桥头跳车治理及FH市有关案例
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桥头跳车产生原因的分析及处理措施摘要:随着公路事业的快速发展,在公路建设中,桥头出现的跳车现象已成为公路的多发常见病害,它不仅直接影响道路行车舒适性和安全性, 而且还会在经济上造成很大损失,产生不良的社会影响。
所以说,桥头跳车是公路修筑过程中的一个急待解决的重要问题。
关键词:桥头跳车;产生原因;处理措施引言桥头跳车, 就是桥的两端一定范围内的路基顶面与桥面产生不平顺,因此造成车辆在行驶过程中发生车辆震动,造成司乘人员的不适应或者必须减速行驶的状况。
随着我国经济的飞速发展, 对于高速公路的修建也变得越来越多,因此桥头跳车成为了高速公路建设中一个比较严重的问题。
由于车辆在通过桥头腾空时所产生的跳车与冲击,这种情况会造成桥头搭板、支座以及伸缩缝的损坏,而且还会造成车辆机件的磨损,降低其使用寿命。
一、桥头跳车的危害桥头跳车的危害主要表现为:降低行车速度、影响行车安全、加速桥梁及路面的损害,对道路桥梁的安全运行影响极大。
1、降低行车的速度为降低车辆跳动幅度,被迫刹车减速;车辆颠簸跳动的同时,也影响行车驱动力的传递,降低道路的功能。
2、易造成安全事故车辆跳车产生的冲击和颠簸,易引起驾乘人员的不适,严重的会影响其对车辆的正常操作,造成车辆失控,导致交通安全事故。
3、影响桥梁的使用和车辆寿命跳车产生的跳动和冲击,造成的冲击荷载会加速桥台、桥头、桥梁支座及伸缩缝等位置的毁损,也加速车辆机件、轮胎等的非正常磨耗,降低车辆使用寿命。
二、桥头跳车产生的原因分析1、地基土质不良引起沉陷桥头通常位于沟壑地段,路基地形起伏较大,地下水位一般较高,再加上填料的天然空隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构破坏,强度显著降低。
同时,桥头路基填筑高度较一般地段大,产生基底应力相对较大,更易引起地基沉陷。
2、台背填料引起路基压缩沉降通车后,在其自重及车辆荷载作用下,台背填料孔隙率逐渐降低,在一定期限内产生压缩沉降。
探讨城市道路桥头跳车的原因分析及防治措施摘要:随着国家经济快速发展,城市道路建设取得了突飞猛进成绩,在已使用的道路中,桥头跳车现象已成为一大质量通病,直接影响了行车的速度、舒适和安全。
城市道路桥头跳车的引发原因是多方面的,因此,严格质量管理,精心施工,并制订一套切实可行的防范措施,避免桥头跳车病害发生,保证城市道路畅通。
关键词:城市道路桥头跳车原因分析防治措施前言;由于桥梁与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因,会导致路基和桥梁之间产生沉降差而导致路面不平顺,是出现桥头跳车的主要原因。
根据工程地质条件,做好路桥过渡段地基处治,提高地基的承载力和刚度,对过渡段进行适当的结构设计,对桥梁和路基之间的沉降和刚度进行缓和过渡,并加强施工组织设计,控制过渡段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量和工作质量,从客观上制定一套科学的管理程序,是避免桥头跳车的主要措施。
一、桥头跳车原因分析所谓“桥头跳车”是指桥涵两端一定范围内路面相对桥面整体下沉,产生台阶,引起通过车辆跳起颠簸的现象。
桥头跳车的根本原因是桥梁结构物与路基间的沉降差超过某个限值所致。
究其根源,主要有以下几个方面:1.1路与桥的刚度差别桥梁是刚性结构物,而道路是路面(柔性或刚性)与路基(柔性)的组合,结构物桥台一般采用刚性的坚石砌筑或用钢筋混凝土整体浇注,具有较大的整体刚度,力学性质为刚性体。
