淺析橋頭跳車防治

■龔 獻(xiàn) ■江蘇省鹽城市濱?？h公路管理站，江蘇 濱海 224500

橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是由于公路橋頭及伸縮縫(橋頭引道)處沉降量不一致或伸縮縫破壞而導(dǎo)致橋頭處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，致使車輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍，特別是近年來(lái)我國(guó)高等級(jí)公路的發(fā)展迅速，橋頭跳車現(xiàn)象也成為較多出現(xiàn)的質(zhì)量通病之一。主要成因有以下幾個(gè)方面:

1 橋頭位置土質(zhì)不好

因橋頭位置地下水位較高，造成橋頭土質(zhì)多為軟土，由于軟土天然含水量高、透水性差、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，經(jīng)荷載反復(fù)作用下沉降量較大，再加上橋頭路基回填高度較大，基底應(yīng)力產(chǎn)生較大，在各種荷載反復(fù)作用下容易引起地基沉陷，特別是施工后沉降量較大。

2 臺(tái)背填料在荷載反復(fù)作用下的影響

臺(tái)背填料一般采用滲透性材料，空隙率大，施工中壓實(shí)較難，壓實(shí)度很難達(dá)到100%，即將填料顆粒間的孔隙不可能完全消除，加固處理未能達(dá)到要求，從而使橋臺(tái)和臺(tái)后填方產(chǎn)生差異變形。在公路自重及車輛等各種荷載反復(fù)作用下，變形量逐漸增大，超過(guò)極限變形即產(chǎn)生路基沉降，導(dǎo)致跳車現(xiàn)象。

3 剛度突變引起的沉陷跳車

橋臺(tái)為剛性，具有較大整體剛度，橋臺(tái)自身的壓縮量極小，屬?gòu)椥宰冃?，而路堤為柔性，本身剛度極小，非彈性變形量大，自身壓縮量也較大，在各種荷載作用下，路堤與橋臺(tái)之間存在著較大的剛度差，這個(gè)剛度差的存在必然引起路堤與橋臺(tái)之間產(chǎn)生較大的剛度突變，形成沉陷，從而導(dǎo)致橋頭跳車。

4 施工質(zhì)量達(dá)不到要求，導(dǎo)致工后沉降

一些施工單位質(zhì)量意識(shí)淡薄，因施工不當(dāng)或施工程序顛倒讓橋頭路堤滯后完成，沒(méi)有嚴(yán)格按施工規(guī)范程序進(jìn)行施工作業(yè)，在進(jìn)行臺(tái)背填土?xí)r填土速度過(guò)快，松鋪厚度控制不嚴(yán)，填料把關(guān)不嚴(yán)，壓實(shí)度未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，用人工壓實(shí)地段強(qiáng)度不夠，加上臺(tái)背的防護(hù)排水工程設(shè)置不完善，使橋頭路堤自然沉降時(shí)間較少，高填土路基不穩(wěn)定，施工后極易產(chǎn)生不均勻沉降。

因此解決橋頭跳車病害的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何解決路基的不均勻沉降，使橋涵與橋頭路基回填段沉降平衡或基本平衡狀態(tài)，也即呈現(xiàn)連續(xù)沉降狀態(tài)，使路基與橋涵連接處形成剛?cè)徇^(guò)渡路段。防治橋頭跳車應(yīng)遵循“因地制宜，合理選擇，預(yù)防為主，治養(yǎng)結(jié)合”的綜合防治原則，對(duì)不同地段、類型的橋涵所處的地質(zhì)、水文、地形條件進(jìn)行全面綜合分析，采用經(jīng)濟(jì)合理、簡(jiǎn)便易行、切實(shí)有效的防治措施，但不論采用何種防治措施，都必須嚴(yán)格按《規(guī)范》及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工都是防止橋頭跳車的首要前提條件。歸納起來(lái)，建議采取以下幾種措施:

