論公路橋頭跳車的原因及處理措施

【摘要】橋頭跳車問題是目前高等級公路(包括高速公路)中普遍存在一個問題。文章針對橋頭跳車的危害及原因進行了分析，并提出防治措施，以供參考。

【關鍵詞】公路；橋頭跳車；原因；防治

隨著公路等級的不斷提高，橋梁、涵洞等公路構造物所占的比重也越來越大。從目前已投入使用的高等級公路營運情況來看，存在一些不盡人意之處，尤其是在這些構造物臺背回填處普遍存在“橋頭跳車”的現(xiàn)象。所謂橋頭跳車就是指在公路上行駛的車輛，當行駛到橋臺與路堤連接處時，因橋臺與橋頭路堤之間形成的高差導致橋頭高速行駛的車輛發(fā)生劇烈顛簸跳動的一種現(xiàn)象。橋頭跳車不僅會使行車舒適感降低、道路的通行能力下降，影響行車安全；同時增加公路養(yǎng)護費用及減少使用壽命，由于高差的存在使得車輛通過時產生跳動和沖擊，從而對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，加速橋頭路面及伸縮縫的破壞。橋頭跳車已成為道路工程一種常見的病害。因此，解決好橋頭跳車問題，具有重要的社會效益和經濟效益，也是目前道路建設中應急待解決的一個重要問題。

一、橋頭跳車的危害

（一）給路橋結構等帶來損壞

車輛在通過跳車處時，對道路和橋梁將產生水平與垂直兩個方向的沖擊力，這對于公路路面、路基與橋梁等結構帶來嚴重的破壞。同時，還將間接的增加由此而帶來的道路與橋梁等方面的養(yǎng)護與維修費用，增加了路橋的管理難度。

（二）給行車安全帶來威脅

由于公路跳車現(xiàn)象的存在而導致車輛在通過該處時容易出現(xiàn)安全事故，給人們的生命財產安全帶來影響。同時，由于跳車的存在而使得車輛通過該處時必須減速，這給車輛的使用功能于通行能力等帶來影響，增加了車輛駕駛員在通過這些地方的不適感，增加駕車疲勞度。同時還將對車輛所載的貨物造成損壞。嚴重時，跳車將導致車輛的追尾、側翻等交通事故，對人、車已經財產等造成極大的損失。

（三）增加車輛的損耗

在跳車的過程中所產生的巨大的沖擊力對車輛產生一個較大的反作用力，不但增加了車輛輪胎的磨耗，而且還由于振動而使得汽車的機械部件疲勞可靠性降低，機械部件的性能下降，導致車輛油耗增加的同時極大的降低了車輛的使用年限，增加了汽車的運輸成本。

（四）影響道路周邊環(huán)境

在跳車的過程中將產生較大的振動與噪聲，這不但嚴重的影響到了駕駛員的行車情緒，而且還影響了周圍居民的身心健康，影響他們的正常生活。

二、橋頭跳車產生的原因

（一）勘測設計原因

（1）前期勘測數(shù)據(jù)不完整可靠，試驗不能夠真實反映現(xiàn)場情況。

（2）設計人員對施工過程，如，控制碾壓考慮不同，對填料的要求不嚴格，臺背排水考慮欠佳。橋涵結構兩端是路堤，由于進水，跨線或通道的要求一般填土都較高，低的3m左右，高的可達10m或更高，除了過水的橋涵，兩側路堤往往受水浸淹，地基條件較差，設計上對路面斷面結構和邊坡防護有所考慮外，多數(shù)情況對高路堤設計并無特別要求，如，壓實度等指標均與一般路堤無異。實際由于路堤較高，填筑后受自重和行車荷載的作用，路堤填土必定會產生豎向變形。

（3）路堤填筑，特別是高路堤填方路堤填筑，未充分考慮沉降與橋臺的銜接關系。

（4）橋頭搭板的下承層未能使用半剛性材料。

（二）橋臺及臺后填方地基的受力與沉降變形

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，其下部一般都有樁基礎，因而橋臺的變形和沉降非常小；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，造成了兩者的差異沉降。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。若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，這部分沉降造成了路基與橋臺的沉降差，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，地基土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。除基巖外，軟土地基、黃土地基等均會發(fā)生不同程度的沉降或豎向固結變形。對地基進行加固處理，可以保證地基的穩(wěn)定性。橋臺和臺后填方是兩個性質不同的結構體。橋臺采用擴大基礎或樁基進行加固，一般不會發(fā)生豎向沉降變形，而臺后填方的地基由于不進行加固，其豎向沉降變形都遠遠大于橋臺下的地基變形，反映到上部路面，出現(xiàn)橋臺和臺后填方段的差異沉降變形。

（三）臺后填料的壓實問題

臺背回填的壓實，雖然采用了重型擊實標準，壓實度要求在95％以上，但是有些工程的臺后填料采用的是砂類土或透水性材料，這些材料孔隙率大，所含的水分多，尤其在自重及車輛荷載的作用下，孔隙率逐漸降低，臺后填料在一定期限內產生壓縮變形，根據(jù)試驗及相關研究資料表明，路基填料本身的壓縮變形為路基填筑高度的1％。大家知道，臺后回填高度一般都較高，因而臺后填料的壓縮變形也就相應較大。更何況在臺后回填施工時，由于一些施工單位的質量意識淡薄，往往達不到規(guī)定的壓實遍數(shù)，這樣壓實度就很難保證在95％以上，從而為以后的壓實變形留下了很大的空間，這也是臺后填料壓實變形很大而導致沉降的主要原因。加上受工期、動拆遷等一些客觀因素的影響，有些工程中的臺后回填要等到橋臺施工完成后，才能進行填筑。因此，壓路機要受到橋臺的限制，碾壓困難，對緊靠臺后的填土難以碾壓到位，尤其是對于肋式橋臺、u型橋臺等受尺寸的限制，有的壓實機械根本進不去，導致漏壓、壓不實等現(xiàn)象，使臺后填土的壓實度嚴重不足，盡管使用小型夯實設備補夯，也難以達到規(guī)定要求，因而增加了臺后填料的壓縮變形。

