公路橋頭跳車的預(yù)防與控制

王廷宇

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西太原 030002)

公路橋頭跳車是指橋臺與臺背填土連接處在動荷載和靜荷載作用下產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致臺背與橋臺的路面出現(xiàn)臺階，當(dāng)車輛高速行駛通過連接處時產(chǎn)生顛簸跳躍的現(xiàn)象。目前公路橋頭跳車仍是我國公路質(zhì)量通病的一種，特別是近年來我國高等級公路的迅速發(fā)展，公路橋梁的修建越來越多，經(jīng)調(diào)查營運中的大多數(shù)橋梁存在橋頭跳車的問題。因此提出防治橋頭跳車處理措施，對指導(dǎo)我們施工有重要的意義。

1 橋頭跳車的危害

橋頭跳車的危害有：影響行車速度;影響行車安全性;影響車輛運營成本;影響公路養(yǎng)護(hù)和使用壽命。

2 引起橋頭跳車的原因

1)地基下沉。由于橋涵通常位于V形溝內(nèi)，處于常年積水或受地表、地下水浸泡而成淤泥地段，多屬于軟弱地基，受到上部荷載作用會產(chǎn)生地基沉降。另一方面臺背后的路基填方深度較大，會產(chǎn)生較大的地基應(yīng)力，引起較大的沉降，地基沉降趨于穩(wěn)定所需的時間較長。2)臺背回填問題。由于臺背后填土受施工作業(yè)的影響，壓實機(jī)具不能充分靠近臺背，造成臺背后的回填很難達(dá)到壓實要求。在車輛荷載和自身重力的作用下，填料逐漸壓實，密實度逐漸提高，便產(chǎn)生了路基沉陷。3)剛?cè)嵬蛔円鸬某料萏嚒，F(xiàn)階段橋臺多是由鋼筋混凝土澆筑或是堅石砌筑而成，使用材料屬于線性材料，因此橋臺具有較大的剛度，屬于剛性體。但是與橋臺相連的道路，多由半剛性或是柔性材料組成，具有剛性較小柔性較大的特性，使用材料屬于非線性材料，在荷載作用下產(chǎn)生較大的變形。顯然橋臺與路面剛性不一樣，在荷載的作用下會產(chǎn)生不同的塑性變形和剛度差，造成不均勻沉降，出現(xiàn)了橋頭跳車現(xiàn)象。4)其他原因。填筑材料選擇不當(dāng)，雨雪的影響，進(jìn)出水口的防護(hù)工程不完善，橋頭搭板做的不好，施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格等引起的跳車。

3 預(yù)防與控制措施

3.1 地基處理

軟基處理的好壞是控制跳車的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。首先要根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定行之有效的地基處理方案。在V形溝內(nèi)的填筑預(yù)先把溝壁開鑿出臺階;軟弱粘性土可以采用深層攪拌法加固橋頭地基;松填土、雜填土、軟土可以采用砂樁加固橋頭軟基;透水性低的軟弱粘性土可以采用塑料排水板堆載預(yù)壓法等。這些方法各有特點，要認(rèn)真選取經(jīng)濟(jì)、有效的加固方案。但是無論采用哪種材料回填和加固措施，均需采取強(qiáng)夯，沖擊壓實等手段，最大限度的減小地基沉降。

3.2 路基處理

1)臺背回填材料的選擇與泄水孔(盲溝)的設(shè)置。在因地制宜、就地取材、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則下，應(yīng)優(yōu)先選擇內(nèi)摩擦角大、強(qiáng)度高、透水性好的填料，如砂礫、礫石、連續(xù)級配、巖渣等，通常選用砂礫。這種材料能保證壓實速度快，加載后短期內(nèi)變形量達(dá)到最大，變形完成。同時選用內(nèi)摩擦角大的填料也有利于滲透進(jìn)入臺背的雨、雪水通過盲溝或泄水管排出路基外，減小了雨、雪水對路基的危害。泄水孔(盲溝)的設(shè)置位置，在施工中常用的效果比較好的見圖1。2)臺背回填壓實質(zhì)量控制。臺背回填壓實質(zhì)量是影響臺背沉降的重要因素之一，由于排洪和通車凈高的影響，臺背路基填方一般比較高，工程量很大，但是施工工作面又窄，大型填筑及壓路機(jī)械很難正常工作，因此控制壓實質(zhì)量更是難上加難。所以要盡可能的擴(kuò)大施工工作面，以便發(fā)揮大型機(jī)械的作用，當(dāng)施工工作面受限制時，可橫向碾壓，使用機(jī)械最大化。無法靠近臺背時，可以使用小型壓路機(jī)，如手扶振動壓路機(jī)，沖擊夯等。不管使用什么機(jī)械，都要勤檢驗，做到層層檢驗，嚴(yán)格把關(guān)。

