橋頭跳車的預(yù)防處理措施

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上橋頭跳車定義、成因、預(yù)防及處理措施主要內(nèi)容：橋頭跳車的定義，分析橋頭跳車的成因及橋頭跳車預(yù)防措施和發(fā)生橋頭跳車后的處理措施。正文：1、     定義    所謂橋頭跳車，就是由于公路橋頭及伸縮縫（橋頭引道）處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現(xiàn)臺階而引起車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。2、     形成原因    橋頭跳車是一個(gè)普遍的問題，形成的原因很復(fù)雜，影響因素也很多，如：路堤沉降、路基填料、橋臺型式、搭板長度等。橋頭跳車的直接原

2、因是橋臺與路堤的沉降差異。橋臺是剛性構(gòu)筑物，其下部一般都有樁基礎(chǔ)，因而橋臺的變形和沉降非常??；路堤和地基是柔性的，在荷載作用下都有較大的塑性變形，所以橋頭路堤的沉降比橋臺要大，造成了兩者的沉降差異。     地基沉降    地基沉降包括瞬時(shí)沉降，主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。瞬時(shí)沉降在施工期間就會完成，因而不會造成橋頭跳車。    若地基處理方法不當(dāng)，使地基主固結(jié)沉降未能在施工期間完成，會造成工后沉降較大，通車后，隨著時(shí)間的變化，地基緩慢固結(jié)，剩余沉降逐漸完成，這部分沉降造成了中期與橋臺的沉降差，形成

3、橋頭跳車。次固結(jié)沉降是指地基在路基靜載長時(shí)間作用及車輛的動(dòng)荷載反復(fù)作用下，地基地顆粒間的粘滯蠕變以及土體側(cè)向的變形，導(dǎo)致路面高程下降，也是造成橋頭跳車的主要原因之一。     橋頭路基填料的影響    路堤在汽車荷載反復(fù)作用下，產(chǎn)生較大變形，包括塑性變形和彈性變形，其中主要是塑性變形。這種不可恢復(fù)的塑性變形是內(nèi)部土顆粒間的蠕變和側(cè)向變形造成的，這種塑性變形在車輛荷載反復(fù)作用下不斷積累，形成橋頭的沉降差。     填料壓實(shí)度    從施工上來看，由于橋臺背后

4、施工空間狹窄，大型壓實(shí)機(jī)具的使用受到限制，使靠近橋臺背后的填土很難達(dá)到要求的壓實(shí)度，通車后，這部分路堤的變形較大。另外，路基填土在最佳含水量下壓實(shí)能達(dá)到最佳壓實(shí)效果，即干容重最大。     沉降盆的影響    施工時(shí)，經(jīng)常是填土?xí)r，預(yù)留橋臺及下部樁基礎(chǔ)施工的空間，待橋臺及基礎(chǔ)完成后再回填土，在這兩種情況下，沉降盆發(fā)生了變化，好象向前移動(dòng)了，這樣就造成了差異沉降s，而且這種施工工藝使橋臺后的填土很難壓實(shí)，更加劇了沉降的差異。     橋頭路堤滲水破壞   

5、橋頭的差異沉降容易造成路面開裂，雨水下滲，浸泡路基，使填土的強(qiáng)度指標(biāo)大打折扣，易發(fā)生唧泥，噴漿等破壞。而跳車又加大了車輛荷載對路面和路基的沖擊力，如養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)，這種惡性循環(huán)會使破壞程度呈加速發(fā)展的趨勢。     我們以縱坡=1.5%為例，分析跳車物理原理    汽車在橋頭的行車機(jī)理很復(fù)雜，不同搭板長度，不同沉降值及不同車型車速的影響程度各異。我們把汽車輪胎經(jīng)過橋頭2個(gè)縱坡轉(zhuǎn)折時(shí)的行車線形近似地按2個(gè)相切的反向豎曲線考慮。當(dāng)汽車等到A、C點(diǎn)間凸曲線路段時(shí)，形成的向心力為F=mv²/R，當(dāng)汽車緩行時(shí)，向心力F由自重

6、抵消，而當(dāng)F大于自重時(shí)，汽車就會騰空形成跳車和顛簸，高速公路計(jì)算行車速度為80100km/h,橋臺拱板長為8m左右，若=1.5%行駛時(shí)汽車不騰空的豎曲線半徑至少應(yīng)為R= mv²/F約為653m，而A、C點(diǎn)間凸曲線半徑近似為8/2/0.015=267m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于汽車不騰空的豎曲線半徑而引起跳車。    車輛通過橋頭時(shí)騰空產(chǎn)生的跳動(dòng)和沖擊，又造成對橋梁和道路的附加荷載，加速了橋頭搭板，支座及伸縮縫的損壞，同時(shí)也加劇了車輛機(jī)件的磨損，降低其使用壽命，另外，跳車時(shí)車輛顛簸，引起駕駛員和乘客身體和心理不適，嚴(yán)重時(shí)會影響駕駛員的正常操作，造成行車事故?？梢姌蝾^跳車之