路基路面一般具有柔性较大的特性,力学性质为弹塑性体。
这两种力学性质相差较大的结构,在路桥过渡段完成了刚柔衔接作用。
因此,桥跨结构刚度较大,变形很小且基础以下部分不会产生明显变形,而作为路基填料的土基部分在自身重力和外部荷载的作用下,会产生弹性变形和永久变形。
1.2地基土质不良土质不良,产生沉陷是桥头跳车的主要原因。
桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,且多属软土,由于软土有天然含水量大、压缩性高、空隙比大、抗剪强度低等特点,一旦受到荷载影响,则极易沉降,再加上桥头路基填筑高度较大,基底应力也大,在车辆荷载作用下更容易引起地基沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至更长的时间。
桥头跳车治理及****市有关案例桥头跳车是指桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异 沉降,使得路面形成台阶式显著纵坡变化,导致高速行驶的车辆在这 一段产生颠簸跳跃现象。
这种现象对桥涵和路面造成附加的冲击荷 载,使司机和乖客感到颠簸不适,严重的可导致交通事故。
另外在半 填半挖路段、填挖交界处、不同地基处理方法路段等处也是差异沉降 容易产生的地方。
一、 桥头跳车成因分析 1、是难以绝对避免的客观存现象。
1) 、原公路桥涵规范中规定,墩台均匀总沉降量容许值为 2√L 厘米,L 为相邻墩台最小跨径长度,以米计,跨径小于 25 米时仍以 25 米计算(现行规范规定的是相邻墩台间不均匀沉降差值,不应使 桥面形成大于 0.2%的附加纵坡) 。
以 25 米跨径的简支梁为例,该桥 台的工后容许沉降为 10 厘米。
而在实际的公路桥涵建设中,简支梁 桩基桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多, 通常桩基桥台的容许 沉降量为 3 厘米左右。
同时在现行的《公路软土路堤设计与施工技术 规范》 (JTG/T D31-02-2013)中规定,高速公路、一级公路的工后容 许沉降为:桥台与路堤相邻处小于等于 10 厘米;涵洞箱型通道处及 过渡段小于等于 20 厘米;一般路段小于等于 30 米厘米。
从规范的规定上可以看出, 桩基桥台的轻微沉降要比软土地基路 堤的工后沉降小得多。
2) 、由于客观原因桥头段路堤填筑比一般路段要高,其产生的基1底附加应力相对就大,从而引起的地基沉降会比一般路段的沉降更 多。
3) 、地基本身和台后填料本身含有水分,存在孔隙。
施工中无论 采用什么措施、采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙。
在填料自身及车轮荷载的反复作用下,路基填料、地基逐渐被压缩, 在通车好多年后工后沉降依然会存在。
在设计施工均无偏差的情况下, 正是这种客观存在的沉降差造成 了桥头跳车。
2、设计、施工中对软弱地基没有进行必要的处理,或者为了节 约造价未作处理。
桥头跳车原因及防治摘要:伴随社会经济的快速发展,人们对公路工程的施工质量提出了越来越高的要求,在路桥过渡段位置若出现较为严重的差异沉降,一旦车辆经过该区域,就会产生颠簸、跳跃的不良现象。
为此,必须做好过渡段差异沉降处治工作,提高施工质量。
下面本文就桥头跳车原因及防治进行简要探讨。
关键词:桥头;跳车原因;防治;1 桥头跳车的原因1.1 填料不均匀在公路桥梁的建设过程中,最重要的就是填料过程,因为公路与桥梁都是由填料堆砌而成的,是路身和桥身的重要组成部分。
因此,在台背填料的过程中,我们必须选用具有良好透水性的材料,但是,透水性较好的材料又存在另一个问题,那就是材料的空隙率大,压实度不能得到很好的控制。
