橋頭跳車的預防處理措施

1、橋頭跳車定義、成因、預防及處理措施 主要內容：橋頭跳車的定義，分析橋頭跳車的成因及橋頭跳車預防措施和發(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產生跳躍的現(xiàn)象。2、形成原因橋頭跳車是一個普遍的問題，形成的原因很復雜，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。橋頭跳車的直接原因是橋臺與路堤的沉降差異。橋臺是剛性構筑物，其下部一般都有樁根底，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

2、。 地基沉降地基沉降包括瞬時沉降，主固結沉降和次固結沉降。瞬時沉降在施工期間就會完成，因而不會造成橋頭跳車。假設地基處理方法不當，使地基主固結沉降未能在施工期間完成，會造成工后沉降較大， 通車后，隨著時間的變化，地基緩慢固結，剩余沉降逐漸完成，這局部沉降造成了中期與橋 臺的沉降差，形成橋頭跳車。次固結沉降是指地基在路基靜載長時間作用及車輛的動荷載反 復作用下，地基地顆粒間的粘滯蠕變以及土體側向的變形，導致路面高程下降，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作用下，產生較大變形，包括塑性變形和彈性變形，其中主要是塑性變形。這種不可恢復的塑性變形是內部土顆粒間的蠕變

3、和側向變形造成的，這種塑性變形在車輛荷載反復作用下不斷積累，形成橋頭的沉降差。 填料壓實度從施工上來看，由于橋臺背后施工空間狹窄，大型壓實機具的使用受到限制，使靠近橋 臺背后的填土很難到達要求的壓實度，通車后，這局部路堤的變形較大。另外，路基填土在 最正確含水量下壓實能到達最正確壓實效果，即干容重最大。 沉降盆的影響施工時，經常是填土時，預留橋臺及下部樁根底施工的空間，待橋臺及根底完成后再回填土，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，更加劇了沉降的差異。 橋頭路堤滲水破壞橋頭的差異沉降容易造成路面開裂，雨水下滲，浸泡路

4、基，使填土的強度指標大打折扣，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)護維修不及時，這種惡性循環(huán)會使破壞程度呈加速開展的趨勢。 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理很復雜，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。我們把汽車輪胎經過橋頭 2 個縱坡轉折時的行車線形近似地按 2 個相切的反向豎曲線 考慮。當汽車等到 A、C點間凸曲線路段時，形成的向心力為F=mv2/R，當汽車緩行時，向心力 F 由自重抵消，而當 F 大于自重時，汽車就會騰空形成跳車和顛簸，高速公路計算行 車速度為80100km/h,橋臺拱板長為8m左右，假

5、設？=1.5%行駛時汽車不騰空的豎曲線半徑至 少應為R= mv2/F約為653m,而A、C點間凸曲線半徑近似為 8/2/0.015=267m，遠遠小于汽 車不騰空的豎曲線半徑而引起跳車。車輛通過橋頭時騰空產生的跳動和沖擊,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,同時也加劇了車輛機件的磨損,降低其使用壽命,另外,跳車 時車輛顛簸, 引起駕駛員和乘客身體和心理不適, 嚴重時會影響駕駛員的正常操作, 造成行 車事故?？梢姌蝾^跳車之危害,須嚴加治理。3、防止橋頭跳車的技術措施 一般要求所有結構物背后填筑,應盡量與路基填土協(xié)調進行,結構物施工所需場地,盡量不占用 路基填土范圍

6、, 確實需要者, 應突出一段滿足路堤大型機械施工所需的最小作業(yè)段, 并應加 寬背后填土的寬度, 以利壓路機橫向碾壓 U 型橋臺內及兩側錐心填土,應采取加強夯等特殊措施,杜絕人工夯實。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,以便壓路機通過柱肋間壓實回填料。臺帽施工可不設支架,在 填方頂面直接架設模板澆筑混凝土, 錐坡填土應適當加寬, 并消除多余土方, 以保證漿砌片 石護坡的堅實穩(wěn)定。與已完成的路堤相結合部位,應復查其壓實是否合格,假設在預留的結合部位壓實度不合格，那么臺背回填應延長至結合部位合格范圍，然后挖成臺階，臺階高度小于30cm,長度應大于 50cm。橋

7、涵等結構物處填土,在施工中要防止雨水流入,對已有積水應排除并作相應自治。 地基處理首先,應根據實際情況選擇完善的地基處理方案,設計的地基處理方法要將工后沉降控 制在允許范圍內, 施工時要做好沉降觀測, 并根據沉降的實際完成情況, 來確定開始鎮(zhèn)靜自 假設路面的時間。在工期允許的條件下,對于固結系數(shù)較小即固結緩慢的飽和軟粘土類地基應盡量考慮采 用塑料排水板或砂井等排水固結法處理, 因為這類方法的處理效果比擬好, 與其它方法相比 能有效的控制工后沉降, 且造價比擬低。 這類處理方法要求至少有 6個月的預壓期, 假設不能 滿足這個條件,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重。在一些工期緊

