公路桥头跳车原因分析及处理措施

Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒ　！　Ｑ　工程技术　公路桥头跳车原因分析及处理措施　谢元景　（中国葛洲坝集团第五工程有限公司　四川宜宾　６４４　５０２）　摘要：本文对近年来高等级公路桥头跳车的原因从设计到施工进行了总结，井据此对桥头跳车的处理措施从地基处理，路基处理、路　面处理和桥头引道过渡段施工组织进行了论述。指出目前对桥头豌丰的处理不但要从技术上严格要求。而且要从制度上严格约束。　关键词：公路　桥头跳丰　处理措施　中图分类号：ＴＵ　７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４－－０９８ｘ（２ｏ１ｏ）０７（ｃ）－９１０３－－０２　１前言　桥头跳车问题是高速公路建设中的一　产生的振动效果不同，柔性材料对能量的　吸收要比刚性材料大。显然，道路与结构物　（１）正确采用回填材料　为了防止桥头区产生蠕变沉降，回填　大难题，已成为高速公路的三大质量通病　之一。目前，已投入使用的高等级公路（包　括高速公路）中，普遍存在一个问题：路面　在台背回填处出现不同程度的沉降断裂　（沉降值一般为ｌ０～３Ｏｃｍ，有的甚至超过６Ｏ　ｃｍ），直接影响行车速度，也影响了行车的　舒适与安全，甚至造成行车事故，同时由于　车辆的高速行驶在桥头产生跳动和冲击，　对路面和桥梁产生附加的？冲击荷载加速　桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏，也　加快了车辆本身的损坏，直接影响了公路　的使？用寿命和社会效益，严重的可导致交　通事故（特别是车辆机械事故）。为了消除结　构物与路堤的差异沉降，高速公路养护部　门每年都要花巨资进行维修和养护，造成　巨大的经济损失，且产生不良的社会影响。　如何解决高等级公路桥头跳车问题，本文　根据施工经验提出了一些理论与施工上的　认识与见解。　２桥头跳车产生的原因　２．１地基土承载力不足　桥涵常位于沟壑地段，地下水位较高，　多属软土。天然含水量高、孔隙比大、压缩　性强和抗剪强度低等特点使软土地基具有　很低的承载力。在软土上填筑路基，便极易　产生沉降（包括瞬时沉降、固结沉降和次固　结沉降）。而桥头路基填筑高度较其它地段　大，产生基底应力相对较大，更易引起相对　构造物的地基沉降，特别是工后沉降。　２．２台背填料压缩引起路基的沉降　尽管台背采用了砂粒及石灰土等材料　进行回填，但因含水份仍存在孔隙，施工中　采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完　全消除。回填土自重、车辆的垂直荷载与振　动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐　压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产　生路基沉降。长期车辆反复作用下，回填土　易发生蠕变，桥头跳车现象也随着公路运　营年限增加而加剧。所以说缩沉降主要取　决干填料性质、施工条件及台前台背的防　护排水工程的设置等情况。根据有关资料　调查研究：当土堤压实度为９５％时，每米填　土工后的沉降约为１ｃｍ。　２．３刚柔突变引起的沉陷跳车　桥涵等结构物与路堤刚度的差异是造　成桥头跳车的本质原因。由于桥涵等结构　物具有较大的整体刚度，而与之相连接的　路基和路面属于柔性结构物，两者有明显　的刚度差别。刚度不同的路面在跳车处所　桥台之间存在的较大刚度差，必然引起道　应采用粗粒的砂砾、碎石土或石灰土材料　路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形　材料进行填筑。铺设轻质材料可以减轻路　相对差和较大的刚度突变，势必增强桥头　堤自重，有效降低地基应力，减少沉降并增　跳车的振动。　大稳定安全系数，故若有粉煤灰供应也采　２．４施工工序不当弓ｆ起的沉降　用粉煤灰作为轻质材料。除此之外，有些地　施工工序不合理及施工质量未达到要　方开始试验推广一种新型超轻质材料——　求也是产生桥头跳车的重要原因。