位进场后应详细调查施工现场及其周围环境情况,编制专项施工方案。

(4)软土地基路桥过渡段在施工期及运行期均应进行沉降和稳定监测。

(5)路桥过渡段运行维护作业前,应因地制宜制定作业计划和进度安排,并注重节约资源和保护环境。

(6)维护作业区域修复后应与周边路面衔接平顺、美观、无沉降和变形。

(7)气泡混合轻质土最小填筑高度不宜小于1 m,当浇筑体位于地下水位以下时,应进行抗浮稳定性验算,抗浮稳定系数不应小于1.1。

(8)整治提升施工应考虑施工对现状交通的不利影响,尽量采用工期短、稳定性好、技术相对成熟的技术措施。

(9)施工时应留存各重要节点的影像资料。

(10)路桥过渡段施工尚应符合现行行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1)的要求。

4.2 既有桥梁路桥过渡段路面日常养护要点

(1)对“桥头跳车”病害等级为A类区域进行定期巡查;对“桥头跳车”病害等级为B类区域进行路面处治。

(2)“桥头跳车”病害等级B类区域处治措施:沥青路面宜采用铣刨后SMA细粒式沥青混凝土罩面处治,处治长度不宜小于20 m。水泥路面可采用MMA快速聚合物砂浆或者UHPC超高性能水泥基材料处治,处治长度不小于一个板块长度。

(3)对横穿管线引起路面起拱处,应调查原管线资料,根据管线埋深情况采用沥青铣刨罩面处理或对管线整体改造以保证路面坡度顺畅。

5 结语

对既有桥梁路桥过渡段进行整治,可以有效提高城市道路行车安全性与舒适性,提升城市品质。整治应依据“桥头跳车”病害等级分类评估,系统分析基础资料,因桥制宜、分类施策,结合桥梁交通现状和实际运行情况,采取针对性的工程技术措施。同时整治措施要积极采用不断出现的新工艺和新材料,逐步提升整治效果。

参考文献

[1]《城镇道路路桥过渡段工程技術导则(试行)》[Z].浙江省住房和城乡建设厅,2022.03.

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