1.2 压实度不够由以上分析可知,压实度也是影响道路和桥梁过渡段出现不均匀沉降的重要因素。
由于台背填土不仅受机械设备的影响,而且还受施工的顺序、用料、作业面、经验等诸多方面的影响,所以如果在施工的过程中出现疏漏,就非常容易导致台背的填土压实度得不到满足,就会造成道路和桥梁的过渡段的不均匀下沉。
1.3 气候水文的影响气候水文因素也是致使路桥发生不均匀沉降的主要原因。
洪水、积雪、温差过大、冰冻或是降雨量过大都很有可能导致路堤发生横向的不均匀下沉。
当然,地下水也是路堤产生不均匀横向下沉的重要因素,因为路基土在地下水的交替作用下,体内的水含量变化很大,使土体重量波动,发生下沉。
1.4 设计不合理当然,道路和桥梁的结构设计也是不容忽视的。
在施工过程中,由于许多原因引起的地质钻探深度不够和钻探的布控过少,未能达到准确探明软基深度和范围的要求,从而造成软基所选用的相关计算参数和处治它的理论计算与实际不符,这就导致了软基的设计要求不能达标。
2 桥头跳车问题的防治策略探究2.1 重点落实地基加固处理换填施工是地基加固处理中最常用的一种方法,具体流程如下所示:对存在于路桥连接区域的软弱土地基进行挖除;选择合适材料展开分层回填、分层夯实;在每层夯实后,都要展开一次检测工作;回填至设计标高后即可停止回填,并组织质量验收。
浅析桥头跳车的成因及治理措施发布时间:2021-09-26T05:17:09.512Z 来源:《建筑实践》2021年5月(上)第13期作者:张冰[导读] 社会经济的发展,我国公路建设也随之得到积极的发展张冰北京城建道桥建设集团有限公司北京北京市 100000摘要:社会经济的发展,我国公路建设也随之得到积极的发展,对促进交通行业发展奠定基础,不过公路建设和应用过程中依然存在很多的问题,给车辆运行安全带来严重影响,桥头跳车则是最严重的问题之一。
桥头跳车作为我国公路常见的问题,是指公路的纵坡位置出现台阶,从而导致车辆的颠簸和跳跃。
桥头跳车的问题对公路会产生持续的破坏,还会对车辆的运行安全造成不良影响。
车辆在通行过程中发生跳车,对桥梁本身的承载力造成极大的影响,也降低了桥梁的稳定性,给人们的通行安全构成威胁,因此在道路建设和维护过程中,降低桥头跳车问题的发生是最为关键的问题。
本文在桥头跳车问题上开展了论述分析,同时提出了一些措施用于解决这些问题。
关键词:桥头跳车;发生原因;治理对策各地区相互间的协作及交流,各区域经济的进步及民展以及国防建设的推进都依赖于交通运输。
桥头跳车的问题严重影响了道路行车的稳定性和舒适度,给车辆的通行能力造成严重影响,是阻碍道路安全的主要因素。
我国公路建设随着经济的发展获得极大的成就,通行能力和交通服务水平都得到突飞猛进的发展。
桥头跳车的预防和治理是一个系统、全面的施工流程,需要设计者与施工者保持密切的合作和分工,在道路运行和应用上,桥头跳车是最重要问题之一,特别是一些软土地基的位置情况更加严重,导致车辆发生跳跃,给桥梁以及路面也产生极大的冲击,从而进一步加速了桥梁伸缩装置、桥头路面的损坏程度,给车辆通行的安全性和舒适度都产生不良影响。
一、常见的桥头跳车危害桥头跳车,是指车辆通过桥头的时候出现了桥台背沉陷、断裂、不均匀沉降等问题,从而导致道路上出现了台阶因此导致车辆的跳跃。
常见类型包括以下几点:第一,给车辆通行的安全性和舒适度造成严重影响。
桥头跳车治理及****市有关案例桥头跳车是指桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异 沉降,使得路面形成台阶式显著纵坡变化,导致高速行驶的车辆在这 一段产生颠簸跳跃现象。
这种现象对桥涵和路面造成附加的冲击荷 载,使司机和乖客感到颠簸不适,严重的可导致交通事故。
