橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究

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1、橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究摘要：在深入分析橋頭不均勻沉降產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上從地基路堤、路面等方面提出橋頭跳車綜合防治技術(shù)并針對常規(guī)橋頭搭板設(shè)計方法中存在的弊端，提出了改進的搭板設(shè)計方法同時對爿≥水系統(tǒng)也做了分析和改選關(guān)鍵詞：橋頭跳宅不均勻沉降防治技術(shù)；橋頭搭板；排水措施隨著公路等級的不斷提高，橋涵構(gòu)造物所占比重也越來越大。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅通道與涵洞而言，高等級公路平均約3座／血。但從目前已投入使用的高等級公路營運情況來看，存在一些不盡人意之處，尤其是在這些構(gòu)造物臺背回填處普遍存在“橋頭跳車”的

2、現(xiàn)象。橋頭跳車在高等級公路中危害極大，具體表現(xiàn)如下。(1)降低了行車舒適性和安全性。高速行駛的車輛跳躍時不僅對汽車的正常行駛、司乘人員的舒適產(chǎn)生不利影響，有些嚴(yán)重的跳車甚至?xí)鹬卮蟮男熊囀鹿省?2)增加了車輛運營費用。因跳車而不得不在橋頭頻繁減速，以減輕汽車的顛簸，無論是減速行駛還是顛簸現(xiàn)象的發(fā)生，都對汽車機件造成不同程度地損壞和輪胎的磨耗；同時汽車行駛速度的不穩(wěn)定，無形中既浪費了燃料，又增加了廢氣的排放；另外，還增加了車輛的行駛時間。因此，橋頭跳車的出現(xiàn)，提高了車輛的運營成本。(3)影響公路

3、養(yǎng)護費用及使用壽命。臺階的存在使得車輛通過時產(chǎn)生跳動和沖擊，從而對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，加速橋頭路面及伸縮縫的破壞。為了維持良好的使用狀況，對出現(xiàn)的臺階要進行及時的維修與養(yǎng)護。不斷地維修養(yǎng)護不僅耗費了大量的人力、物力和財力，而且也產(chǎn)生了不良的社會影響。由此可見，橋頭跳車病害的發(fā)生使高等級公路不能達到高效運營、安全行駛、節(jié)省投資及舒適乘車的目的，在很大程度上降低了高等級公路的服務(wù)水平，損害了公路使用者的利益，從而嚴(yán)重影響了高等級公路的社會經(jīng)濟效益。因此，橋頭跳車問題已成為高等級公路建設(shè)及營

4、運中應(yīng)該重視并亟待解決的問題。1不均勻沉降類型及成因分析根據(jù)對已建高等級公路路橋過渡段的調(diào)查，對不同不均勻沉降表現(xiàn)形式進行了歸類。在此基礎(chǔ)上，對不均勻沉降成因進行簡要分析。1．1不均勻沉降的類型L1．重縱坡變化當(dāng)臺背與構(gòu)造物不均勻沉降較大時，有可能造成如圖1所示的引道縱坡變化。L重．2局部沉降局部沉降指在構(gòu)造物臺背的一段過渡段上發(fā)生局部高低差的現(xiàn)象據(jù)其發(fā)生的位置又分為2種形態(tài)(1)垂直錯臺(如圖2)。局部沉降發(fā)生在臺背與過渡段結(jié)合處，即最大沉降深度D?！駒距離橋臺背很近，形成錯臺。有時過渡段路面

5、不發(fā)生局部沉降而是相對路面設(shè)計標(biāo)高整體下沉，這種情況也會造成垂直錯臺。(2)凹陷(如圖3)。局部沉降的最大深度D。Ix距離橋臺背有一段距離，局部沉降范圍較錯臺要大。局部沉降是過渡段上局部位置土體與橋臺以及其他位置上過渡段土體之間不均勻沉降較大而產(chǎn)生的。L重．3過渡段橫坡變化當(dāng)橋梁過渡段為高填土路堤時，路堤中心和路肩處由于土中應(yīng)力不同而產(chǎn)生不均勻沉降，從而引起路堤橫斷面及路拱坡度變化，這種情況在軟土地基高路堤上發(fā)生較多，過渡段路堤橫斷面及路拱坡度變化，從路線方向來看，橋臺與填土路堤之間就會產(chǎn)生錯臺

6、，愈靠近路中錯臺高度愈大。L2不均勻沉降成因分析橋頭跳車現(xiàn)象主要是由于構(gòu)造物與其臺背填土路堤的沉降不均勻引起的。引起路橋過渡段不均勻沉降的原因主要有以下幾個方面。L2．1橋臺下地基的沉降出于安全和正常營運考慮，在公路構(gòu)造物設(shè)計和施工中對于其下地基的沉降和穩(wěn)定性控制很嚴(yán)格，且設(shè)計時一般都考慮橋跨結(jié)構(gòu)對沉降的限制，所以在正常情況下其工后沉降量都很小，可以忽略不計。L2．2橋臺基礎(chǔ)的沉降由于橋涵構(gòu)造物一般采用剛性很大的堅石砌筑或鋼筋混凝土澆筑而成，具有較大的剛性，而臺后路基和路面組成的道路屬于半剛性或

7、柔性結(jié)構(gòu)；公路建成后，隨著時間的推移，臺后填土產(chǎn)生較大的固結(jié)變形，與其相比，橋臺基礎(chǔ)處理較好，一般認為沉降已經(jīng)完成，相對于路基而言，沉降可視為零。L2．3路堤下天然地基的沉降天然地基沉降是引起不均勻沉降的主要原因。隨著路堤的填筑，在路堤荷載作用下，天然地基承受除自重以外的附加荷載從而成為欠固結(jié)土，以致在路堤重量及車輛荷載作用下天然地基產(chǎn)生沉降變形，特別是工后沉降較大且變形穩(wěn)定，沉降往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年。這種沉降變形的大小受路堤填土的性質(zhì)及其填土高度影響，相同填土高度時，所填土的容重越大，地基沉

8、降變形也越大；相同填土容重時，填土高度越大，地基沉降變形也越大。L2．4路堤填土的沉降按施工程序，臺背回填一般都是在橋涵構(gòu)造物完成后進行的，這樣就在橋頭形成一個填土較高、施工面狹窄、工期緊迫的作業(yè)段。這樣的作業(yè)段給土方壓實工作帶來很大的困難，致使臺背回填部位局部密實程度很難達到質(zhì)量要求。因此，在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動荷載作用下，路基填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實度逐漸增大，從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土的沉降。路堤填土沉降主要取決于填料性質(zhì)、施工條件及臺前臺背的防護排水工程的設(shè)置等情況