桥涵施　泡沫聚苯乙烯块对减轻路堤的重量，遏止　工工序，一般是在完成桥涵结构物以后再　桥涵连接路堤的过渡沉陷有一定的显著效　进行两端路堤本体的填筑。这样往往造成　果。　路堤填筑作业面狭窄，又由于靠近桥梁结　（２）材料质量的控制。因路面材料的规　构物的填土形状不规则，大型压实机械很　格和质量不合格，影响路面平整度等，因此　难展开作业。因此，压路机的工作面受到制　要求严格把好施工材料质量关，严格控制　约，无法对紧靠结构物部分的填土很好地　工程建筑材料的货源渠道，所有进入施工　进行碾压，而用人工夯实，很容易造成该处　现场的材料都应有生产合格证等材料，都　的压实度达不到设计要求，而使路堤的工　应符合工程施工要求，不合格的或是质量　后沉降偏大，造成桥涵等结构物与路堤的　有疑问的应责令退场。对于已进入施工现　沉降差。　场的材料，应科学防护，合理储放，以确保　工程施工质量。　３解决桥头跳车的措施　填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向　３．１地基处理　长度距桥台背不小于２ｍ、且与路基相接处　（１）一般地基　按不大干１：１设置斜坡或台阶，回填高度视　挖除桥头路堤边坡及锥坡（护坡）坡脚　路堤高度而定，一般取２～４ｍ。桥头回填处　９１，２ｍ范围内的腐殖土、耕植土、淤泥等，对　理的另一方式是在路基上部（约５０ｃｍ范围　基底进行压实，压实度不小于８５％，另加２个　内）设置水泥稳定料改善层次，使路堤体的　百分点，回填土应分层压实，压实度也按规　刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤　范提高２个百分点。　纵向距桥台背约１　Ｏｍ长，用一定剂量（如　（２）软土地基　４％～６％）的水泥进行稳定，并且远桥台端与　桥头路堤地基要针对软土层的厚度和　路基相衔接处，采用ｌ：１设置斜坡。上述两　软弱程度采用不同的处治方法。当浅层软　种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔　土厚度小于２ｍ时宜全部挖除，再进行基底　突变的成效。如两种方式同时考虑，则效果　压实，换填颗粒较粗的填料，如天然砂砾、　更佳。　碎石、工业废渣等，压实度要求同一般地　（３）台背回填处的压实　基　为减少桥涵两端路堤的工后沉降，从　当软土层较厚全部挖除有困难时，应　而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉　采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等方　降尽量小一些，一般可选填筑路堤预压，让　法进行处治，并设置砂砾垫层，在垫层顶面　路基排水固结，待路堤沉降基本完成以后　铺设土工布，坡脚处设排水盲沟及时将路　再开挖涵洞或桥台位置土方，然后再施工　基水排除。路基土填筑时还应控制其填土　桥涵。台背填筑前，宜在处理后的基底顶面　速率（按规范要求）。　上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在　（３）湿陷性黄土地基　完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之　对桥头路堤边坡和锥坡坡脚９６２ｍ范围　后进行，同时注意结构物两端对称填筑施　内的地基（明挖扩大基础桥台的基底）进行　工。台背回填的压实质量是影响台背回填　强夯处理，压实度不低于８５％，另加２个百分　沉降的一个主要因素。由于台背回填位于　点，同时满足桥台基底承载力的要求，处理　路基与桥台相衔接这个特殊位置，成为碾　后的基底标高在桥台、桥头路堤范围内应　压的一个薄弱环节，压路机难以碾压到位，　在同一水平面上，并用石灰土或水泥土封　且大吨位机械振动力太大时，对桥台有影　闭，防止地基浸水。　响。因此，台背回填近桥台处的压实机械宜　对湿陷性黄土地基还应做好防水、排　选用小型压实机具，且严格控制每层填筑　水工程，防止地表水渗入路基，造成沉陷。　厚度（宜取１０～１５ｃｍ内）碾压遍数，并对每层　３．