另外在半 填半挖路段、填挖交界处、不同地基处理方法路段等处也是差异沉降 容易产生的地方。
一、 桥头跳车成因分析 1、是难以绝对避免的客观存现象。
1) 、原公路桥涵规范中规定,墩台均匀总沉降量容许值为 2√L 厘米,L 为相邻墩台最小跨径长度,以米计,跨径小于 25 米时仍以 25 米计算(现行规范规定的是相邻墩台间不均匀沉降差值,不应使 桥面形成大于 0.2%的附加纵坡) 。
以 25 米跨径的简支梁为例,该桥 台的工后容许沉降为 10 厘米。
而在实际的公路桥涵建设中,简支梁 桩基桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多, 通常桩基桥台的容许 沉降量为 3 厘米左右。
同时在现行的《公路软土路堤设计与施工技术 规范》 (JTG/T D31-02-2013)中规定,高速公路、一级公路的工后容 许沉降为:桥台与路堤相邻处小于等于 10 厘米;涵洞箱型通道处及 过渡段小于等于 20 厘米;一般路段小于等于 30 米厘米。
从规范的规定上可以看出, 桩基桥台的轻微沉降要比软土地基路 堤的工后沉降小得多。
2) 、由于客观原因桥头段路堤填筑比一般路段要高,其产生的基1底附加应力相对就大,从而引起的地基沉降会比一般路段的沉降更 多。
3) 、地基本身和台后填料本身含有水分,存在孔隙。
施工中无论 采用什么措施、采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙。
在填料自身及车轮荷载的反复作用下,路基填料、地基逐渐被压缩, 在通车好多年后工后沉降依然会存在。
在设计施工均无偏差的情况下, 正是这种客观存在的沉降差造成 了桥头跳车。
2、设计、施工中对软弱地基没有进行必要的处理,或者为了节 约造价未作处理。
地基土质不良引起沉陷是桥头跳车的主要原因。
此类土一般都具 有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点,一旦受 到扰动,强度便显著降低,在车辆荷载作用下,更容易引起沉陷、路 面变形。
如果在设计及施工中没有进行必要的设计或者设计不完善、 不合理,工后沉降大于允许沉降值,出现跳车的现象往往比较严重。
****软土分布大面积分布 一般在****平原一带, ****东北 部, ****主, 以及一些沿海滩涂。
一般来说, 浙江地区的软土属于 比较典型的软土, 力学性质属于 最差的一类。
在上述地区, 桥头 跳车是最多的。
如****等。
23、施工控制不严格 1) 、施工程序安排不合理,工期限制影响导致工后沉降。
由于桥梁施工往往是整个工程工期控制的关键节点, 施工中一般 较早开工,较晚完工,台后处理经常比较仓促,有意无意中没有按设 计及施工规范( 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011)要求对 回填材料、回填范围、施工方法进行严格控制,特别是对分层压实、 合理填筑速度的要求控制比较差。
桥头路堤自然沉降时间较少,过早 铺筑路面,以求早日通车,导致工后沉降量加大而产生桥头跳车,这 种现象较普遍。
甚至有的来不及进行地基处理的, 对于软土地区这种情况尤其危 险。
****沿海地区某开发区施工就有没按设计图先进行地基粉喷桩处 理,在桥台施工后直接填筑,由于沉降位移过大,最后甚至导致了路 基挤压桥桩,桥桩上部产生了 10cm 左右移位的现象。
2) 、施工质量不符合要求 填料选择不当;填料的压实度特别是邻近桥台部分不符合要求, 从而使通车后沉降过大。
