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結構物和柔性路堤連接處在行車荷載的反復作用下，填土自身固結沉降過程中產(chǎn)生較大的沉降變形。沉降變形的產(chǎn)生使得路面結構承受很大的附加應力，從而加速了路面結構層的破壞，使路面結構層在橋臺與路堤銜接處被撕裂，導致嚴重的排水不暢地表水滲到土基，進一步降低土基強度，使沉降增大，嚴重時還可能出現(xiàn)沉陷或坑槽。歸納起來，導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行施工的，橋面是剛性體，其地基強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)壓實達到了壓實標準，但仍會產(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)錯臺，對于軟土地基部分，橋涵地基一般進行加固處理，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、透水性差、抗剪強度低，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)生基底應力相對較大，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，導致橋頭跳車現(xiàn)象。
3、在臺背和路基的連接部位，因施工場地狹小以致壓實不足或局部壓實不均勻經(jīng)長時間的行車反復碾壓、沖擊及自身重量的作用，也能使沉陷不一，造成錯臺。
4、橋頭臺背排水系統(tǒng)不完善。橋涵臺背一般無排水設計．防護工程僅僅防護了路基以外水的侵入但路基內(nèi)的水卻無法排出。橋涵臺背長期處于潮濕地段．伸縮縫及路面滲漏產(chǎn)生大量水分如果臺背填料透水性差．就會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，施工工期、工序安排不當。有些施工隊伍為了趕進度,不按施工規(guī)程作業(yè)。對橋臺施工及臺背回填不能有充足的時間安排，臺背填筑速度過快,對地基造成擾動和破壞,對橋頭和錐坡的壓實控制不嚴，沒有充分時間固結,對臺背擋土墻等構造物的擠壓相對較大。
6、工序把關不嚴，壓實機具與壓實厚度不能配套，局部邊角及壓實機械不能到位處。施工時施工作業(yè)面狹窄．大型壓實機械不易靠近橋頭路基僅能采用小型夯實機械，而造成橋頭路基達不到設計要求和規(guī)范標準，不能保證壓實質(zhì)量。
二、橋頭跳車的預防及質(zhì)量控制
1、合理設置橋涵構造物
設置橋涵構造物的時候應該充分考慮臺背填方路基的地質(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?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺后部防護工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設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)生突變以至形成臺階，出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象。
2、加固地基
為了消除橋臺和臺后回填土方地段的差異沉降變形，需對地基進行加固。對一般地基可采用加固土(水泥土、石灰土等)的方法進行加固處理；對軟弱地基，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、塑料排水板堆載預壓法、固結、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、設置橫向泄水管或盲溝
臺背路基填筑前，先對基底作必要的處理，然后填筑橫坡為3％～4％的夯實粘土拱，再在土拱上挖一條成雙向坡的地溝．然后在臺背后全寬范圍內(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，再分層填筑臺后透水性材料．直到路基頂面。橫向盲溝的設置與上相同，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，并對其做必要的處理。
4、設置橋頭過渡段
（1）設置枕梁和搭板。同時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設置拉桿，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置脹縫，鋼筋混凝土面板要按設計規(guī)范布筋。但是當橋梁為斜交時，鋼筋混凝土面板為漸變板，其銳角部分采用鋼筋網(wǎng)加強。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少于5cm，距板邊一般為lOcm。若板角小于9O度角時，亦可采用雙層鋼筋網(wǎng)加強，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，鋼筋保護層不少于5cm。
