公路橋頭跳車的原因和防治措施

公路橋頭跳車的原因和監(jiān)理防治措施隨著高速公路的迅速發(fā)展，在公路建設(shè)中，橋頭出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象，已成為高速公路的多發(fā)常見(jiàn)病害，嚴(yán)重影響行車的平穩(wěn)性和安全性，是目前軟土地區(qū)修筑高速公路的難題之一，也是公路修筑的一個(gè)急待解決的重要課題。橋頭產(chǎn)生跳車的主要原因是橋頭與路基的沉降差所致，它與地基條件、填筑材料、施工機(jī)械設(shè)備以及施工工藝等諸多因素有關(guān)。筆者近幾年參加了外環(huán)線二期、盧浦大橋引橋、滬蘆高速公路和A30東南郊環(huán)等高等級(jí)公路的監(jiān)理工作，現(xiàn)結(jié)合工程實(shí)踐，就如何控制好路基施工質(zhì)量，防治橋頭跳車問(wèn)題談一些體會(huì)。1公路橋頭跳車的起因分析橋頭跳車是由于橋臺(tái)與其后路基沉降不均勻造成了橋臺(tái)和路基頂面的沉降差而產(chǎn)生的。當(dāng)沉降差超過(guò)2cm以上時(shí)，將使此處的路面斷裂，從而使行車產(chǎn)生明顯的顛簸和不適。分析形成沉降斷裂的原因，主要是由于高等級(jí)公路橋臺(tái)基礎(chǔ)一般采用樁基礎(chǔ)，樁尖落到持力層，其沉降量甚小，設(shè)計(jì)控制工后的沉降量一般為2cm～3cm，而其后的臺(tái)背回填因地基沉降和臺(tái)后填料本身的壓縮變形，從而使橋臺(tái)和路基產(chǎn)生不均勻沉降，造成路面和橋臺(tái)的高程突變，形成橋頭跳車。由此可見(jiàn)，橋頭跳車的原因主要是路橋的沉降差所致；而引起路橋沉降差的主要原因，是由于臺(tái)后路基的沉降所產(chǎn)生的。而路基沉降的原因主要有以下幾個(gè)方面：1.1地基沉降由于橋涵通常位于溝壑地段，地下水位較高，且多屬于軟弱基礎(chǔ)，在路基營(yíng)運(yùn)荷載的作用下，使地基產(chǎn)生壓縮變形，形成地基沉陷。特別是由于軟弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、滲透系數(shù)小的特點(diǎn)，地基沉降更為嚴(yán)重，并且需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能趨于穩(wěn)定。同時(shí)，由于高等級(jí)公路多為全封閉、全立交，為了滿足被交公路、航道等凈空的要求，橋臺(tái)后的路基高度一般都較高。因此，產(chǎn)生的地基應(yīng)力相對(duì)較大，更容易引起地基沉降，從而導(dǎo)致橋臺(tái)后的路基隨地基在一定時(shí)間內(nèi)逐漸下沉。1.2臺(tái)后填料的壓實(shí)問(wèn)題高等級(jí)公路臺(tái)背回填的壓實(shí)，雖然采用了重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度要求在95％以上，但是有些工程的臺(tái)后填料采用的是砂類土或透水性材料，這些材料孔隙率大，所含的水分多，尤其在自重及車輛荷載的作用下，孔隙率逐漸降低，臺(tái)后填料在一定期限內(nèi)產(chǎn)生壓縮變形，根據(jù)試驗(yàn)及相關(guān)研究資料表明，路基填料本身的壓縮變形為路基填筑高度的1％。大家知道，高等級(jí)公路臺(tái)后回填高度一般都較高，因而臺(tái)后填料的壓縮變形也就相應(yīng)較大。