關于橋頭跳車問題的探討和實踐

張 軍

(河北省高速公路管理局)

我國公路事業，特別是高速公路事業在近十幾年來獲得了長足的發展，截止2010年河北省高速公路通車里程超過4 000 km。高速公路為滿足全封閉、全立交的通車要求，在路段內建設了許多橋梁、通道、涵洞，平均3～5道/km。多數公路在運營了一段時間后，在這些構造物與路基相接處會出現熟知的橋頭跳車問題，對高速公路上行車的舒適性，甚至安全性產生不利影響。

1 橋頭跳車產生原因的分析

1.1 橋頭跳車產生的直接原因

橋頭跳車是構造物與臺背回填土之間由于沉降量不同而產生高差和構造物與臺背回填土之間的剛性差異引起的。

1.2 橋頭跳車產生的根本原因

(1)臺背回填的材料。

高速公路設計的回填材料是素土或砂礫土，眾所周知，土體在壓實度達到要求后(一般為95% ～97%)，仍因其自重、土體內有空隙等物理化學原因會有一段固結期，其間土體體積縮小，引起回填土的下降。同時，素土的水穩性差，因此干時土體可硬如堅石，但一遇水便強度劇減，甚至變成稀泥。另外雖然一些設計中臺背回填土采用石灰土，但是石灰土的范圍較小，一般平面范圍與橋頭搭板大小差不多，垂直方向上在橋頭搭板以下2 m左右。這種小范圍臺背回填的弊病是施工時機械不易進入，不易開展工作，從而難以達到壓實的目的，以致施工中經常出現用不合格的土像填坑一樣將臺背處填滿，再用壓路機稍微壓一下就完事，根本就不能保證臺背的壓實度，這種情況下不發生橋頭跳車才是怪事;同時，用這種石灰土小范圍設計實現從橋梁的剛度結構到路基部分半剛性路面的過渡，無論從長度還是深度上，都不能滿足現代重交通的要求。

(2)臺背回填施工中的邊角處理問題。

施工過程中，臺背回填的邊角，特別是樁柱式橋臺的蓋梁下的回填土，處理起來很不方便，以致實際施工中，許多施工人員都因怕麻煩、趕進度而用灰土填齊了事，根本不壓實、夯實，更無強度可言。因此容易發生臺背回填土體下滑、進水等病害。

(3)搭板的設計及其長度。

由于構造物的剛度很大，屬于剛性體，臺背回填土體的剛性較小，屬于半剛性體。為了提高公路上行車的舒適性，在橋頭設計一個搭板，其作用就是在剛性的構造物和半剛性的路基之間有一個過渡，但是許多公路在設計中有些構造物如明板涵、通道等沒有設計搭板，有些高速公路在設計中在橋頭設置了橋頭搭板，但卻根據構造物的不同而長度差異較大，從2～3 m到6～8 m不等。構造物的大小、結構雖然不同，但是構造物與臺背回填、路基之間具有的從剛性到半剛性的差異情況卻是相同的。所以建設中應不論大小構造物，均應設計搭板，并且長度應相同。同時為了防止臺背回填土受力發生向構造物跨內滑移破壞現象(這種情況在構造物為樁柱式橋臺時發生)，應將大搭板設計得長一些，盡可能在6～8 m。

2 施工中的改進措施

針對這些問題，大廣高速公路京衡段在施工中作了一些改進。

(1)在路基施工中，為了使將來臺背回填施工時施工機械施工方便，路基構造物之間留足臺背回填的施工空間，其長度為20～30 m。

(2)臺背回填施工前，將原地面進行重點碾壓處理，使原地面的壓實度達到要求。

(3)為了提高臺背回填的質量，形成良好的剛度、強度過渡段，將原來臺背回填石灰土的設計做了改進。改進后形成一個整體上為倒梯形、斜面上為階梯形的灰土土體。在工程費用增加不多的同時，形成較長的并且比較緩和的剛度緩沖段，其剛度的漸變情況形如汽車上的弓字板的受力原理，完成從剛性的構造物到半剛路基的過渡。

(4)施工中注意做好路基與臺背相接部分的開臺階處理，加強壓實，壓實度應達到要求，嚴格控制壓實厚度，每層厚度不超過20 cm，層層檢驗。

(5)加強對臺背回填石灰土拌和的控制。在臺背施工中，經常出現石灰土因為在臺背處現場拌和，以致石灰土中的灰和土的混合不均勻，拌和不徹底而出現素土夾層現象，降低了灰土的壓實度、強度、水穩性。為保證石灰土的強度，加強對石灰土拌和的控制，采取異地集中拌和。

(6)對樁柱式橋臺的蓋梁下施工不方便的情況，采用了在蓋梁的寬度范圍內用漿砌片石代替回填土。這樣既避免了壓實不易的情況，又可避免灰土向構造物跨內的滑移破壞，同時可使臺背回填土避免雨水的沖刷。且施工方便，易于操作，能保證施工質量。

實踐證明，大廣高速公路京衡段在改進橋頭跳車的探索中，首先從設計上為臺背的回填施工創造了較好的條件，其次對臺背回填施工中的死角和常見問題都進行了較好改進，取得了較好的效果。