２路基处理　填筑质量实施检测，力求压实度达￣１１９６％以　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　１　Ｏ３　Ｑ：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　工程技术　上；对于机械夯实碾压不到之处，应及时采　的各种理论都只是部分地、不同程度地反　大的工点，如深层的软土地基和桥头高路　用人工补充夯实。　映地基的实际性质，只在一定范围内比较　堤，除了采用一切必要的地基处治措施外，　３．３路面处理　符合实际，故对于不同计算方法的适用范　必须优先安排施工，进行静置预压直至符　考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚　围应予特别注意。　合规范要求为止。　柔、胀缩等方面存在的差异，为了在其纵、　Ｃ．搭板顶面设置何种铺装层，设计时　横向都能平顺逐渐过渡，可采取以下措施：　应考虑当其出现沉陷时需要使用的修补材　４结语　料、修补方法，并结合实际情况及相关问　（１）设置枕梁和搭板　综上所述，桥头跳车的引发原因是多　枕梁和搭板根据不同情况应采取不同　题，进行处理以达到满意效果。　方面的，有可能由其中一个环节的设计疏　的布设方式：　（２）设置变厚式埋板　忽或大意施工，就造成了日后导致它提前　①桥梁为正交时，搭板预制安装，板顶　对沥青砼路面，在桥台连接处增设变　出现的潜在风险。因此，我们在公路工程进　浇６ｃｍ厚３Ｏ号钢筋或钢纤维砼铺装层，在　厚式水泥砼埋板，对水泥砼路面，则将连接　行设计、施工的整个过程，对每个环节、每　搭板与砼路面相接处设置胀缝，在与搭板　处的路面板改为变厚式。在搭板、埋板或变　道工序都必须认真对待、进行深入考虑、仔　邻近的２～３块路面的板缝连续设置胀缝。　厚式板下，为保证连接部位的刚柔层次在　细分析，在建设过程中将这些大大小小的　②桥梁为斜交时，除用钢筋砼搭板和铺　水平和垂直方向均渐次变化，宜采用强度　注意事项都控制好、都把关好。这样，我们　装层整体现浇完成以外，还另设钢筋砼渐　及回到弹模量均高于土基的路面结构层材　可以做到事前预防和事先考虑。本人坚信，　变板。渐变板的块数视桥梁斜交角度大小　而定，大于７Ｏ。、７０。～４５。和小于４５。时分别　设ｌ、２、３块板或以上，并考虑受力关系，其　短边应《５ｍ，长边》１０ｍ，搭板按简支计算　配筋，渐变板按构造钢筋位于板面下ｌ／３～　ｌ／２板厚范围。实践证明采用此措施还应考　虑到：　ａ．搭板的长度确定至关重要，一般采　用＞５ｍ长搭板为佳，且其长度与路堤填高　成正比，并与土基状况有关。　ｂ．搭板按简支板进行内力优化并配　筋，面层按构造钢筋配筋，但在荷载作用于　搭板时，板下路基会起到一定的支承作用，　尤其当枕梁下沉时，部分搭板更受到路基　支撑，使板顶产生局部拉应力，对这种复杂　的受力过程，设计时难以确定，故配筋与实　际会有出入，枕梁按弹性地基梁计算，其关　料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，　只要每一位公路工程建设者、管理者在进　利于减小错台幅度，调整不均匀沉陷。　行桥头部位的施工设计时，对桥头跳车问　３．４采用过滤性路面　题的处理及预防留有一颗慎对之心，保持　根据桥涵的长度和路基的容许工后沉　份认真对待的工作态度，并制订一套切　降值计算等情况，在桥头一定长度范围内　实可行的防范措施，桥头跳车问题最终还　　铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成（一　是会得到改善和解决的。般为３～５年）后，再改铺原设计永久性路　一面。　参考文献　３．５加强路桥过渡段的施工组织设计　【１】唐松玲，文燕．公路桥头跳车产生的原　公路路桥过渡段的施工组织设计应该　因及解决对策分析【Ｊ】．科技创新导报，　２００７，２３：１４．　有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台　结构完成后，尽快安排过渡段路堤与一般　【２】聂凤波．高等级公路桥头跳车的原因及　填土路堤的施工。