更何況在臺(tái)后回填施工時(shí)，由于一些施工單位的質(zhì)量意識(shí)淡薄，往往達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)遍數(shù)，這樣壓實(shí)度就很難保證在95％以上，從而為以后的壓實(shí)變形留下了很大的空間，這也是工后填料壓實(shí)變形很大而導(dǎo)致臺(tái)后沉降的主要原因。加上受工期、動(dòng)拆遷等一些客觀因素的影響，有些工程中的臺(tái)后回填要等到橋臺(tái)施工完成后，才能進(jìn)行填筑。因此，壓路機(jī)要受到橋臺(tái)的限制，碾壓困難，對(duì)緊靠臺(tái)后的填土難以碾壓到位，尤其是對(duì)于肋式橋臺(tái)、U型橋臺(tái)等受尺寸的限制，有的壓實(shí)機(jī)械根本進(jìn)不去，導(dǎo)致漏壓、壓不實(shí)等現(xiàn)象，使臺(tái)后填土的壓實(shí)度嚴(yán)重不足，盡管使用小型夯實(shí)設(shè)備補(bǔ)夯，也難以達(dá)到規(guī)定要求，因而增加了臺(tái)后填料的壓縮變形。2減少橋頭跳車的措施2.1地基預(yù)壓處理預(yù)壓處理就是在擬建橋臺(tái)處，先填土預(yù)壓，待地基強(qiáng)度提高到一定程度后，挖去填土，再建造結(jié)構(gòu)物。有時(shí)為了加速地基固結(jié)下沉，在填筑路堤時(shí)，還可預(yù)先把土填得比設(shè)計(jì)高度高一些，或加寬土寬度，待沉降穩(wěn)定后再挖除超填部分。這種預(yù)壓或超載預(yù)壓的方法，可以說(shuō)是處理軟弱地基最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法，它不僅可以解決橋頭的跳車問(wèn)題，而且可以解決臺(tái)后填土的不均勻沉降問(wèn)題。以滬蘆高速公路10標(biāo)為例，該工程于2003年3月開工，路基填土于2003年9月基本完成，經(jīng)過(guò)一年的預(yù)壓周期，路基壓實(shí)度和路基工后沉降均滿足設(shè)計(jì)要求。在地基預(yù)壓處理中，監(jiān)理建議采取了以下預(yù)防措施，從而確保了工程質(zhì)量。（1）分級(jí)加載控制標(biāo)準(zhǔn)。路堤中心線地面沉降速率不大于1.0cm／晝夜，坡腳水平位移速率不大于0.4cm／晝夜。若超過(guò)這一數(shù)值則立即停止填筑，直到沉降及位移速率小于控制標(biāo)準(zhǔn)方可繼續(xù)施工。（2）超載卸載控制標(biāo)準(zhǔn)及路槽開挖時(shí)間的確定。超載填土路堤的預(yù)壓期大于設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)間且路堤中心線地面連續(xù)3個(gè)月沉降速率小于0.8cm／月方可卸除超載，繼而進(jìn)行路槽開挖。（3）在預(yù)壓期內(nèi)不應(yīng)在路堤上做任何工程，只允許添加由于沉降而引起的附加填土。當(dāng)路堤中心點(diǎn)沉降大于20cm后，必須及時(shí)補(bǔ)償填土至設(shè)計(jì)所要求的超載預(yù)壓高程。隔慘（至4對(duì)）路堤堆靜載施工前彈應(yīng)做好排猛水溝、集惠水井等施我工排水措限施，保證惕基底干燥曾，并設(shè)置荒永久性平燒面和高程爸控制基點(diǎn)亂。井夢(mèng)（鞭5益）路堤填影土前須清彎除地表雜屋草、樹根菊、農(nóng)作物溜等。如遇惡水田挖溝義疏干，挖俘除表層淤罷泥、腐植阻土等。挖清除原地樓面晝20c像m助耕植土后胃按序4.蛾0錫％剖～然5.礙0頓％的坡度奧構(gòu)筑路拱魚，路拱采俘用符合規(guī)雪范要求的童粘性土，胃壓實(shí)度大設(shè)于兄9夸0碗％。逗朝（飽6寸）超載土識(shí)方頂面應(yīng)槐保煤持疲4.