橋頭跳車公路工程論文
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引起橋頭跳車的原因很多，直接的原因就是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物和柔性路堤連接處在行車荷載的反復(fù)作用下，填土自身固結(jié)沉降過程中產(chǎn)生較大的沉降變形。沉降變形的產(chǎn)生使得路面結(jié)構(gòu)承受很大的附加應(yīng)力，從而加速了路面結(jié)構(gòu)層的破壞，使路面結(jié)構(gòu)層在橋臺(tái)與路堤銜接處被撕裂，導(dǎo)致嚴(yán)重的排水不暢地表水滲到土基，進(jìn)一步降低土基強(qiáng)度，使沉降增大，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)沉陷或坑槽。歸納起來，導(dǎo)致橋頭跳車的主要原因有：
1、橋涵、通道與路基基本上都是同年平行進(jìn)行施工的，橋面是剛性體，其地基強(qiáng)度一般都有比較高的要求，沉降較小或不沉降(巖石地基)，而路基填土雖經(jīng)壓實(shí)達(dá)到了壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，但仍會(huì)產(chǎn)生較大的工后沉降，最后形成橋頭接茬處短距離路面凹曲變形或出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，對(duì)于軟土地基部分，橋涵地基一般進(jìn)行加固處理，但路基部分與橋涵部分的工后沉降仍不相同。
2、軟弱土質(zhì)路基填筑完工后沉降軟土地基沉降變形是橋頭跳車的主要因素之一。由于橋臺(tái)位置通常是位于地下水位較高的河溝處，而此處往往土質(zhì)不良、多屬軟土、天然含水量大，壓縮性強(qiáng)、透水性差、抗剪強(qiáng)度低，在軟土上填筑路基，極易產(chǎn)生沉降，而且此處橋頭引道處填方較高，產(chǎn)生基底應(yīng)力相對(duì)較大，在自身恒載和車輛荷載共同作用下，更易引起地基沉降變形同時(shí)又由于受工期限制，在路堤沉降沒有穩(wěn)定的情況下鋪筑路面，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象。
3、在臺(tái)背和路基的連接部位，因施工場地狹小以致壓實(shí)不足或局部壓實(shí)不均勻經(jīng)長時(shí)間的行車反復(fù)碾壓、沖擊及自身重量的作用，也能使沉陷不一，造成錯(cuò)臺(tái)。
4、橋頭臺(tái)背排水系統(tǒng)不完善。橋涵臺(tái)背一般無排水設(shè)計(jì)．防護(hù)工程僅僅防護(hù)了路基以外水的侵入但路基內(nèi)的水卻無法排出。橋涵臺(tái)背長期處于潮濕地段．伸縮縫及路面滲漏產(chǎn)生大量水分如果臺(tái)背填料透水性差．就會(huì)造成橋頭路基的不均勻沉降引起橋頭跳車。
5、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，施工工期、工序安排不當(dāng)。有些施工隊(duì)伍為了趕進(jìn)度,不按施工規(guī)程作業(yè)。對(duì)橋臺(tái)施工及臺(tái)背回填不能有充足的時(shí)間安排，臺(tái)背填筑速度過快,對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞,對(duì)橋頭和錐坡的壓實(shí)控制不嚴(yán)，沒有充分時(shí)間固結(jié),對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物的擠壓相對(duì)較大。
6、工序把關(guān)不嚴(yán)，壓實(shí)機(jī)具與壓實(shí)厚度不能配套，局部邊角及壓實(shí)機(jī)械不能到位處。施工時(shí)施工作業(yè)面狹窄．大型壓實(shí)機(jī)械不易靠近橋頭路基僅能采用小型夯實(shí)機(jī)械，而造成橋頭路基達(dá)不到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不能保證壓實(shí)質(zhì)量。
二、橋頭跳車的預(yù)防及質(zhì)量控制
1、合理設(shè)置橋涵構(gòu)造物
