二級建造師公路工程知識:橋梁伸縮縫和橋頭跳車
橋頭及伸縮縫處由于差異沉降或伸縮縫裝置破壞而使路面出現顯著的變化會導致車輛通過時產生跳躍的現象
⑴橋頭跳車產生的原因
①橋臺及臺后填方地基的受力變形
橋臺和臺后填方是性質不同的結構體雖然橋臺作用在地基上的壓力大于臺后填方但由于橋臺基礎一般都進行加固處理所以一般不發生豎向沉降變形而臺后填方的地基一般不進行加固其豎向沉降變形遠大于橋臺下的地基變形由于地基的這種差異變形反映到上部路面就出現橋臺和臺后填方段的差異沉降
②橋臺后填料受滲水侵蝕變形
在橋臺和臺后填方之間或錐坡部位大氣降水易沿路面錐坡體(錐坡壓實度較難達到要求)下滲下滲水對橋臺一般不產生破壞作用但對土類填料易產生侵蝕和軟化降低強度從而導致填方體變形對砂礫石類填料從橫斷面看一般填方體中部為砂礫石兩側為土類這種結構只利于水的下滲而不利于水的橫向排泄對不加固地基來講填方體中部壓力大向兩側邊坡壓力逐漸減少從而使用權地基產生凹型沉降變形當水沿砂礫石下滲到地基后下滲水不易快速排泄從而軟化地基并加速地基的變形
③臺后填料壓實
臺背填筑一般采用強夯人工夯實填筑砂礫等方法對于輕型橋臺重型壓路機可靠橋臺壓實但振動壓路機可能破壞橋臺結構而對于U型橋臺重型壓路機難以靠近從而使橋臺部位的填方土體不易達到設計壓實要求造成橋臺與臺后填方差異沉降工后沉降量大
⑵橋臺伸縮縫的跳車臺階產生原因
①設計方面原因a橋面板剛度不足當橋面板受到汽車荷載作用時因翼板較薄橫向聯系較弱導致面板變形過大b設計錨固位置在橋面鋪裝層中與主梁連接部分少在荷載作用下易開焊脫落力的分布不易傳遞微小的變形可能變成大的位移最終導致砼粘接力的失效c伸縮縫計算不準未考慮安裝時的溫度影響d未對伸縮裝置的兩側后澆砼提出嚴格要求或規定e對于大跨橋斜橋彎橋等設計時沒有形成與一般的梁板結構相符合的構造形式和錨固方法f連續縫設置不夠完善變形假縫的寬度和深度設置得不夠規范統一致使連續縫破損
②施工方面原因a對安裝工藝重視不夠b錨固件焊接質量不能保證c后澆砼不密實強度不夠d后澆砼與瀝青面層結合不好碾壓不密實形成兩張皮易開裂脫落
③交通量增大重型超載的車輛增多隨之車輛的沖擊作用也明顯增大因此設計施工稍有缺陷也就成了破壞的原因
⑶橋頭跳車防治措施
①地基加固處理消除橋臺和臺后填方段的差異沉降變形需對地基進行加固對一般地基可采用加固土的方法(水泥土石灰土)對特殊地基可采用適合各自然特點的特殊處理方法如換土強夯固結等方法以改善地基提高承載力減少工后沉降臺后填方段的地基壓力一般小于橋臺的壓力其次臺后填方的高度一般情況下沿縱向(遠離橋臺)不斷降低即壓力不斷減小所以在進行地基加固處理時先了解地基情況確定地基沉降變形特性(固結變形計算)其次分段計算填方自重壓力設計加固方案
②橋頭設置過渡段考慮橋臺與臺背路面在結構材料剛柔脹縮等方面存在的差異為了在其縱橫向都能平順逐漸過渡采取以下措施a設枕梁和搭板b設置變厚型埋板為保證連接部位的剛柔層次的整體受荷和抗沖能力利于減小錨臺幅度調整不均勻沉陷c路面類型過渡根據橋涵的長度和填方長度在橋頭一定范圍內鋪設過渡性路面待路堤沉降基本完成再鋪原設計路面
③臺背填料的選擇采用粗顆粒材料填筑橋涵兩端路堤或者設置一定厚度的穩定土結構層提高路基路面的整體剛度減少沉陷不同層次用不同填料填料的施工層厚度以壓實后小于15cm為宜在高填方的拱涵及涵洞與側墻相接部位應盡量使用內磨擦角大的填料進行填筑且施工時注意填料土壓的平衡不得發生偏移一般控制在10~15cm范圍內在材料選擇上應選用水穩性好的材料如二灰碎石水泥穩定砂礫或石灰土
④臺背填方碾壓方法盡量用大型壓實機械的使用認真施工充分壓實對于大型壓路機不能靠近臺背時可采用小型壓路機配合人工夯實碾壓同時碾壓層厚宜減薄提高壓實度
⑤設置完善排水設施在靠近構造物背后的填料在施工中及施工后易積水下陷施工中要保證排水坡度設置必要的地下排水設施也可以在橋臺與填方的結合處及過渡段的路面下設墊層防止路面下滲水進入填方體對中間為砂礫的填料兩側為土類填料的填方體與加固地基的連接處做排水管以排泄填方體與加固地基之間的下滲水
⑥優化設計方案⑴對短期一次建成的高等級公路尤其是軟土段的高速公路在小跨徑構造物形式上宜盡量采用箱型截面的涵洞及通道這種結構整體性強剛度大若產生沉降也是均勻的⑵采用U型橋臺或在臺背后和兩側路肩設扶臂式擋土墻杜絕路堤土被擠出能有效防止沉降差的發展同時一定要保證基底不產生不均勻沉降