翁0蜂％的橫坡編以利于排光水；設(shè)計(jì)駕路面為單繪向橫坡的竹超高路堤么路段，超書載土方頂嗎面應(yīng)保持捷與設(shè)計(jì)路妹面同樣坡房度的單向支橫坡。獵喘（券7巡）路堤與傲橋臺(tái)銜接隊(duì)部位，路告堤與橋臺(tái)塘前預(yù)壓填江土應(yīng)同步濤填筑與碾齊壓，分層璃碾壓厚度葉控制鄰在救15c黨m式，壓實(shí)度篩滿足規(guī)范贊要求。滅淋（敗8屋）基底放統(tǒng)寬和施工積坡度。為城保證堆載毒預(yù)壓結(jié)束旱后路堤削局坡成型，穗路堤正常叔填筑時(shí)要斥求施工單值位應(yīng)根據(jù)撇工：程經(jīng)末驗(yàn)及規(guī)范天要求確定湊適當(dāng)?shù)倪呡斊缕碌准涌蓪捔亢拖嘟飸?yīng)的施工嶼坡度。侄夫宰2.香2吹地基加固濤處理笑地基籌加固處理容是最有效闊的防治橋堡臺(tái)跳車的磚方法之一典，尤其是皺軟弱地基挽。由于地腫基加固的騾費(fèi)用占總?cè)和顿Y的比扁重很大（腦約三分之宰一以上）戲，所以，韻要認(rèn)真選漲取經(jīng)濟(jì)、叮有效的加蓮固方案。換根據(jù)攏筆者多年頑監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)兄，對(duì)正常肉壓實(shí)的軟賀粘土而言難，首先應(yīng)琴考慮采用斤排水固結(jié)義措施，如蛾插塑料排黎水板等方賀法，通過(guò)河設(shè)置來(lái)改葛善地基的糞排水條件肅，縮短排濕水途徑，秤使地基承貧受附加荷餡載后，排餐水固結(jié)過(guò)冰程大大加調(diào)快，進(jìn)而洽使地基強(qiáng)觸度得以提氧高。這種疾方法既經(jīng)惑濟(jì)又有效藥。如果屬春于軟弱地洋基，除了茂常規(guī)的排萌水固結(jié)措三施外，更世多的是采迫用攪拌樁御、擠密樁飾等深層復(fù)平合地基法瞧來(lái)提高土毒的強(qiáng)度與魂穩(wěn)定性，部使橋頭路買基盡量連倘續(xù)平穩(wěn)過(guò)牌渡。鍬現(xiàn)仍以滬上蘆高速公足路工程為跨例對(duì)塑料版排水板法金地基加固籮的監(jiān)理控太制作一下嫩介紹。碼跪（狼1閘）對(duì)產(chǎn)品潔質(zhì)量的控題制。要求月塑料排水茶板須符合掏設(shè)計(jì)要求明和質(zhì)量標(biāo)雁準(zhǔn)，產(chǎn)品廢須有資質(zhì)墓的廠家提立供，并有巷出廠檢查粗合格證，方運(yùn)至工地箭后，須按天規(guī)定頻率潑抽取樣品錄進(jìn)行檢驗(yàn)悟，合格后和方可使用而。設(shè)計(jì)要殊求型號(hào)宏為祝SP放B絨—磚1蚊B野，厚度不跟小殘于派4.0m央m.鬼訪（績(jī)2原）施工工叔藝需按以讓下程序進(jìn)惹行：整平呆原地面一榨一構(gòu)筑土螞拱層一一錢機(jī)具就織位餓—并—飄塑料排水灶板穿靴一搏一攢入套稼管一一拔鎮(zhèn)出套管一含一割斷塑燙料排水板銳一一機(jī)具澡移位一一支攤鋪砂墊鄉(xiāng)層。路基掠拱層采用逐級(jí)配碎石叢構(gòu)筑時(shí)，龍應(yīng)在拱層引構(gòu)筑前先后打設(shè)排水誘板。水鐮（底3躲）為防止籠排水通道叫堵塞，要題求塑料排偽水板濾管妨材料具有確一定隔離徹土顆料和姐滲透功能枝，應(yīng)等效賤于規(guī)0.02普5m畢m培孔隙，滲賽透系數(shù)應(yīng)嘉不小吳于揮5X0.揮1c噸m主／嘆s適.宜施工現(xiàn)場(chǎng)襲堆放的塑辯料排水板宗盤帶應(yīng)適渣當(dāng)覆蓋，電以防暴露斑在空氣中吃老化。施鎮(zhèn)工中要防傻止泥土等德雜物進(jìn)入呀套管內(nèi)，盟一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)須及時(shí)清種除。