二級建造師公路工程知識:橋梁伸縮縫和橋頭跳車(chē)
跳車(chē)是指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(zhù)的變化(臺階),從而導致車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍的現象。
?、艠蝾^跳車(chē)產(chǎn)生的原因
?、贅蚺_及臺后填方地基的受力變形
橋臺和臺后填方是性質(zhì)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(jìn)行加固處理,所以一般不發(fā)生豎向沉降變形。而臺后填方的地基一般不進(jìn)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。
?、跇蚺_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(shí)度較難達到要求)下滲,下滲水對橋臺一般不產(chǎn)生破壞作用,但對土類(lèi)填料易產(chǎn)生侵蝕和軟化,降低強度,從而導致填方體變形。對砂礫石類(lèi)填料,從橫斷面看,一般填方體中部為砂礫石,兩側為土類(lèi),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(lái)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(chǎn)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。
?、叟_后填料壓實(shí)
臺背填筑一般采用強夯、人工夯實(shí)、填筑砂礫等方法,對于輕型橋臺,重型壓路機可靠橋臺壓實(shí),但振動(dòng)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(shí)要求,造成橋臺與臺后填方差異沉降,工后沉降量大。
?、茦蚺_伸縮縫的跳車(chē)臺階產(chǎn)生原因
?、僭O計方面原因:a、橋面板剛度不足,當橋面板受到汽車(chē)荷載作用時(shí),因翼板較薄,橫向聯(lián)系較弱,導致面板變形過(guò)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(kāi)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(shí)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(shí),沒(méi)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。
?、谑┕し矫嬖颍篴、對安裝工藝重視不夠;b、錨固件焊接質(zhì)量不能保證;c、后澆砼不密實(shí),強度不夠;d、后澆砼與瀝青面層結合不好,碾壓不密實(shí),形成兩張皮,易開(kāi)裂、脫落。
?、劢煌吭龃?,重型超載的車(chē)輛增多,隨之車(chē)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。
?、菢蝾^跳車(chē)防治措施
?、俚鼗庸烫幚恚合龢蚺_和臺后填方段的差異沉降變形,需對地基進(jìn)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(diǎn)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(jìn)行地基加固處理時(shí),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。
?、跇蝾^設置過(guò)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(guò)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(lèi)型過(guò)渡,根據橋涵的長(cháng)度和填方長(cháng)度,在橋頭一定范圍內鋪設過(guò)渡性路面,待路堤沉降基本完成再鋪原設計路面。
?、叟_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(shí)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(jìn)行填筑且施工時(shí),注意填料土壓的平衡不得發(fā)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。
?、芘_背填方碾壓方法:盡量用大型壓實(shí)機械的使用,認真施工,充分壓實(shí),對于大型壓路機不能靠近臺背時(shí),可采用小型壓路機配合人工夯實(shí)、碾壓,同時(shí)碾壓層厚宜減薄,提高壓實(shí)度。
?、菰O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(guò)渡段的路面下設墊層,防止路面下滲水進(jìn)入填方體。對中間為砂礫的填料,兩側為土類(lèi)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。
?、迌?yōu)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(chǎn)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(fā)展,同時(shí)一定要保證基底不產(chǎn)生不均勻沉降。

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