設(shè)置橋涵構(gòu)造物的時(shí)候應(yīng)該充分考慮臺(tái)背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺(tái)后部防護(hù)工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)置橋頭伸縮縫的方法：沒置橋頭搭板以調(diào)節(jié)連接部位的不均勻沉降，搭板一端搭在橋臺(tái)背墻的牛腿上，搭板下的路基作以處理，可用12％石灰穩(wěn)定土處理，也可做成6％水泥穩(wěn)定碎石等半剛性路面。不致發(fā)生搭板下的路堤因未進(jìn)行處理而形成凹陷，使搭板滑落。此外，盡量考慮橋頭竣工后沉降引起的縱坡變化，使橋頭段縱坡盡可能的順滑，不發(fā)生突變以至形成臺(tái)階，出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象。
2、加固地基
為了消除橋臺(tái)和臺(tái)后回填土方地段的差異沉降變形，需對(duì)地基進(jìn)行加固。對(duì)一般地基可采用加固土(水泥土、石灰土等)的方法進(jìn)行加固處理；對(duì)軟弱地基，則要根據(jù)不同的情況，采用不同地基處理方法，如換土、砂袋砂井法、塑料排水板堆載預(yù)壓法、固結(jié)、輕質(zhì)路堤和粉噴等方法，以改善地基提高承載力，減少工后沉降。
3、設(shè)置橫向泄水管或盲溝
臺(tái)背路基填筑前，先對(duì)基底作必要的處理，然后填筑橫坡為3％～4％的夯實(shí)粘土拱，再在土拱上挖一條成雙向坡的地溝．然后在臺(tái)背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管{管徑一般不小于1Ocm)，塑料泄水管的出口應(yīng)伸了路基外，然后在硬塑料管四周填筑透水性好粒徑較大的砂石材料，再分層填筑臺(tái)后透水性材料．直到路基頂面。橫向盲溝的設(shè)置與上相同，取消泄水管．以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝。用土工布包裹盲溝出口處，并對(duì)其做必要的處理。
4、設(shè)置橋頭過渡段
（1）設(shè)置枕梁和搭板。同時(shí)搭板與混凝土面板之間采用鋼筋混凝
土面板過渡，其長不宜小于5m。搭板與鋼筋混凝土之間接縫應(yīng)設(shè)置拉桿，拉桿一般為螺紋鋼筋，直徑25mm，長7Ocm，間距40cm。鋼筋混凝土面板與混凝土面板之間設(shè)置脹縫，鋼筋混凝土面板要按設(shè)計(jì)規(guī)范布筋。但是當(dāng)橋梁為斜交時(shí)，鋼筋混凝土面板為漸變板，其銳角部分采用鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。鋼筋網(wǎng)可選用2根直徑為12mm～16mm的螺紋鋼，布置在板的上部。螺紋鋼筋距板頂不應(yīng)少于5cm，距板邊一般為lOcm。若板角小于9O度角時(shí)，亦可采用雙層鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)，可選用直徑6mm的鋼筋，布置在板的上、下部，距板頂和板底以5cm～lOcm為宜，鋼筋保護(hù)層不少于5cm。
（2）設(shè)置變厚式埋板
對(duì)瀝青混凝土路面，在橋臺(tái)連接處增設(shè)變厚式水泥混凝土埋板：對(duì)水泥混凝土路面，則將連接處的路面板改為變厚式。在搭板、埋板或變厚式板下，為保證連接部位的剛?cè)釋哟卧谒胶痛怪狈较蚓鶟u次變化，宜采用強(qiáng)度及回彈模量均高于土基的路面結(jié)構(gòu)層材料，以提高該部位的整體受荷和抗沖能力，利于減小錨臺(tái)幅度，調(diào)整不均勻沉降。
5、臺(tái)背填方施工方法與質(zhì)量控制
（1）臺(tái)背填料的選用及特殊地質(zhì)的填方措施
一般在橋臺(tái)附近一定范圍內(nèi)選擇工程力學(xué)性質(zhì)良好、強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的材料，如砂礫土、碎石土、中粗砂以及強(qiáng)度較高的工業(yè)廢渣等，不得選用含有泥草、腐植物或凍土塊的土質(zhì)，而且填料要求級(jí)配得當(dāng)。多數(shù)路基填土中含水量較高，可針對(duì)性的采取石灰土進(jìn)行處理，控制路基含水量，保證填筑質(zhì)量。對(duì)于現(xiàn)場地質(zhì)差、水位高、施工質(zhì)量控制難的橋頭部分，亦可考慮在橋頭10～15m范圍內(nèi)，采用D=0.5m的水泥攪拌樁(梅花形布置)進(jìn)行橋頭接坡處理，同時(shí)填方材料可用道碴間隔土進(jìn)行“三分”回填。另外，在設(shè)計(jì)中往往有橋臺(tái)位于水中現(xiàn)象，為保證臺(tái)后填土質(zhì)量及橋臺(tái)施工，需對(duì)橋頭段進(jìn)行處理，大鹽池橋的處理方法就是首先考慮到P0橋臺(tái)(位于水中)的施工，采用筑壩后對(duì)原河床進(jìn)行處理，能夠確保PO橋臺(tái)回填土的施工。其次考慮到如不進(jìn)行處理，將造成橋臺(tái)填土從樁基中流失，影響橋頭接坡的道路質(zhì)量。同時(shí)綜合考慮到施工成本，樁基施工平臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆板施工地模，特采用在河道中筑壩，對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行清淤后分層回填施工。在處理后并及時(shí)進(jìn)行護(hù)坡的施工，以保證填土不致流失。