(1)換填填筑材料。由于橋臺(tái)后背回填段回填高度較大，而土的內(nèi)摩擦角較小，加之壓實(shí)質(zhì)量效果的影響，所填路基的壓縮沉降量—般較大，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)不同情況選用摩擦角大、強(qiáng)度高、透水性好的填料(如砂礫、礫石、連續(xù)級(jí)配碎、石灰穩(wěn)定土等材料)，該種填料壓實(shí)速度快，加載后能在短期內(nèi)形成強(qiáng)度。填料要求級(jí)配得當(dāng)，沿縱向的填筑長(zhǎng)度在基底處不小于2m，并按1∶1設(shè)置斜坡或臺(tái)階，保證在頂面的填筑長(zhǎng)度與搭板長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，用其作為橋涵臺(tái)背填料可以起到過(guò)渡作用，使橋涵沉降與橋臺(tái)路堤沉降形成連續(xù)性。應(yīng)當(dāng)注意的是在橋頭路堤任一高度的平面內(nèi)應(yīng)采用相同填料(填筑不同層次可用不同的填料)。在筆者所參與的公路工程的施工過(guò)程中，橋臺(tái)路基填土多采用輕質(zhì)填料，其目的就是減少填方容重，減輕填方土體對(duì)地基的壓力，從而達(dá)到減少地表以下土層排水固結(jié)產(chǎn)生的沉降。

(2)地基加固處理。地基加固處理是防治橋臺(tái)跳車最有效的方法之一，尤其是處理軟弱地基，效果明顯。由于地基加固的費(fèi)用比重較大(約占總投資的三分之一以上)，因此在選擇處理方案時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選取經(jīng)濟(jì)適用的加固方案。對(duì)于正常壓實(shí)的軟性粘土，首先考慮的應(yīng)采取排水固結(jié)措施，如插塑料排水板等方法，通過(guò)一系列方法來(lái)改善橋頭路堤的排水條件，縮短排水途徑，使地基在承受附加荷載作用后，大大加快排水固結(jié)過(guò)程，進(jìn)而使橋頭路堤強(qiáng)度得以迅速提高，這種方法既經(jīng)濟(jì)又有效。如果橋頭路堤屬于軟弱地基，除了上述的排水固結(jié)措施以外，較多采用擠密樁、攪拌樁等深層復(fù)合地基法來(lái)提高土的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，使橋頭路堤盡量連續(xù)平穩(wěn)過(guò)渡。

(3)排水設(shè)計(jì)?？紤]到水對(duì)地基和填土的強(qiáng)度具有重要的影響作用，橋頭填方路基應(yīng)更加注重排水設(shè)計(jì).按照規(guī)范要求，對(duì)于路堤與臺(tái)背或墻背結(jié)合部，應(yīng)設(shè)有上下貫通的完整排水系統(tǒng)，填料應(yīng)以透水性材料為主(如砂礫、碎石等)，把橋頭下滲水迅速排出路堤，以防止因路堤滲水影響路基穩(wěn)定性，破壞其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致路基沉陷引起橋頭跳車.

(4)設(shè)置土工合成材料。由于土工材料具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、穩(wěn)定性好、適應(yīng)范圍廣、不易老化等特點(diǎn)，將其合理設(shè)置于橋臺(tái)路堤之內(nèi)，既可以提高地基承載能力，同時(shí)也不影響排水，，又可以提減少路堤填筑后的地基不均勻沉降。

(5)預(yù)壓處理。預(yù)壓處理就是在擬建橋臺(tái)處，先填土進(jìn)行預(yù)壓處理，待地基達(dá)到到一定強(qiáng)度后，挖去填土，進(jìn)行結(jié)構(gòu)物施工。有時(shí)為了加速路堤地基固結(jié)下沉，在進(jìn)行填筑路堤施工時(shí)，還可比設(shè)計(jì)高度預(yù)先把土填得高一些，或加寬填土寬度，采用預(yù)壓處理，待地基沉降穩(wěn)定后再將超填部分挖除。這種預(yù)壓或超載預(yù)壓的方法，可以說(shuō)是處理軟弱地基最經(jīng)濟(jì)、有效的方法，它不僅可以解決可以解決臺(tái)后填土的不均勻沉降問(wèn)題，而且可以解決橋頭的跳車問(wèn)題。

(6)臺(tái)背壓漿處理。待橋涵臺(tái)背后填土完成后，根據(jù)臺(tái)背填土高度不同以及現(xiàn)場(chǎng)條件確定壓漿施工工藝參數(shù)及壓漿方法，在臺(tái)背一定范圍內(nèi)以一定間距和壓力壓注水泥漿液或硅粉漿，漿液在壓力的作用下滲入填土的空隙中，進(jìn)一步提高填土的密實(shí)度，減少橋臺(tái)與路基之間的剛度差，有效的防止因橋臺(tái)與后背填土的不均勻沉降而產(chǎn)生的橋頭跳車現(xiàn)象.