圖1 泄水管（盲溝）設(shè)置位置

3.3 路面處理

橋頭搭板的合理設(shè)置。采用橋頭搭板可以防治橋頭跳車，原理就是通過搭板的設(shè)置將橋臺與路堤銜接處因較大差異沉降引起的路面縱坡變化進(jìn)行緩和過渡，將路面縱坡限制在允許范圍內(nèi)，從而減輕或消除橋頭跳車的目的。過渡效果之好壞取決于搭板的設(shè)計長度、厚度和配筋，搭板的支承形式，擱置方式以及搭板下面填料的性質(zhì)和承載能力。如果處置不合理，會使搭板的連接過渡方式失效，并有可能產(chǎn)生更大的沉陷，造成二次跳車現(xiàn)象。現(xiàn)階段有好多搭板設(shè)置在油面之下，上部荷載直接作用在搭板上，導(dǎo)致搭板過早的折斷或是下沉，出現(xiàn)了跳車現(xiàn)象。經(jīng)過調(diào)查研究將搭板設(shè)置于路面結(jié)構(gòu)以下，路面結(jié)構(gòu)是承重結(jié)構(gòu)，減小了搭板所受動荷載的應(yīng)力;保證搭板的使用作用，避免過早的出現(xiàn)橋頭跳車病害。當(dāng)然搭板下面還得設(shè)有墊層，使得作用在欠壓實區(qū)的動荷載更小，這樣靠近橋臺端搭板下方不會出現(xiàn)脫空區(qū)。另外搭板遠(yuǎn)端的施工同道路一起施工，保證連接順暢。在實際施工時可參考圖2。搭板長度的確定，假設(shè)L為搭板長度，X為橋頭差異沉降值，則有L≥200X。搭板長度通常在4 m～12 m之間，當(dāng)超過8 m，一般設(shè)置成兩段式或三段式搭板。

圖2 搭板設(shè)置及臺背后回填示意圖

3.4 新型材料的應(yīng)用

土工合成材料，此處常用土工格柵。土工格柵具有抗拉強(qiáng)度高，耐腐蝕，壽命長，排水效果好，施工方便等特點。合理利用這些材料，可以在不影響排水的前提下減少地基的不均勻沉降及提高地基的承載能力。復(fù)合有機(jī)水硬性材料(MOH)的應(yīng)用，MOH處理橋頭跳車技術(shù)是在對微表處混合料這種有機(jī)水硬性新材料充分理解的基礎(chǔ)上拓展應(yīng)用。該工藝采用分步填筑，最后整體罩面的原則，即先測量原路面高程，結(jié)合沉降觀測數(shù)據(jù)，確定橋頭沉降段具體位置，最后對沉降部位采取分層攤鋪的方法施工，直至與原路面找平為止。然后再對沉降部位整體罩面。這種方法工藝簡化，施工操作簡單，易于控制，無需加熱，保護(hù)環(huán)境。

4 結(jié)語

公路橋頭跳車雖然是公路通病的一種，但是只要我們從源頭抓起，過程控制，各方共同努力，那么橋頭跳車的問題還是能夠解決的。

［1］ JTG F10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ JTJ/T 019-98，公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］ 程翔云.橋頭跳車防治綜述［J］.公路，1997(12)：8-12.

［4］ 劉文會，孫宇懷，上官玉龍.橋頭跳車原因分析及處理措施［J］.東北公路，2002(1)：19.

［5］ 謝 明.高速公路橋頭跳車的成因及防治措施［J］.中國新技術(shù)產(chǎn)品，2010(14)：22.

［6］ 魯棟梁.路橋過渡段病害及處治措施分析［J］.山西建筑，2011，37(22)：166-167.