文档介绍：高等级公路桥头跳车原理分析与预防措施

摘要:桥头跳车问题已经成为公路工程的质量通病,严重的影响了行车的舒适性和安全性。如何有效地控制桥头跳车,保证高速公路运营的安全性和舒适性已越来越引起人们的重视。引起桥头跳车现象的原因有很多,并对跳车产生的原因进行了分析。本文从工程实践中总结出高等级公路桥头跳车的处置办法和预防措施,其结论可供道路工程设计施工参考。
关键词:公路;桥头跳车;原因分析;预防措施
引言
高等级公路修建,除了同低等级公路一样,需建造一定数量的跨越河流的桥涵构造物,此外,为了控制出入车辆,免除侧向干扰,还要设置相当数量的立体交叉,包括大型的桥跨结构物和通道涵,从而组成了复杂的结构物群。桥梁与路堤是两种性质不同的结构物,尽管桥梁与路基大都是同时施工,但由于对基底作用不同,导致结构物本身变形出现差异,随着时间的增长,桥梁构造物两侧与路堤填土衔接处将产生很大的沉降差。桥梁构造物的沉降很小,但是路基的沉降在很长一段时间内都将不断增加。对一些已经竣工通车的高等级公路的桥头路堤进行调查,这个差异沉降在路桥衔接处会形成几厘米甚至十几厘米的台阶。当车辆高速度通过时会产生颠簸跳跃,不但影响车辆行驶的舒适性,严重时还会造成车辆事故[1],由于颠簸跳跃产生的冲击力也将对桥梁构造物造成不利影响。
1 桥头跳车产生的原因分析
目前国内修建的高等级公路中,桥涵、通道等构造物在公路里程中所占比例越来越大。如果构造物桥头跳车现象严重,那通行能力势必受到较大影响。表1是黑龙江省高等级公路桥头跳车现象调查结果。由表可见,公路上普遍存在桥头沉降情况,而且沉降大体随着建成时间的增长而增加。桥头台阶原因的原因复杂,包括设计方面、施工方面的问题。但其根源就是桥梁构造物与两侧的台背回填土的沉降差异造成的[2]。根据这一认识,分析桥头台阶形成的具体原因有如下几个方面。
表1 高等级公路桥头跳车情况
公路
等级
建成
时间
长度
(km)
路面类型
桥梁(座)
涵洞(座)
沉降
(cm)
高速公路
2011
54
沥青混凝土
12
36
2~5
高速公路
2006
40
水泥混凝土
10
30
4~8
二级公路
2006
88
水泥混凝土
8
40
5~15
三级公路
2007
50
水泥混凝土
4
25
5~15
桥头地基的沉降
桥梁构造物多为跨越河流沟渠,其桥头两侧地基软弱,回填处天然地基承载力低,在高路堤重量的作用下,地基产生较大的沉降[3]。桥头差异沉降主要是由路堤本身的塑性变形和地基的沉降所构成的,如果修建在软土地基上,将产生更大的沉降。对某高速公路桥涵地基地质资料的统计分析可知,考虑行车荷载和路基路面结构自重的作用,路堤的沉降量约为2~4cm,而路堤的压缩变形仅占总沉降变形的11%,而地基的沉降变形约占89%,当地基软弱时,地基沉降所占的比例还要更大一些。由此可见,桥头路堤的沉降是以地基沉降为主的。根据理论计算,约有65%的结构物的地基在20年内基本完成沉降,有35%的结构物超过了20年,最大的达到了100年[4]。路堤本身完成沉降量一般只需几年时间。为减少工后沉降差异,设计上用一定长度的搭板,保证沉降差异的平顺过渡。除此之外,还对桥头地基进行处理,使之在一定范围内形成