（2）設置變厚式埋板
對瀝青混凝土路面，在橋臺連接處增設變厚式水泥混凝土埋板：對水泥混凝土路面，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，宜采用強度及回彈模量均高于土基的路面結構層材料，以提高該部位的整體受荷和抗沖能力，利于減小錨臺幅度，調(diào)整不均勻沉降。
5、臺背填方施工方法與質(zhì)量控制
（1）臺背填料的選用及特殊地質(zhì)的填方措施
一般在橋臺附近一定范圍內(nèi)選擇工程力學性質(zhì)良好、強度高、壓實快、透水性好的材料，如砂礫土、碎石土、中粗砂以及強度較高的工業(yè)廢渣等，不得選用含有泥草、腐植物或凍土塊的土質(zhì)，而且填料要求級配得當。多數(shù)路基填土中含水量較高，可針對性的采取石灰土進行處理，控制路基含水量，保證填筑質(zhì)量。對于現(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)進行橋頭接坡處理，同時填方材料可用道碴間隔土進行“三分”回填。另外，在設計中往往有橋臺位于水中現(xiàn)象，為保證臺后填土質(zhì)量及橋臺施工，需對橋頭段進行處理，大鹽池橋的處理方法就是首先考慮到P0橋臺(位于水中)的施工，采用筑壩后對原河床進行處理，能夠確保PO橋臺回填土的施工。其次考慮到如不進行處理，將造成橋臺填土從樁基中流失，影響橋頭接坡的道路質(zhì)量。同時綜合考慮到施工成本，樁基施工平臺，上部結構現(xiàn)澆板施工地模，特采用在河道中筑壩，對橋臺進行清淤后分層回填施工。在處理后并及時進行護坡的施工，以保證填土不致流失。
（2）施工方法
為確保施工作業(yè)面，臺背沿縱向的填筑長度自臺身起，頂面不小于橋臺高度加2m，底面不少于2m，拱橋臺背填土長度不小于臺高的3倍～4倍，并按1:1設置臺階。施工過程中盡可能擴大施工場地，以便充分發(fā)揮壓實機械的使用，給予充分壓實。當受場地限制時，可采用橫向碾壓法，使壓路機盡量靠近臺背進行碾壓。對于臺背不易被壓路機碾壓的“死角”，可采用強夯處理方法。強夯機宜采用重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。對于臺背及耳墻附近，則應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。
（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到最佳值，否則可以通過翻晾或灑水翻拌措施，最終使其含水量控制茬最佳含水量正負2%范圍以內(nèi)；二是松鋪厚度控制。施工中，嚴格控制分層填土松鋪厚度不超過30cm，對每層填土預先進行網(wǎng)格區(qū)劃，原則上一區(qū)一車制，邊攤鋪邊用檢尺檢測，及時調(diào)整超標厚度，以確保松鋪厚度不超標。三是壓實機械控制。根據(jù)壓路機使用的功率、功能和填料的不同，確保壓路機碾壓遍數(shù)。四是壓實度控制。施工中，路基壓實度指標必須分層檢測，且嚴格按施工規(guī)范要求，確保檢測頻率及檢測辦法正確，壓實度必須達到施工規(guī)范要求。
6、加強質(zhì)量管理
加大施工質(zhì)量管理力度，嚴格按設計與規(guī)范要求進行施工，對臺背回填制定詳細的施工計劃與技術方案，包括填料的質(zhì)量、規(guī)格、施工工序及檢查制度等，項目部專門成立臺背回填施工隊伍，專職負責回填工作。同時，監(jiān)理人員必須對回填的配比、每層的壓實厚度與壓實度進行嚴格的檢查與控制，做到每層必檢，并對壓實死角嚴格抽樣檢查。檢查頻率為每5Om2檢測上下層(20cm+20cm)各1個點，以避免盲目地追求工期與效益，而忽視工程質(zhì)量。
三、結語
官地水電站對外交通公路建成通車已X年多，通過X年來路面行車運行情況看，橋頭跳車現(xiàn)象比較少，個別橋涵確實存在跳車現(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)對施工段內(nèi)的每座橋涵結構搭板處進行加密檢測的結果表明，無論搭板前基層還是搭板上的測點，檢測值均小于相應施工控制值，說明大鹽池橋橋涵結構物的臺背回填質(zhì)量是有保證的。因此，橋頭跳車作為一種比較復雜的質(zhì)量通病，雖然暫無徹底根治之法，但只要合理設置橋涵構造物、橋頭過渡段、橫向泄水管或盲溝，加固地基，不斷改進臺背回填的施工工藝，加強質(zhì)量控制，就能使橋頭跳車病害降到最低程度。