淺議關于高等級公路橋頭跳車的問題

賈志忠

0 前言

橋頭跳車問題是公路工程施工的質量通病之一，若要完全徹底根除它是很難做到的。因此只能采取的一些特殊的施工工藝和施工方法等防治措施，最大限度地減小橋頭跳車對行車的影響。橋頭跳車主要是由于橋臺構造物與臺背路堤填土銜接處出現較大沉降差，特別是軟土地基段的橋頭路堤，橋臺與臺后路堤之間產生差異沉降，在臺背附近形成陡坡或錯臺，導致路面縱段線型突變，使高速行駛的車輛在這一區段產生跳動，影響行車的舒適性，嚴重的還會影響行車安全，大大影響了高速公路的社會和經濟效益。針對橋頭跳車的成因進行客觀的分析，就可以根據這些成因采取相應的防治措施，減少病害的發生。

1 橋頭跳車的成因分析

1.1 客觀原因

橋頭跳車的直接原因是剛性橋臺結構物與柔性路堤相連接，連接處在行車荷載的反作用下、填土自身固結，以及地基的沉降產生較大的差異沉降變形。

1.2 勘測設計原因

勘測設計是否成功與合理是關系到橋頭跳車的關鍵因素，其表現形式主要有以下幾個方面：

（1）前期勘測數據是否完整、可靠，試驗是否能夠真實地反映現場情況。

（2）地基處理設計是否充分考慮了各種特殊情況。

（3）路堤填筑特別是高填方路堤填筑，要充分考慮好沉降和與橋臺的銜接是否合理。

（4）橋頭搭板的下承層應使用半剛性材料。

（5）橋頭的銜接處排水設計是否合理。

1.3 施工原因

工程質量的優劣是關系橋頭跳車嚴重與否的主要因素，因此施工原因也是當今減小橋頭跳車的主要環節，主要表現在以下幾個方面:

（1）與路堤銜接處處理是否恰當。

（2）臺背回填施工壓實是否到位，檢測是否合格。

（3）橋頭搭板施工是否存在安全隱患。

（4）施工工藝是否能夠滿足現場施工要求。

（5）橋頭臺背或墻背排水系統施工是否達到規定要求。

（6）是否嚴格管理，規范施工。

2 橋頭跳車的防治對策

2.1 技術方面

徹底根除橋頭跳車現象是非常困難的，只能是針對差異沉降變形，采取一些特殊施工方法來減小它對行車的影響。結構物通常采用樁基礎，橋頭路堤地基采取綜合處理方式，臺背填土采用輕型填料填筑等防治方法。例如青銀高速軟土地基段的地基處理采用水泥攪拌樁配合土工格室等處理方法，臺背采用流態粉煤灰回填的填筑方式，以減小工后沉降，第二年沉降觀測的數據表明只有2～3 mm的沉降量，取得了不錯的效果。

2.2 設計方面

將橋頭處理設計與一般路段的設計理念區分開來。

2.2.1 地質勘測與試驗要求

施工圖階段詳勘工作應針對已確定的路線、橋梁位置，在初勘的基礎上，進一步查明橋臺及橋頭引道范圍內硬殼層與軟土間存在的夾層、軟土層及排水層的工程地質條件，觀測與記錄地下水位存在、變化與補給實驗條件等情況，并針對不同的地質條件采取相應的勘測方法。在鉆孔、取樣、運送、試驗時，一定要按規范要求，采取有效措施，力求保持樣品的原狀性。為了保證土樣試驗的真實性，常規試驗最好在工地現場進行。這樣可以為施工圖設計提供可靠的數據和齊全、完整的地質資料。

2.2.2 地基處理設計

地基處理是防治橋頭跳車重要環節之一。為減小軟土地基工后沉降量，縮小路橋之間的沉降差異，采取土工合成材料、砂樁、袋裝砂井、塑料排水板等地基處理方式。對于不同的地質條件、現場環境和處理要求，合理地計算分析，并充分考慮經濟效益，選擇適當的處治方法。

2.2.3 路堤填筑設計

（1）設計者需對沉降量做精確計算，并應分別針對路堤和橋臺建立沉降-時間變化曲線，且在每次計算時都要對天然土及路堤填土做適當的試驗，還應計算出路面鋪完后將會產生的不均勻沉降量。

（2）臺背填土的長度，不得小于規范規定，即臺身頂面處不小于橋臺高度加2 m，底面不小于2 m；拱橋臺背填土長度不應小于橋臺高的3～4倍。橋頭過渡段路堤的設計長度應使橋頭路堤與一般路堤的工后沉降差縱向變化率小于4‰。