（2）施工方法
為確保施工作業(yè)面，臺(tái)背沿縱向的填筑長度自臺(tái)身起，頂面不小于橋臺(tái)高度加2m，底面不少于2m，拱橋臺(tái)背填土長度不小于臺(tái)高的3倍～4倍，并按1:1設(shè)置臺(tái)階。施工過程中盡可能擴(kuò)大施工場地，以便充分發(fā)揮壓實(shí)機(jī)械的使用，給予充分壓實(shí)。當(dāng)受場地限制時(shí)，可采用橫向碾壓法，使壓路機(jī)盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于臺(tái)背不易被壓路機(jī)碾壓的“死角”，可采用強(qiáng)夯處理方法。強(qiáng)夯機(jī)宜采用重100kN的夯錘，提升高度一般為6m～8m，即夯擊能量為600kN～800kN•m，夯擊影響深度約為5m～10m。對(duì)于臺(tái)背及耳墻附近，則應(yīng)減小夯錘提升高度至2m～3m和增加錘擊次數(shù)，以免傷害橋臺(tái)。
（3）質(zhì)量控制
一是含水量控制。施工中，路基填料的選取必須符合含水量要求，最大限度地使含水量達(dá)到最佳值，否則可以通過翻晾或?yàn)⑺璐胧?，最終使其含水量控制茬最佳含水量正負(fù)2%范圍以內(nèi)；二是松鋪厚度控制。施工中，嚴(yán)格控制分層填土松鋪厚度不超過30cm，對(duì)每層填土預(yù)先進(jìn)行網(wǎng)格區(qū)劃，原則上一區(qū)一車制，邊攤鋪邊用檢尺檢測，及時(shí)調(diào)整超標(biāo)厚度，以確保松鋪厚度不超標(biāo)。三是壓實(shí)機(jī)械控制。根據(jù)壓路機(jī)使用的功率、功能和填料的不同，確保壓路機(jī)碾壓遍數(shù)。四是壓實(shí)度控制。施工中，路基壓實(shí)度指標(biāo)必須分層檢測，且嚴(yán)格按施工規(guī)范要求，確保檢測頻率及檢測辦法正確，壓實(shí)度必須達(dá)到施工規(guī)范要求。
6、加強(qiáng)質(zhì)量管理
加大施工質(zhì)量管理力度，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)與規(guī)范要求進(jìn)行施工，對(duì)臺(tái)背回填制定詳細(xì)的施工計(jì)劃與技術(shù)方案，包括填料的質(zhì)量、規(guī)格、施工工序及檢查制度等，項(xiàng)目部專門成立臺(tái)背回填施工隊(duì)伍，專職負(fù)責(zé)回填工作。同時(shí)，監(jiān)理人員必須對(duì)回填的配比、每層的壓實(shí)厚度與壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格的檢查與控制，做到每層必檢，并對(duì)壓實(shí)死角嚴(yán)格抽樣檢查。檢查頻率為每5Om2檢測上下層(20cm+20cm)各1個(gè)點(diǎn)，以避免盲目地追求工期與效益，而忽視工程質(zhì)量。
三、結(jié)語
官地水電站對(duì)外交通公路建成通車已X年多，通過X年來路面行車運(yùn)行情況看，橋頭跳車現(xiàn)象比較少，個(gè)別橋涵確實(shí)存在跳車現(xiàn)象，95％以上的橋涵沒有橋頭跳車現(xiàn)象。大鹽池橋通車X年以來，路面行車運(yùn)行情況良好，未發(fā)現(xiàn)有橋頭跳車現(xiàn)象。采用落錘式彎沉儀(FWD)對(duì)施工段內(nèi)的每座橋涵結(jié)構(gòu)搭板處進(jìn)行加密檢測的結(jié)果表明，無論搭板前基層還是搭板上的測點(diǎn)，檢測值均小于相應(yīng)施工控制值，說明大鹽池橋橋涵結(jié)構(gòu)物的臺(tái)背回填質(zhì)量是有保證的。因此，橋頭跳車作為一種比較復(fù)雜的質(zhì)量通病，雖然暫無徹底根治之法，但只要合理設(shè)置橋涵構(gòu)造物、橋頭過渡段、橫向泄水管或盲溝，加固地基，不斷改進(jìn)臺(tái)背回填的施工工藝，加強(qiáng)質(zhì)量控制，就能使橋頭跳車病害降到最低程度。