境別（僅4慘）熄可為防止塑齡料排水板踢固定不牢燦，要求其紅穿靴時(shí)，臭須將其端全部穿過(guò)預(yù)驕制靴頭固侄定架，對(duì)波折帶子長(zhǎng)南約編10c擾m佳，固定聯(lián)沾結(jié)牢固。研塑料排水洋板搭接應(yīng)陪采用濾管愛(ài)內(nèi)平接的盞方法，芯海板對(duì)扣，參凹凸對(duì)齊賓，搭接長(zhǎng)競(jìng)度不少丑于脾20c結(jié)m腐，濾管包炒裹，用可嗚靠措施固為定。靴頭漁制作時(shí)，蝕不論是鐵怎質(zhì)的還是伴混凝土的秘，其固定呼架一定要語(yǔ)埋設(shè)牢固熄，發(fā)現(xiàn)固刊定架自身?yè)Р焕螘r(shí)，肯不得使用零。錄橋（傲5第）為防止昂塑料排水暫板埋入砂培墊層長(zhǎng)度擱不足，要候求套管拔熔出地面后搭，精心丈遍量板體留路出孔口長(zhǎng)競(jìng)度，保證快不小諸于庫(kù)50c觸m形，再予以煌切割。如乞果留出孔住口長(zhǎng)度不幫足，可采巡用芯體平桶接的方法項(xiàng)，芯板對(duì)憑口，凹凸叔對(duì)齊，搭杰接長(zhǎng)度不未小喬于肉20cm眉.狡吊抄2.告3墻合理使用躬填筑材料摸由于荒土的內(nèi)摩挎擦角較小趣，加之壓堂實(shí)質(zhì)量的耀影響，所雷填路基的她壓縮沉索降筐—曾般較大。夠因此，橋孔臺(tái)后的回齊填應(yīng)選用芝摩擦角大頌、強(qiáng)度高便、透水性球好的填料惕，如砂礫鋪、礫石、雕連續(xù)級(jí)配熊碎、石灰圓穩(wěn)定土等州，并且壓年實(shí)速度快壓，加載后桑能在短期震內(nèi)完成變穗形。在筆膚者所參與富的高等級(jí)肆公路工程昏的監(jiān)理過(guò)辨程中，后叮臺(tái)填土多株采用輕質(zhì)朗填料，常珠用的材料挑為粉煤灰孝，其目的肺就是減少唱填方容重內(nèi)，減輕填氧方土體對(duì)寄地基的壓四力，從而悟達(dá)到減少齊地表以下宰土層排水丑固結(jié)產(chǎn)生言的沉降。察對(duì)粉煤灰污的原材料稿質(zhì)量，監(jiān)榆理應(yīng)從以瘦下兩個(gè)方見(jiàn)面加以控漢制。始堵（兄1廚）粉煤灰景的級(jí)配要區(qū)符合要求鄉(xiāng)。細(xì)粒過(guò)宵多，材料弊的摩擦角濱會(huì)減少，柄影響壓實(shí)水度；反之甘細(xì)粒過(guò)少款，粗顆粒皆易壓碎，荷壓實(shí)成型猛困難。根他據(jù)實(shí)踐經(jīng)下驗(yàn)，筆者頑認(rèn)為粉煤瘦灰的粒徑送含量宜大鬼于唱45節(jié)%腹，粉煤灰饑的燒失量林宜小鹽于矮12%.璃篇（蔬2壤）控制好炕粉煤灰的跟含水量。熔一般常用總的是濕排沒(méi)灰和調(diào)濕覽灰，其含重水量較大短，直接上皂路攤鋪壓暑實(shí)，無(wú)法洞達(dá)到規(guī)定桑的壓實(shí)度襯。因此，怠到運(yùn)至工峰地的粉煤恥灰一定要定求在場(chǎng)地楊上堆高瀝用水，以降仙低含水量年，然后再漁上路攤鋪弄壓實(shí)。冊(cè)舒艙2.閑4瓜提高填筑厲材料的壓武實(shí)度肥影響報(bào)路基壓實(shí)氣效果的主蝦要因素有厚含水量、江碾壓層的鳳厚度、壓壟實(shí)機(jī)械的席類型和功士能、碾壓緣遍數(shù)以及舒地基的強(qiáng)脖度等。膛首先裂要調(diào)整填填筑材料的綁含水量，斤由擊實(shí)試哲驗(yàn)所得的鴿擊實(shí)曲線蹤圖有一峰舞值，此處怕的干容重懼為最大，胃稱為最干蜜容重，與溫之對(duì)應(yīng)的秒含水量則蝶稱為最佳擋含水量。功只有在最春佳含水量攜的情況下輝壓實(shí)效果迎最好。同狠時(shí)其壓實(shí)劍的土水穩(wěn)市定性最好勢(shì)。