基底顶面未设臵适当的排水设施;桥台路堤的联结处理不合理, 致使在车辆及雨水的作用下产生裂缝,路面水渗入路基,使路基土软 化, 水土流失造成桥头路基引导下沉或回填不及时积水而引起的桥头 回填土压实度不够等。
****改造中就发现原慢车道路段有搭板板底脱 空的现象。
有的工程为了减少水的侵害,采用了大粒径石质填料,但如果级3配不佳,又没有采取合理的填充措施,也是一个容易被忽视的误区。
倪家溪桥沉降是奉化沉降最大的桥梁之一, ****改造中搭板挖除后发 生过挖掘机陷进去的事情,原因为该处下层采用了大粒径石质填料, 但填充不实,打开路基后发现存在大量空洞,上层为了平整度原因采 用了细集料,在行车过程中细集料逐步从空洞中流失,造成台后逐年 沉降。
二、新建及改建工程减轻桥头跳车的几种设计措施 1、台背回填处理 桥台后选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好、固结性好、 变形小的填筑材料,如宕渣、砾石、砂砾等。
也有利于从台背缝隙中 渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害, 而且也有利于改善压实性能。
填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长 度距桥台背不小于 2 米、且与路基相接处按不大于 1∶1 设臵斜坡或 台阶。
同时设臵桥台搭板,近几年****地区大中桥搭板长度从原来的 5 米左右发展到了现在一般设计的 8 米左右。
根据沉降逐步过渡的理 念,为避免二次跳车,现在公路设计一般取消了枕梁设计,在搭板下 部(约 30~50 厘米范围内)设臵水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚 度有所提高。
一般稳定层结构是沿路堤纵向距桥台背约 10 米长,用 一定剂量(如 4%至 6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端与路基相衔接 处,采用 1∶1 设臵斜坡。
这种方法在我所桥梁设计中一般作为非软土路段的标准设计采4用。
为了减少二次跳车,也可以采用浅埋的斜臵搭板。
2、采用过渡性路面。
根据桥涵的长度和路基的沉降值等,在桥头一定长度范围内,铺 设过渡性路面,待路堤沉降基本完成后,再改铺原设计永久性路面。
这种方式****采用较多,我市由于感觉路面形式不一,二次施工比较 麻烦基本没有采用。
3、采用轻质材料作路堤 铺设轻质材料可以更有效地减轻路堤自重,降低地基应力,减少 沉降并增大稳定安全系数,常用的轻质材料如粉煤灰路堤,土工泡沫 塑料路堤等。
其中现浇泡沫轻质土(泡沫混凝土)是试验推广的新型材料,我 所在****道路设计中也有采用。
其密度很小,在 300 kg/m3~1650kg/m3 之间可以选择,抗压强度相应约为 0.4 Mpa ~6.0Mpa。
吸湿性极小,耐水性能很好。
可大大减轻路堤体的重量,减少垂直错 位;另外还具有施工简便,不污染环境,能缩短工期等优点;同时还 可以减少桥台等构筑物的土压力及侧向压力, 从而减少构筑物的移动 变位, 改善结构物的稳定性。
上述沿海地区某开发区采取纠正措施时, 把泡沫混凝土作为台背填土的替代物,遏制了路基挤压桥桩的现象。
5本工艺并不复杂,可以考虑引进相关施工设备,作为快速有效的 抢修材料也是不错的选择。
4、桥头地基处理 对于软土路段,要根据不同地质进行软土处理设计。
1) 、软土厚度小于 3 米的,可采用垫层和浅层处理(换填法、抛 石挤淤、稳定剂处理)等。
每平方米约略单价 100 元左右。
施工难度 小,使用比较普遍。
我所在****工程,在低填土、浅软基路段对换填 法有设计使用。