(7)合理設(shè)置橋頭搭板。橋頭搭板在橋梁設(shè)計(jì)階段一般均有設(shè)置，橋頭搭板所起的作用為當(dāng)橋臺(tái)與路基發(fā)生不均勻沉降時(shí)可以在其范圍內(nèi)起到過(guò)渡作用。選擇搭板類型應(yīng)根據(jù)橋梁基本情況以及橋梁結(jié)構(gòu)物與路基之間的差異沉降容許值來(lái)選擇適合的搭板類型，橋頭搭板一端搭在路基上，另一端搭在橋臺(tái)上，橋頭搭板的縱、橫坡原則上應(yīng)與路面相一致，特殊情況會(huì)稍大些，但不得＞5%。橋頭搭板埋置深度應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行選擇，柔性路面宜采用中置式或低置式，剛性路面可選用高置式，由于中置式易于施工，故采用較為普遍。橋頭搭板設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)路基沉降后的縱波變化值來(lái)確定，變化值應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，搭板長(zhǎng)度一般為3～15m。搭板的近臺(tái)端一般用拴桿固定在橋臺(tái)前墻牛腿或頂面上。

(8)合理安排施工工序。施工工序的合理安排對(duì)防止橋頭跳車也尤為重要，樁基施工時(shí)應(yīng)先橋臺(tái)，后橋帽。盡早進(jìn)行橋臺(tái)后背進(jìn)行填土，以減少工后沉降，為保證橋臺(tái)臺(tái)后填土壓實(shí)度要求，應(yīng)先將臺(tái)后填填至臺(tái)帽底面標(biāo)高，再澆注帶搭板牛腿的臺(tái)帽。為使伸縮縫與兩側(cè)橋梁及臺(tái)帽標(biāo)高一至，不發(fā)生錯(cuò)臺(tái)，在施工時(shí)就必須由生產(chǎn)廠家專業(yè)隊(duì)伍安裝伸縮縫，根據(jù)不同的溫度.采用不同的預(yù)伸縮量。要求鋪筑路面時(shí)先將伸縮縫預(yù)留槽臨時(shí)用瀝青填筑，路面一次鋪筑，再對(duì)預(yù)留槽進(jìn)行切縫，安裝伸縮縫。

(9)嚴(yán)格施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)督。施工過(guò)程中嚴(yán)格每道工序的質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)督工作是有效防止或減少橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生的基礎(chǔ)。橋臺(tái)與路基的不均勻沉降有些是由于設(shè)計(jì)方面的原因，但也有較大部分是因?yàn)楹鲆暿┕み^(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)督所造成。如橋臺(tái)臺(tái)背填土的質(zhì)量控制，臺(tái)背回填壓實(shí)一般均采用了重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為95%以上，但是由于有些工程的臺(tái)后填料為砂類土或透水性材料，孔隙率大，所含的水分較多，尤其在自重及各種荷載的反復(fù)作用下，孔隙率容易逐漸減小，造成臺(tái)后填料在一定期限內(nèi)會(huì)產(chǎn)生壓縮變形，引起沉降。另外臺(tái)后填土一般均為高填土，因而臺(tái)后填料的壓縮變形也就相應(yīng)較大。而部分施工單位的質(zhì)量意識(shí)淡薄，只講進(jìn)度，忽視質(zhì)量，加上緊靠臺(tái)后的填土壓路機(jī)要受到橋臺(tái)的限制，碾壓困難，難以碾壓到位，導(dǎo)致漏壓、壓實(shí)遍數(shù)不夠等現(xiàn)象，使臺(tái)后填土的壓實(shí)度嚴(yán)重不足，因而增加了臺(tái)后填料的壓縮變形空間.因此，施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)督不僅體現(xiàn)在工程關(guān)鍵部位，更要體現(xiàn)在工程施工中的邊角和死角，做到整體與個(gè)別統(tǒng)籌控制，才能有效防止或減少橋臺(tái)與路基的不均勻沉降.

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)橋頭跳車問(wèn)題各人都有不同的觀點(diǎn)，解決這一病害不僅要在工程設(shè)計(jì)時(shí)多采用新工藝、新技術(shù)，在工程施工時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，而且要把設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)之間相互協(xié)調(diào)，根據(jù)不同原因，提出合理的方案，嚴(yán)格控制施工程序，把握施工質(zhì)量，才能有效地避免橋頭跳車現(xiàn)象，改善行車條件，保障道路安全暢通。

［1］馮承剛.橋頭跳車的原因及防治措施［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013(24).

［2］才仁索朗，西熱旦增.闡述橋頭跳車的原因及綜合防治措施［J］.公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2014(01).