所以對(duì)壓含水量過(guò)畢大的土，乒可采用翻刺松晾曬或取均勻摻入選石灰來(lái)降則低含水量喇；對(duì)含水抹量過(guò)小的陸土，則灑拋水濕潤(rùn)后謎再進(jìn)行壓礙實(shí)。談其次糞，壓實(shí)機(jī)州械對(duì)一定僻含水量填納筑材料的得壓實(shí)狀態(tài)浩有很大影突響。填土冷分層的壓勇實(shí)厚度、寶壓實(shí)遍數(shù)奸和壓實(shí)機(jī)宗械類型、蔑土的種類斷和壓實(shí)度娘要求有關(guān)擺，應(yīng)通過(guò)咬試驗(yàn)來(lái)確剩定。一傭般紐2跌0飄—和30呀t買的中型振櫻動(dòng)壓路機(jī)描應(yīng)碾蔬壓天3待～獻(xiàn)4菠遍，每層品壓實(shí)厚度郊不超峰過(guò)談20cm闊.展此外吸，壓路機(jī)旗行駛速度先也大有講齊究，既不躁過(guò)慢也不齒過(guò)快，各樸種壓路機(jī)托械的最大米速度不宜棄超廉過(guò)嚴(yán)4k太m油／獸h撐.掙碾壓開始秋宜且慢速末，隨著土嘩層的逐步樓密實(shí)，速顫度逐步提餐高。壓實(shí)咱時(shí)的單位凝壓力不應(yīng)礎(chǔ)超過(guò)土的圍強(qiáng)度級(jí)限曠，否則土臭體將會(huì)遭果到破壞。崇開始時(shí)土假體較疏松磚，強(qiáng)度低古，故宜先類輕壓，隨酸著土體密取實(shí)度的增腦加，再逐皂步提高壓箱強(qiáng)。采另外燈，路堤施喜工時(shí)邊緣煤往往壓實(shí)忙不到，仍熟處于松散講狀態(tài)，雨燥后容易滑蠻坍，故兩清側(cè)可采取勸多填適當(dāng)訴寬度，壓岡實(shí)工作完端成后再按允設(shè)計(jì)寬度鋼和坡度予械以刷齊整蕩平。爺參就2.極5幣正確設(shè)置式土工合成冰材料輕由于單土工格柵酷具有抗拉貫強(qiáng)度的特腰點(diǎn)，而無(wú)引紡針刺類碑土工布具拋有排水效脂果較好的匹特點(diǎn)。因隆此，在滬揪蘆攀1芽0蕩標(biāo)工程范寨圍內(nèi)，每偉座橋接坡攀都普遍使宏用了土工扒布和土工貼格柵。合膛理設(shè)置土尼工合成材啄料，既可丸以減少路膚堤填筑后小的地基不和均勻沉降歷，又可以農(nóng)提高地基粥承載能力毛，同時(shí)也擇不影響排蛛水。所以轎監(jiān)理主要新采取了以臺(tái)下一些控俗制措施：辜?xì)v（劑1析）土工布凡的質(zhì)量控最制。規(guī)范臂要求土工休布的單位秤面積質(zhì)量殿為將300享g稿／類m跑：論～買500壺g層／域m晴，強(qiáng)度按附用途分類箏為云3肯個(gè)等級(jí)。扶考慮到土首工布的不屑同材料和賽工藝，其奪力學(xué)性能處存在差異稿較大的情清況，要求儀土工布單梨位面積質(zhì)磁量不小討于盼400險(xiǎn)g開／沈m刻2尋，其縱向研抗拉強(qiáng)度舞不小葵于爸20k煙m喪／撈m客，滿足握促持強(qiáng)略度雁≥熱1100重N撤，撕裂強(qiáng)俊度短統(tǒng)≥傅400應(yīng)N怠，刺破強(qiáng)鎖度物≥政400色N廁，壯CB夾R績(jī)頂破強(qiáng)深度北≥千2750覽N佳的土工布蛙，要求采琴用聚脂長(zhǎng)首絲針刺型伐。只有這摟樣，土工奔布才能起飄到明顯的促隔離層作嫩用。減域（椅2閣）考慮到諷土工布的指排水效果頃與土工布過(guò)的厚度有忙密切關(guān)系寺，選用的聚土工布太鄰薄，透水器能力就低假。為此，鉆要求選用峰克數(shù)較大微的土工布粉，最好溪為線400危g托／被m爹～油500閘g深／今m賤。額嗚（熄3醉）土工格饅柵主要起嗓加筋作用光，如果格播柵強(qiáng)度不伙足，起不悅到調(diào)整應(yīng)譯力分布作蘇用；若設(shè)蛛計(jì)荷載較遮大，單靠尊一二層土受工格柵不事足以達(dá)到椒設(shè)計(jì)強(qiáng)度繁；土工格軟柵要與填啞料緊密咬喊合在一起企才有顯著顛