（3）關于填筑材料的選用。臺背填土應采用透水性材料或設計規定的填料，嚴禁采用腐殖土、鹽漬土、淤泥、白堊土、硅藻土和凍土塊。填料中不應含有機物、冰塊、草皮、樹根等雜物及生活垃圾。橋臺后選用整體性材料，如石灰或水泥穩定土，填筑長度應超過搭板3～5 m，在與路基相銜接處，采用1∶1～1∶1.5錯層臺階填筑，并選用輕質材料（常用的輕質材料如粉煤灰等）可減輕路堤自重，有效降低地基應力，減少沉降并增大穩定安全系數。

（4）采用特殊地基處理方法，可以提高橋臺附近的填土的抗剪強度，防止臺背處被拉裂，使土體上作用荷載均勻的擴散，單位土體面積受荷減小，有效減緩橋頭跳車。

2.2.4 排水設計

按照規范要求，對于路堤與臺背或墻背結合部，應設有上下貫通的完整排水系統，填料應以透水性材料為主，把橋頭下滲水迅速排出路堤。

2.3 施工方面

（1）橋頭臺背回填應注意與路堤的連接處的處理。過渡段路堤填筑施工應編制專門的作業指導書，按照規范和設計要求，合理安排施工計劃、填料質量要求、施工操作工藝、自檢內容和要求等。銜接處必須做開蹬處理，按照施工層次開出臺階，并且開蹬必須開到硬茬，使橋頭與路堤連接密實，減少沉降突變。

填料為石灰巖礦粉，而顏料氧化鐵紅可替代部分礦粉，通常為彩色瀝青混合料重量的1%～3%。檢測結果見表4。

（2）臺背回填應注意結構物兩端對稱填筑施工。臺身強度達到設計強度的75%以上時，方可進行填土。回填材料的粒徑和分層填筑厚度要嚴格控制，每層表面平整，路拱合適。回填區仍要求采用大型壓路機碾壓，嚴格控制每層填筑厚度、碾壓遍數，并對每層填筑質量實施嚴格檢測，檢測頻率和檢測方法一定要符合規范要求；對臺背或墻背大型碾壓機械無法壓實的邊角部位和與原路堤銜接部位，應配合使用小型專用機具夯實。

（3）橋頭搭板宜采用就地澆筑的施工方式，其下承層必須采用半剛性材料處理。如果為軟基段橋臺，在搭板施工前應先進行沉降觀測，達到控制值時再澆筑施工。還應對完工的橋頭搭板經常進行檢查，如發現脫空等情況，及時采取措施處理。

（4）采取有效的施工工藝和施工方法。青銀高速公路采取的臺背回填施工方法是，對于高填方或軟基段的臺背處地基采用水泥攪拌樁配合土工格室的處理方法；基坑采用流態粉煤灰回填；臺背回填采用8%石灰土、二灰碎石或流態粉煤灰回填。施工前必須進行可靠的原材料檢驗和施工配比試驗，施工當中嚴格控制配合比，并按照既定的施工工藝規范化施工。對于8%石灰土和二灰碎石的填筑，要分層填筑嚴格控制每層的松鋪厚度、含水量和灰劑量。對于重型壓路機碾壓不到的邊角部位，必須使用小型夯實機械補夯密實，并且注意后期養生工作。

（5）為減少橋臺樁基摩阻力，并保證橋頭區路基填筑質量，還可采取先填筑后鉆孔方法。

（6）施工中排水與防護。臺背回填前應做好防水處理，做好施工現場的排水工作；橋臺處路堤下部設置的排水盲溝系統完整到位，材料不受污染；排水層與一般填料同步碾壓填筑；邊溝排水保持暢通，不準積水；邊溝、護坡道橋頭錐坡的防護，應在地基沉降基本穩定或預壓結束后進行，以免由于沉降，使防護變形、破壞，影響加固效果。

（7）初期養護：

b.加強橋頭排水系統的維修養護，保證橋頭排水暢通。

c.施工后必須要養生，流態粉煤灰在水分蒸發和吸收完畢后，還要進行覆蓋塑料膜養生，養生時間為7 d，期間應嚴禁車輛行人通過。

（8）臺背回填工序要指定專人對材料質量和關鍵工序進行專管。青銀高速公路對臺背回填工序就實行臺背回填開工、交工專項審批制度，業主、總監、駐地三方共同驗收合格，層層審批后，施工單位方可開工或交工。由于加強了對臺背回填工序的管理，從而有效地保證了施工質量。

3 結語

橋頭跳車產生的根本原因是橋涵結構物與其相鄰路堤變形不同步、不協調，因此只要針對解決變形問題入手，勘測設計合理，施工部門嚴格按照規范精心施工，是可以將橋頭跳車這一公路施工通病對行車的影響減至最低。只有勘測設計單位和施工單位各盡其責，盡力協調，針對不同原因采取不同的地質和施工條件，采取合理有效的措施，加大施工管理力度，才能有效地減小“橋頭跳車”對行車的影響，為公路運輸提供了一個舒適與安全的行車條件。

[1]JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].

[2]王曉謀，袁懷宇.高等級公路軟土地基路堤設計與施工技術[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]JTJ 017-96，公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[S].