論橋頭跳車現象的分析與治理

管 建

（石家莊交通勘察設計院，河北 石家莊 050000）

0 引言

隨著交通運輸事業的迅速發展，高等級公路建設日益增多，由橋臺后道路沉降造成與結構物的高差超過一定數值所引起的橋頭跳車現象，已成為公路交通行業關注的一大技術難題，而且隨著高等級公路的迅速發展，車輛快速、安全、經濟和舒適的要求越來越高，這個問題越來越突出，影響著公路使用性能和運輸效益的發揮。如何解決橋頭跳車問題，已成為公路行業非常重視的問題。

1 橋頭不均勻沉降的危害

橋頭不均勻沉降的危害主要表現在以下方面：

a）當車輛行至橋頭陡坎時，為防止車輛猛烈跳動，駕駛員被迫剎車減速，降低了道路的使用功能；b）行車的安全性、乘車的舒適性得不到保證；c）由于車輛通過會引起跳車，會導致乘客和駕駛員的不適，嚴重時會影響車輛的正常操作，造成交通事故；d）增加車輛的損耗和廢氣排放，影響運營效率和空氣質量；e）橋堤高差引起汽車的沖擊荷載，加速橋頭路面及橋梁伸縮縫的破壞；f）臺后軟基不均勻沉降，增加橋臺承受的水平推力，嚴重的有可能導致橋臺的位移或斷裂；g）增大養護難度及費用。

2 跳車的主要原因

2.1 土基橋梁所在位置一般地下水位較高，地基土質天然含水量大、空隙率大、抗剪強度低，在車輛荷載的長期作用下極易引起沉陷。

2.2 臺后填土范圍內原地基承載力較低，而路堤較高，特別是軟土地基，在高填土自身壓力作用下，產生較大的固結沉降，一般施工方案僅對路基填筑處理而忽略了提高原地基承載力。

2.3 路基填土自身的壓縮沉降。按一般的施工工序，構造物往往先行施工，待臺背路基施工時，由于壓實機械作業面狹小導致壓實不到位，特別是臺、墻后側及翼墻內側部位，路基填土壓實度難以達到規定的標準，剩余壓縮量較大。通車后經汽車荷載反復作用，造成該處路基的壓縮沉降。

2.4 路基與臺背結合處，由于路堤和橋臺的形變，以及橋臺伸縮縫自身質量問題常會產生裂縫，隨著雨水的不斷滲入，使臺后路基沉降加重。

2.5 剛度差異道路是柔性（剛性）路面與柔性路基的組合，而橋梁是剛性結構物，由于橋梁結構剛度比道路的剛度大得多，經過車輛荷載長時間的作用，橋跨結構變形很小且基礎以下部分不會產生明顯變形，而作為路基填料的土基部分在自身重力和外部荷載的作用下，會產生彈性變形和永久變形。

2.6 設計由于主客觀原因造成的地質鉆探布控過少或鉆探深度不足，未能準確探明軟基范圍和深度，造成軟基處治的理論計算與選用的計算參數與實際情況不符，導致軟基處治設計未能達到規范要求，而且大多數橋梁的橋頭搭板未作專項設計進行控制。

3 預防及治理措施

從思想上足夠重視解決橋梁引道不均勻沉陷現象。在高等級公路的建設中，為了防止或減輕橋梁引道不均勻沉降量，避免橋頭跳車現象，設計與施工必須從思想、技術和施工管理手段充分重視路基路面的設計和施工質量，認真做好路基沉降的預防工程，減少因設計和施工方面的原因而加重橋頭跳車的現象。

3.1 先治理軟基，后施工橋臺

加強橋臺軟基處治的研究分析，國內高速公路軟土地基處治大多采用排水固結法，仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產生跳車現象，除軟基路堤設計與施工細節欠妥之外，一個主要原因是未能保證充分的軟基排水固結時間，往往在沉降尚未穩定的情況下就進行路面施工。因此，為了保證軟基路段的施工質量，消除或減輕軟基路堤不均勻沉降的現象，必須采取下述措施。

3.1.1 盡可能地將軟土地基路段的施工時間提前，尤其是橋臺地段的施工時間，爭取更長的預壓時間，以減少軟基工后沉降量。

3.1.2 根據軟土的地質條件、土層性質和路堤填筑高度，一般路段采用袋裝砂井或塑料排水板處理，采用不同的施打長度和施打密度，其間距在鄰近橋頭路段附近適當加密；在橋臺處設置攪拌樁過渡段，并在攪拌樁過渡段末端與袋裝砂井或塑料排水板加密區交接處設置土工織物砂墊層，以協調變形。

3.1.3 對于淤泥層厚度不大地段，可采用水泥或石灰深層攪拌樁，樁深至淤泥層下的粘土等承載相對較大的持力層，達到將路堤和車輛荷載大部傳遞至該層，減少淤泥層的承荷，達到降低淤泥層的壓縮變形的目的。