并使用具有同等压实度　其防治措施…．科技创新导报，２００８，ｌ１：　５８．　能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤　的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾　压。在路堤与桥台连接部位，路堤与锥坡预　压填土应同步填筑与碾压，使用大型机械　键问题在于确定地基（路基）反力的分布规　碾压困难时可改用小型振动压实机械进行　律，而截止到目前关于弹性地基结构计算　充分压实。此外，对一些路基工后沉降可能　（上接１　０２页）　４．２选择合理的施工组织　随着改革开放的不断发展，工程建设　的用地的费用也正在大幅度地提升，这就　为施工组织的场地概预算工作提出了难　题，困此，施工场地的选择，确定也显得尤　为重要。要根据结构构件的类型以及施工　方法，预制构件工程数量及工期长短确定　预制场地的大小和场内所需用的机具，起　吊、运输设备。同时要考虑材料、设备进出　场，构件运输、安装方便、所需铺设轨道最　短等问题。例如：施工机械使用费，指列入　概预算定额的施工机械台班量按相应机械　台班费定额计算的建筑安装工程施工机械　使用费，施工机械安、拆及进出场费和定额　所列其他机械费。当然，施工用地还应该考　虑预制构件、材料、机具设备的存放及生活　区用地等因素，综合考虑，合理布局，达到　既能满足施工要求又能使用最少用地的目　的。总之，合理选择施工方案是决定整个工　仔细分析计算。　要定期公布工程造价信息，并制定参考价。　４．３完善工程概预算的管理工作　对具体工程项目来说，招投标之前可由招　项目工程概预算的管理工作必须从概　标方选择合适的评标办法，在选择的过程　预算的管理全局出发，全员树立“精准预　中必须要深入了解建设工程项目的实际情　程全局的关键，施工方案一经选定，整个施　工的进程、现场状况、人员及机具的需要量　及布置情况也就基本确定，施工方案的合　理性，经济性，直接影响着概预算的高低和　定额的查用。因此施工方法的选定是相当　重要的，复杂的结构会有多种类型的构件　和多种不同的施工方法，概预算人员都要　算”的思想，并在预算过程中不断提升项目　概预算的准确管理水平和技能。对于分类　的项目预算管理，在建立部门审查的基础　上还应该建立总体是工程概预算管理部　门，对整体的管理起到有效的协调作用。概　预算的管理必须强调领导重视，全员参与，　过程控制，并密切结合各项预算指标，工作　从细，重在落实。无论工程大小与否，工程　建设部门均应设置专职的概预算管理人　员，在施工全过程中，不宜更换或调动。建　筑企业的概预算管理工作水平是企业可持　续发展的有力保障，是企业参与市场竞争　的重要指标，更是企业项目管理水平的直　接体现。　４．４加强对招标工作的管理　想要完善工程建设的概预算工作，就　要将招标工作放到重要的位置上来。单位　的各类建设主管部门要认真组织概预算及　施工定额的研究，要充分利用信息网络和　专业人员，不断调整优化计价方法和定额，　要将各地工程实例进行分类分析，把技术　因素和市场因素分开统计，要建立起省、　市、地区三级各类工程造价信息权威分析，　况，以明确工程实际需求为前提，根据招标　项目的具体情况灵活选用，在充分调研的　基础上，选择最为适合本工程的工程招标　评标办法，进而做好建设工程项目的招标　投标工作，实现工程招标的目的。　总之，合理编制建设工程的概预算在　项目建设管理过程中有着重要的作用。建　设工程概预算工作是一项十分严肃而细致　的工作，为了确保概预算文件的编制质量，　必须熟悉设计内容，了解建设条件，掌握基　础资料，正确引用规定的定额、取费标准和　材料及设备价格。　参考文献　【ｌ】李峰．浅谈对工程概预算的几点认识　【Ｊ】．科技资讯，２００８（３４）．　【２】李真．浅谈建筑工程概预算【Ｊ】．杨凌职　业技术学院学报，２００９（２）．　【３ｌ赵盈．浅论工程预算定额的优化［ＪＩ．知　识经济，２００９（３）．　【４】李峰．浅谈对工程概预算的几点认识　【Ｊ】．科技资讯，２００８（３４）．　１　Ｏ４　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