7、危害，須嚴(yán)加治理。3、     防止橋頭跳車的技術(shù)措施     一般要求    所有結(jié)構(gòu)物背后填筑，應(yīng)盡量與路基填土協(xié)調(diào)進(jìn)行，結(jié)構(gòu)物施工所需場地，盡量不占用路基填土范圍，確實(shí)需要者，應(yīng)突出一段滿足路堤大型機(jī)械施工所需的最小作業(yè)段，并應(yīng)加寬背后填土的寬度，以利壓路機(jī)橫向碾壓（U型橋臺內(nèi)及兩側(cè)錐心填土，應(yīng)采取加強(qiáng)夯等特殊措施，杜絕人工夯實(shí)。）對于柱式或肋板式橋臺、立柱、肋板施工完成后，先回填臺背后施工臺帽（橋臺蓋梁），以便壓路機(jī)通過柱（肋）間壓實(shí)回填料。臺帽施工可不設(shè)支架，在填方頂面直接架

8、設(shè)模板澆筑混凝土，錐坡填土應(yīng)適當(dāng)加寬，并消除多余土方，以保證漿砌片石護(hù)坡的堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定。    與已完成的路堤相結(jié)合部位，應(yīng)復(fù)查其壓實(shí)是否合格，若在預(yù)留的結(jié)合部位壓實(shí)度不合格，則臺背回填應(yīng)延長至結(jié)合部位合格范圍，然后挖成臺階，臺階高度小于30cm,長度應(yīng)大于50cm。    橋涵等結(jié)構(gòu)物處填土，在施工中要防止雨水流入，對已有積水應(yīng)排除并作相應(yīng)自治。     地基處理    首先，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇完善的地基處理方案，設(shè)計(jì)的地基處理方法要將工后沉降控制在允許范圍內(nèi)，施工時(shí)

9、要做好沉降觀測，并根據(jù)沉降的實(shí)際完成情況，來確定開始鎮(zhèn)靜自若路面的時(shí)間。    在工期允許的條件下，對于固結(jié)系數(shù)較小即固結(jié)緩慢的飽和軟粘土類地基應(yīng)盡量考慮采用塑料排水板或砂井等排水固結(jié)法處理，因?yàn)檫@類方法的處理效果比較好，與其它方法相比能有效的控制工后沉降，且造價(jià)比較低。這類處理方法要求至少有6個(gè)月的預(yù)壓期，若不能滿足這個(gè)條件，處理后的地基要比不處理的情況下造成的橋頭跳車更為嚴(yán)重。    在一些工期緊張的工程中，可以采用懸噴樁，水泥攪拌樁等方法來處理地基。此類方法可以提高地基承載力，減小地基的沉降和地基的側(cè)向變形。這種方法的主要影響參

10、數(shù)為樁的置換率和樁長。前者影響打樁范圍內(nèi)的地基沉降，后者影響地基沉降減小的深度。樁基礎(chǔ)下的地基沉降基本不變。而這兩個(gè)參數(shù)直接影響工程造價(jià)，因此要根據(jù)地基處理的要求和地基的具體情況經(jīng)濟(jì)合理地確定。     臺背或路基填料材料要求    條件許可時(shí)，首先應(yīng)選擇板體性好，可壓縮性小，壓實(shí)快，透水性強(qiáng)的材料，如卵礫石，碎石土及砂礫土等，并要求填料級配適當(dāng)。采用非透水性土，當(dāng)為粘土或粉質(zhì)土粘土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于6%的級以上石灰進(jìn)行改良；當(dāng)為塑性指數(shù)較小的砂土，亞砂土或粉土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于3.5%的標(biāo)號325以是的普硅水泥進(jìn)行

11、穩(wěn)定，也可以采用強(qiáng)度較高的工業(yè)廢渣，如粉煤灰等，必要時(shí)還可以采用土工合成材料加筋處理，但施工中慶嚴(yán)格按公路路基施工技術(shù)規(guī)范、公路粉煤灰路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范、公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作。     使用土工合成材料    在大量的工程實(shí)踐中，加筋土的理論得到了充分的驗(yàn)證：土工合成材料發(fā)揮其抗拉強(qiáng)度，通過加筋與土體之間的摩擦作用約束土體的側(cè)向變形，從而達(dá)到提高土體承載力和抗剪強(qiáng)度的目的。    大量國內(nèi)外的土工合成材料加筋工程實(shí)例表明加筋土的作用主要集中于以下方面：  