8、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向變形。 這種方法的主要影響參數(shù)為樁的 置換率和樁長。 前者影響打樁范圍內的地基沉降, 后者影響地基沉降減小的深度。 樁根底下 的地基沉降根本不變。 而這兩個參數(shù)直接影響工程造價, 因此要根據地基處理的要求和地基 的具體情況經濟合理地確定。 臺背或路基填料材料要求條件許可時，首先應選擇板體性好，可壓縮性小，壓實快，透水性強的材料，如卵礫石， 碎石土及砂礫土等， 并要求填料級配適當。采用非透水性土， 當為粘土或粉質土粘土時，應 摻入灰劑量不小于 6%的川級以上石灰進行改進；當為塑性指數(shù)

9、較小的砂土，亞砂土或粉土 時，應摻入灰劑量不小于 3.5%的標號 325 以是的普硅水泥進行穩(wěn)定，也可以采用強度較高 的工業(yè)廢渣， 如粉煤灰等， 必要時還可以采用土工合成材料加筋處理， 但施工中慶嚴格按 ?公 路路基施工技術標準?、 ?公路粉煤灰路堤設計與施工技術標準?、 ?公路土工合成材料應 用技術標準?進行操作。 使用土工合成材料 在大量的工程實踐中，加筋土的理論得到了充分的驗證：土工合成材料發(fā)揮其抗拉強度，通過加筋與土體之間的摩擦作用約束土體的側向變形， 從而到達提高土體承載力和抗剪強度 的目的。大量國內外的土工合成材料加筋工程實例說明加筋土的作用主要集中于以下方面：a,加筋土抗剪強度的

10、提高使其受剪破壞的荷載增大，相應的剪切變形較素土小。b，加筋土在承受荷載時，土體的側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擴散到整個加筋土層上，土中單元體受力減 小。由此可見，應用土工合成材料對橋臺背后的填料進行加筋，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。 橋頭搭板的設計采用橋頭搭板來防止橋頭跳車是一種比擬常見的處治方法。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置橋頭搭板進行緩和過渡，將路面縱坡變化控制在容許范圍內，從而到達消除橋頭跳車的目的，

11、搭板長度確實定是設計的關鍵。 一般認為，路面縱坡的變化不大于 2/1000 時，就可以根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，那么有：5/1000 仝 X/LL 仝 200X假設橋頭差異沉降為 0.1m，那么由上式可得搭板長度為20m，但設置這么長的搭板是不太現(xiàn)實的，在實際應用中，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， 但搭板確實解決了橋臺背后填料難以壓實造成的問題， 搭板連接了橋臺和路堤 得以壓實的局部，越過了非壓密區(qū)。 合理的橋頭預壓預壓處理法又稱預固結法，對于高速公路路堤工程，即是利用路堤荷載對地基施加應力， 引起地基中孔隙水壓

12、力增加， 經過一定時間的預壓， 地基不斷沉降， 孔隙水壓力不斷趨向原 始應力狀態(tài)， 時間足夠長時， 沉降趨于穩(wěn)定， 如果進行預壓的路堤荷載超過設計的公路工程 荷載包括路堤與路面結構， 那么該種預壓稱為超載預壓，預壓荷載等于公路工程荷載稱為 等載預壓， 預壓荷載小于公路荷載稱為欠載預壓， 為了到達理想的效果， 應采用超載預壓法 或等載預壓法。在實際工程中應根據工期的情況來決定預壓的時間， 再根據預壓時間來確定采用等載預壓還 是采用超載預壓。 在等載預壓可以滿足要求的情況下， 盡量不要采用超載預壓法， 以免造成 棄土和倒運。 及時修補 當橋頭處開始出現(xiàn)破壞時，應及時進行修補，否那么會加速橋頭路面和

13、路基的破壞，因為 一旦橋頭開始跳車，汽車荷載對路面的作用力要比沒有出現(xiàn)破壞時大 2 倍以上，及時修補， 可以使跳車時車輛距路面的最大垂直距離減小， 那么可以大大減小路面的應力， 延長路面使用 壽命。同時對減緩橋頭跳車的開展有積極作用。 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， 用各種成樁機械制成的可變強度樁。 通過調整水泥摻量及配比， 其強度等級在 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 樁復合地基共同工作，故可根據復合地基性狀和計算進行工程 設計。 CFG 樁一般不用計算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進一步 降低了工程造價。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 成效。4、處理橋頭跳車技術現(xiàn)在國內處理橋頭跳車技術只有 MOH 材料處理橋頭跳車技術。MOH 材料即復合有機水硬性材料， 它綜合了熱力學上互不相容的有機結合料 如乳化瀝青 和無機結合料如水泥 的膠結特性，在與石料進行拌和后， 水泥和乳化瀝青發(fā)生反響并相 互膠聯(lián)通過材料復合形成一種新的路面材料。MOH 材料處理橋頭跳車技術工藝采用分步填充，