（四）路基與橋臺結構的原因

橋臺結構一般采用剛性很大的塊石砌筑或鋼筋混凝土澆注而成，具有較大的剛度，屬于剛性體，而與橋臺結構物相連的路面結構，具有剛性較小柔性較大的特點。剛度不同的路面在車輛通過時，就會產生不同的振動效果。顯然，道路與橋臺結構之間存在著較大的剛度差，這個剛度差就會引起道路與橋臺結構物之間產生較大的剛度變化，從而引起橋頭跳車。

（五）施工措施不當

當前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴格按施工規(guī)程作業(yè)，臺背填土速度過快，對地基造成擾動和破壞，沒有充分時間固結，對臺背擋土墻等構造物擠壓力大，施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工。

三、橋頭跳車病害防治措施

（一）做好地質勘測工作

針對已確定的路線、橋梁位置，在初勘的基礎上進一步查明橋臺及橋頭路基范圍內的工程地質條件，觀測與記錄地下水位存在，變化與補給實驗條件等，對不同地質條件采取相應的勘測方法，為施丁圖設計提供可靠、齊全、完整的地質資料。

（二）對地基進行加固處理

為了能有效的消除橋臺和臺后填方段之間形成的沉降差異與變形，應該對低級進行加固處理。對于一般的地基而言，我們可以采用加固土，諸如石灰土、水泥土等對低級進行加固處理。而對于質地較軟的土壤，例如凍土、濕陷性黃土以及河流沖積土壤而形成的特殊類地基，需要根據(jù)土壤自身的特點來對低級采取特殊性的方法進行處理。在要求較高時，可以通過換土、固結、強夯、粉噴以及采用輕質路堤等方法進行，這樣能有效的改善地基的承載性能，減少施工之后的沉降。

（三）橋頭設置過渡段

在橋頭設置一定長度的搭板，另外最好在搭板下設置枕粱，搭板下還應有一定厚度的穩(wěn)定土，一般為0，5m以上的半剛性基層。

（四）使用合理材料

在路基填筑中，材料的選擇也是影響路基穩(wěn)固性的重要原因之一。公路路面由于長期受到重壓，要求填筑材料具有良好的耐摩擦性能、透水性和較高的強度，因此，單純使用土作填筑材料是不能滿足這些要求的。沙礫，礫石、石灰穩(wěn)定土等材料因其良好的性能而被廣泛應用為填筑材料。在實際施工中，地基填筑所用到的材料一般是粉煤灰，由于粉煤灰屬于輕質填料，因此，可以減輕地基承重，減少填料對地基的壓力，從而減輕因地基負重引起的沉降。對于粉煤灰的質量控制需注意以下兩個方面：

（1）粉煤灰的級配控制。

細粒的數(shù)量會影響壓實度，細粒過少，會使粗粒容易被壓碎，難以壓實成型。細粒過多，會減少材料摩擦角，從而影響壓實度。因此，在選擇粉煤灰級配時，應該特別注意細粒與粗粒的數(shù)量比。筆者根據(jù)實踐經驗，認為粉煤灰的燒失量宜少于12％，粒徑含量宜大于45％。

（2）粉煤灰的含水量控制

粉煤灰的含水量如果過高就會影響壓實度，一般常用的含水量大的濕排灰和調濕灰，往往不經處理直接上路使用，這就使得壓實度無法達到要求。因此，粉煤灰在使用前一定要先進行堆高瀝水，降低其含水量，使得粉煤灰的含水量達到要求再使用。

（五）設置完善的路基排水設施

水對于地基和填土的強度具有非常重要的影響，其可以使土體含水量增加，使地基承載力下降，因此必須重視路基與橋頭結構物銜接處的排水設計，設置完善的排水措施，以防止雨水的滯留，特別是對于用粘性土或石灰穩(wěn)定土填筑的臺背，更應防止雨水進入路基與橋頭結構物連接處對臺背造成病害。在施工前應對路基原地面設置成雙向的路拱橫坡，及在臺背回填的頂面設置防水層，并加強臺背回填路段路基兩側邊坡防護的排水設施，還可以在邊坡漿砌防護工程的下方設置防水土工布，以防止雨水滲入路堤，從而能迅速將路基邊坡上的水排出。

(六)嚴格控制施工

加強施工過程控制，是減少橋頭跳車最有效的措施。嚴格按規(guī)范施工和按驗評標準驗收，材料方面盡量采用輕型、滲水性好的填料；每層填筑厚度，碾壓遍數(shù)是否符合要求，每層壓實度是否得到及時檢測驗收，是否挖臺階分層填筑等等。只要把這些關鍵點控制好以后，沉降自然會降到最低。

（七）做好公路維護

公路的正常運營是公路施工竣工后的維護管理的一部分要求，保證公路的質量，定期進行公路的檢修與維護，在不影響交通的情況下進行管理，保證公路的使用壽命。

結束語

總之，橋頭跳車是一個復雜的過程，跳車的發(fā)生既有主觀因素也有客觀因素。但只有我們嚴格把握各個施工環(huán)節(jié)的關鍵所在，認真采取嚴格有效的防治措。這樣才能減小或消除橋頭跳車病害對公路行車的影響，從而提高公路的運營效益，保證行車的舒適和安全。

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