12、  a,加筋土抗剪強(qiáng)度的提高使其受剪破壞的荷載增大，相應(yīng)的剪切變形較素土小。    b，加筋土在承受荷載時(shí)，土體的側(cè)向變形受到加筋的抑制，承載力提高，土體趨近于彈性范圍內(nèi)工作，塑性變形減小。    c,加筋材料使作用在土體上的荷載較均勻地?cái)U(kuò)散到整個(gè)加筋土層上，土中單元體受力減小。    由此可見，應(yīng)用土工合成材料對橋臺背后的填料進(jìn)行加筋，能夠有效降低土體的壓縮變形，減少塑性變形的積累，在一定程度上直到縮小橋頭差異沉降的作用。     橋頭搭板的設(shè)計(jì)

13、0;   采用橋頭搭板來防止橋頭跳車是一種比較常見的處治方法。其原理是將與路堤銜接處因較大差異沉降引起的路面縱坡突變通過設(shè)置橋頭搭板進(jìn)行緩和過渡，將路面縱坡變化控制在容許范圍內(nèi)，從而達(dá)到消除橋頭跳車的目的，搭板長度的確定是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一般認(rèn)為，路面縱坡的變化不大于2/1000時(shí)，就可以基本消除行車的跳躍感。假定搭板長度為L，橋頭差異沉降量為X，則有：       5/1000X/L       L200X    若橋頭差異沉降

14、為0.1m，則由上式可得搭板長度為20m，但設(shè)置這么長的搭板是不太現(xiàn)實(shí)的，在實(shí)際應(yīng)用中，搭板長度一般為8m左右，厚約為0.3m，雖然理論上不能滿足縱坡變化的要求，但搭板確實(shí)解決了橋臺背后填料難以壓實(shí)造成的問題，搭板連接了橋臺和路堤得以壓實(shí)的部分，越過了非壓密區(qū)。     合理的橋頭預(yù)壓    預(yù)壓處理法又稱預(yù)固結(jié)法，對于高速公路路堤工程，即是利用路堤荷載對地基施加應(yīng)力，引起地基中孔隙水壓力增加，經(jīng)過一定時(shí)間的預(yù)壓，地基不斷沉降，孔隙水壓力不斷趨向原始應(yīng)力狀態(tài)，時(shí)間足夠長時(shí)，沉降趨于穩(wěn)定，如果進(jìn)行預(yù)壓的路堤荷載超過設(shè)計(jì)的公路工

15、程荷載（包括路堤與路面結(jié)構(gòu)），則該種預(yù)壓稱為超載預(yù)壓，預(yù)壓荷載等于公路工程荷載稱為等載預(yù)壓，預(yù)壓荷載小于公路荷載稱為欠載預(yù)壓，為了達(dá)到理想的效果，應(yīng)采用超載預(yù)壓法或等載預(yù)壓法。在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)工期的情況來決定預(yù)壓的時(shí)間，再根據(jù)預(yù)壓時(shí)間來確定采用等載預(yù)壓還是采用超載預(yù)壓。在等載預(yù)壓可以滿足要求的情況下，盡量不要采用超載預(yù)壓法，以免造成棄土和倒運(yùn)。     及時(shí)修補(bǔ)    當(dāng)橋頭處開始出現(xiàn)破壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，否則會加速橋頭路面和路基的破壞，因?yàn)橐坏蝾^開始跳車，汽車荷載對路面的作用力要比沒有出現(xiàn)破壞時(shí)大2倍以上，及時(shí)修補(bǔ)，

16、可以使跳車時(shí)車輛距路面的最大垂直距離減小，則可以大大減小路面的應(yīng)力，延長路面使用壽命。同時(shí)對減緩橋頭跳車的發(fā)展有積極作用。     CFG樁         CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強(qiáng)度等級在C5-C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基共同工作，故可根據(jù)

17、復(fù)合地基性狀和計(jì)算進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。CFG樁一般不用計(jì)算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)。    鄭州至石人山高速公路采用CFG樁處理橋頭跳車，自2007年通車至今，取得了良好的功效。4、     處理橋頭跳車技術(shù)    現(xiàn)在國內(nèi)處理橋頭跳車技術(shù)只有MOH材料處理橋頭跳車技術(shù)。MOH材料即復(fù)合有機(jī)水硬性材料，它綜合了熱力學(xué)上互不相容的有機(jī)結(jié)合料（如乳化瀝青）和無機(jī)結(jié)合料（如水泥）的膠結(jié)特性，在與石料進(jìn)行拌和后，水泥和乳化瀝青發(fā)生反應(yīng)并相互膠聯(lián)通過材料復(fù)合形成一種新的路面材料。