3.1.4 對于含水量和孔隙比較大、含有機質的一般粘土層可進行換土處理，換土深度視軟層厚度而定，對一般粘性土而言，應進行挖開翻曬，開挖深度根據地質條件和路堤填土高度確定，土質曬到最佳含水量再回填壓實，回填土上層厚60cm用石灰土（或水泥穩定土）穩實，在路堤底部設一層石灰土的目的是使地基在強度和剛度上形成一個漸變帶，較均勻地承受路基荷載，減少土基的不均勻沉降，也使土基的沉降變成漸變，確保路基不產生較大的變形；如施工期雨水較多，土不可能曬干，回填土可全部采用石灰土，對砂性土而言，由于它壓實快，可采用重型振動機器壓實，路基完工讓路堤自然沉降一段時間后再鋪筑路面。

3.2 提高軟基路堤的強度和穩定性

減少路堤和路面結構層的沉降針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結法，結合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現象，從提高軟基路堤的強度和穩定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發，設計階段和施工過程必須解決好下述若干問題。

3.2.1 在設計階段，要盡可能考慮設置橋頭搭板，在搭板與橋臺連接處作構造處理，若有可能可將橋臺處的伸縮縫移到橋墩上，使上部構造的橋面連續擴大到搭板內，減少橋臺處的變形因素。同時，認真分析橋臺地基土層情況，確定如何使橋臺填土路堤更為密實的方法。鄰接搭板的路堤一定長度內，路基采用水泥穩定碎石層處理，并設置一層鋼筋網，使路基剛度逐漸過渡。設置橋涵構造物應允分考慮臺背填方路基的地質情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當的橋涵位置、跨徑及橋臺后部防護工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設計單位應嚴格執行現行的公路工程技術標準、規范和相關的規定要求；對橋頭跳車的部位進行詳細設計，提出施工指導意見，并且認真詳細地進行設計交底。

3.2.2 施工管理上的防治。施工單位要嚴格按設計文件、施工規范、合同條款及相關的技術標準進行組織施工；施工單位要根據產生橋頭跳車的具體原因制定具體防治措施，在完善質量自檢體系和質量自檢程序的同時，要加強對施工原材料和施工工藝的控制，特別是要加強對產生橋頭跳車部位的施工工序的檢查，將產生橋頭跳車的隱患消滅在工程施工過程中的每一個環節上。

3.3 路基處理

3.3.1 改良路基填料

3.3.1.1 選擇強度高、宜壓實、透水性好的砂礫石、石灰穩定土、卵石土等填料，可起到提高壓實度、降低壓縮性，盡量減小路堤不均勻沉降的目的。

3.3.1.2 采用輕質材料，減少地基應力。如粉煤灰路堤的運用。

3.3.1.3 靠近橋臺50cm范圍內路堤，由于壓實困難，必要時可改填內摩擦角較大的透水性材料，如石渣、碎石、砂礫等。即能減少路基的壓縮沉降量，也利于臺背縫隙中滲入的雨水沿泄水管順利排出路堤外。

3.3.2 路堤中土工格柵合成材料的應用

采用土工格柵處理橋臺臺背填土時，土工格柵與土一起承受外部和內部荷載的作用；由于格柵與土接觸面的磨擦作用，降低了橋臺臺背局部范圍內土中的垂直應力，使土體承載能力得以提高，減少了沉降；土工格柵使土體的抗剪強度得以充分發揮，約束了土體的側向變形；水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在反復荷載作用下，不會產生或減少變形的累積。

在工程實施時，鋪土工格柵長度應大于5m且不小于橋臺高的0.75倍，每層格柵長度由下而上按1∶1的坡度增加，每層格柵之間間距越密效果越好，但從經濟適用上考慮，下疏上密，取50～100cm較為適宜，對格柵之間的土體需保證壓實度要求。

3.4 增設橋頭防護

為防止臺后路堤中央分隔帶和機非分隔帶處橋頭水滲入路堤造成路堤不穩定，在兩側橋頭路堤分隔帶加鋪預制塊硬化路堤表面，并要求硬化帶與橋臺前錐坡硬化聯成一體，防止雨水滲入橋臺后路堤中。

3.5 合理安排施工工序

3.5.1 為使臺后填土可以早開始，應在立柱、基樁施工安排中，先安排橋臺，再做其它中墩。

3.5.2 為保證橋臺蓋梁下填土壓實質量，要求必須先將臺背填土至蓋梁底面標高，再澆筑橋臺蓋梁。

3.5.3 為避免橋梁、伸縮縫、路堤三者標高不一致形成錯臺，要求在施工工藝上加以改進，即鋪裝路面時先將伸縮縫預留槽臨時用瀝青混凝土填筑，路面一次鋪筑，再對預留槽進行切縫安裝橋臺伸縮縫。

4 結語

橋頭跳車是現在一個常見的比較復雜的技術問題，預防治理并加強施工質量控制是一項長期而艱巨的工作，在嚴格按照施工規范操作規程下，還需建設方、設計方、監理方及其它相關方等各單位共同努力，采用合理、可行的處理措施，使橋頭跳車問題得到進一步的控制和解決，創造一個良好的行車條件，提高行車的安全性和舒適性。