2)、深度大于 3 米的: A、排水法:预压法(砂垫层、塑料排水板、砂井) ,每平方米约 略单价 60 元左右。
施工难度小,使用比较普遍,工期长。
打设完的袋装砂井打设完的塑料排水板真空联合堆载预压法,每平方米约略单价 150 元左右。
****等有设计使用。
B、复合地基:碎石桩、加固土桩(粉喷桩) 、水泥粉煤灰碎石桩 (CFG 桩)等,每平方米约略单价分别为 200~350 元左右。
我所在****采用了常规粉喷桩和新型双向丁形桩两种粉喷桩形6式,检测达到预计效果该钻头可 施工丁字形及 多形粉喷桩形 式。
C、刚性桩(预制管桩), 塑料套管桩等,每平方米约略单价 450 元左右。
DD、爆破挤淤、地基隔离墙、翻晒强夯等方式。
三、已建工程处理桥头跳车的几种技术措施 对于已建工程,除了可以采用上述方式之外,往往要尽量减少对7正常交通的影响,不能全部封闭交通,要能保证处治效果,考虑对已 有桥桩、桥涵结构物的影响,同时处治费用不能过高。
按现有条件, 可以考虑以下方法: 1、加铺法 在现有条件下,加铺法具有操作简单、单次处理费用低的特点, 应用最为广泛。
我所在****处理桥头跳车中予以了运用。
但在沉降尚未稳定路段需要反复加铺,同时需要接高护栏、绿化 带等,造成长期总体费用较高、维修次数多。
因此方案并不完美。
2、注浆法 A、地基竖向压密注浆法它的缺点是处理深度比较浅, 深软基情况下, 浆液的控制比较难, 因此处理效果无法预计、影响交通、费用较高。
B、定向钻进注浆法加 固技术 它是竖向注浆法的改 进,特点是基本不影响交 通,但其它与竖向注浆法8类似。
C、路堤竖向引孔高压旋喷桩处理技术它的特点是处理效果好、工期短、造价低。
需要分幅施工。
3、 臵换法A、非开挖定向钻机及夯管锤成孔 EPS 臵换原路堤技术它的特点是效果比较好, 安全性高, 基本不影响交通。
但费用高, 是旋喷桩处理的 5~7 倍 B、路面开挖轻质材料换填技术9FCB填筑路堤路基顶面重修路面边 坡路基顶面边坡FCB回填填筑路基填筑路基(c)FCB浇筑(d)路面修复它的特点是效果好,成本低。
需分幅封道施工,对交通有一定影 响,对施工组织有较高要求。
C、路堤横向小直径引孔气泡混凝土换填处治技术路堤横向引孔轻质土换填是指在不影响正常交通的前提下, 利用 钻孔设备在路基两侧进行路堤横向小直径引孔, 孔径及孔纵横向间距 合理设臵,引孔具有一定的斜度以便于轻质材料的灌入。
引孔后将轻 质材料注入孔中,凝固后形成轻质换填材料,减轻路堤重量以减少路 堤荷载,控制工后沉降。
4、两侧连续墙加固处治技术10它的特点是对稳定性不好的地基处理效果较好,不影响交通。
压缩性沉降效果不明显,费用较高。
5、建议A、如果加铺量不是很大、几年加铺一次的情况下,目前来说,加铺还是比较经济现实的方法;B、但是如果工后沉降很大,加铺量需要很大、又很频繁的情况下,这个时候可以考虑采取一些措施进行相对彻底的处理。
从目前的技术水平来看,结合浙江深厚软基及造价、施工能力等综合情况目前可行的方案主要有以下几种:方案1:路堤竖向引孔大直径高压旋喷桩(或其它能扩孔的桩)处理技术,加固深厚软土地基比较适用。
方案2 :路面开挖轻质材料(FCB或者EPS)换填技术,方案3:路堤横向小直径引孔气泡混凝土换填处治技术。
减少填筑荷载比较适用。
****高速公路某桥头跳车处理费用比较(长度15米)C、事先采取处理措施比事后处理更为经济、方便。
参考:1、《公路软土路堤设计与施工技术规范》JTG/T D31-02-2013、《公路桥涵地基与基础设计规范》、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20112、东南大学、海河大学及陈永辉教授有关研究资料***交通设计所方。