農村公路橋頭跳車原因和預防

張 強

(陽泉市交通運輸局，山西 陽泉 045000)

?

農村公路橋頭跳車原因和預防

張 強

(陽泉市交通運輸局，山西 陽泉 045000)

論述了農村公路橋頭跳車的原因，從橋梁臺背地基處理、設計、橋梁填充材料、設置橋頭搭板等方面，探討了橋頭跳車的預防措施，從而確保農村公路行車的舒適性、安全性及耐久性。

農村公路，橋頭跳車，填充材料，臺背

0 引言

近年來，我國加大了對農村基礎設施建設工程的投入比例，縱橫交錯的農村公路也逐漸成為公路網絡中的重要組成部分，技術等級不斷提高，自2006年至2012年，大批的農村公路橋梁投入使用，由于我市屬于能源型城市，車流量大，載重車輛比例占到80%以上，地質情況復雜，沉陷地段比較多，在農村公路橋梁運行中，多數發生了橋頭跳車的現象。橋頭跳車不但影響農村公路行車舒適性和行駛性，而且還影響到行車的安全性。行駛車輛在橋梁或涵洞兩頭的跳動，造成橋臺和橋頭路面以及伸縮縫等裝置的破壞，直接影響公路的服務功能和使用壽命。結合近年來管養農村公路的工作實踐，就跳車形成的原因和處治措施提出以下一些方法。

1 橋頭跳車的原因

在農村公路養護管理中，國道307復線陽泉段樁號K5+360處馬家坡大橋橋頭搭板脫空導致搭板斷裂、橋頭連續跳車。該橋2007年建成通車后,由于季節性水位變化及雨季節地表水入滲,直接導致錐坡下土體的強度軟化,進而土基逐漸沉降變形,出現局部弱支撐、裂縫、沉降,搭板下部支承面形成部分脫空,大型車通過時,搭板就變為不均勻支承,并在最大沉降值處的塔板下端產生集中應力現象,形成裂隙逐漸使后端應力變大,當超過允許彎拉應力時,就會導致搭板斷裂。農村公路等級從一級到四級，個別地段還有等外路，因此差異較大，再加上道路縱橫交錯，農田澆灌，造成橋梁涵洞較多，橋梁涵洞臺背出現的問題也千差萬別，現就一般出現的橋頭跳車歸納如下。

1.1 臺身剛度及臺背填料的影響

農村公路上橋梁，橋臺的臺身大多為石灰巖砌筑而成，臺背填充料采取就近取料的形式，大都為橋梁附近取用的砂礫等透水性好的材料，再加上受施工時的影響，壓實機械不可能完全按照設計壓實靠近臺背的填料，不能完全消除填料顆粒間的孔隙，在車載和自重影響下，橋梁或涵洞臺背填料急速被壓縮，孔隙間空隙迅速降低，盡管設置了橋頭搭板，但一般在通車兩年以后，有的橋梁還是會出現不均勻沉降，從而引起橋頭跳車。

1.2 地基土質不良和橋頭路基地基處理不徹底

農村公路大多處于山區，橋涵地段有時地下水位較高，而陽泉地區水位較高地段大多屬軟土地基。這種地基土如果受到施工等的干擾及影響，天然土體的結構就會受到破壞，強度因此顯著降低。如果橋頭路基填筑高度較高時，產生基底應力相對也會較大，在車輛等動靜荷載的作用下，極易引起橋梁涵洞臺背填筑的路基沉陷，導致路面隨之變形，最終出現橋頭跳車。

1.3 受施工等因素方面的影響

農村公路等級有一級、二級、三級、四級及等外路，低等級公路比例較大，不能像高等級公路一樣，壓實機械按設計壓實靠近臺背的填料，填料顆粒間孔隙不能完全消除，受到車輛荷載和自身重力的影響，填料間孔隙率降低，橋梁及涵洞橋臺背后路基填料很快產生壓縮沉降，最后出現橋頭跳車的現象。

1.4 剛柔突變的影響

農村公路道路交叉較多，農田澆筑時也得增加橋梁或者涵洞，因此農村公路橋梁的數量比干線公路要多出很多。剛度不同的路面結構在橋頭跳車處所產生的振動效果大不相同，橋梁或涵洞的橋臺一般采用較大剛性的堅石砌筑或鋼筋混凝土澆筑，屬較大整體剛度的剛性體；相連的路面的橋梁或涵洞等結構物的橋臺，剛性較小柔性較大。很明顯，道路與橋梁或涵洞結構橋臺之間存在著較大的剛柔度差，這樣必然引起道路與結構物橋臺之間產生較大的剛柔度突變，引起橋頭跳車。

1.5 施工期間管理不善

農村公路施工管理不同于高等級公路的施工管理。橋梁或涵洞是控制性施工工程，一般先進行橋梁或涵洞墩臺施工，后進行橋頭路堤的施工，這樣必然造成橋頭路堤自然沉降時間較少，施工結束后橋頭填筑沉降量加大從而出現橋頭跳車的現象。軟土地基上橋頭施工，作為整個施工工序的關鍵，必須及早開工，在軟基處理完成，滿足路堤穩定和填料荷載的前提下，才能接著完成橋頭路堤的施工工作。受到總工期影響，有時在路堤沉降沒有穩定、沉降速率仍然過大的情況下，為了趕工期、趕進度，出現過早鋪筑路面的情況，以求早日通車，為政府部門領導獻禮等，因而導致橋頭跳車的不良后果。

1.6 滲水導致橋頭路基軟化

農村公路點長，面廣，主線施工完成后，由于建設資金不足，附屬設施的施工往往不能及時配套，由于在邊溝和排水溝等附屬設施上相對不完善，路面雨、雪、澆灌農田等的水滲入路基或者是路面積水沿臺背滲入路基，使路基水土流失，低等級公路也不具備及時完善邊坡植被的條件，導致橋頭引道路基下沉。在路面和橋面的結合部位產生細小裂縫。雨雪水滲入后，導致路基沉降，造成橋頭跳車。

2 橋頭跳車的預防措施

2.1 對橋梁臺背地基的處理

1)一般性地基。農村公路養護管理工作中，對橋頭路堤邊坡及坡腳以外至少3 m以內的腐殖土、淤泥等徹底清除。對基底進行壓實，壓實度不應小于90%。尤其是回填土要嚴格按照分層填壓的要求，控制好每層厚度和壓實度。

2)軟地基。農村公路養護要根據土層厚度和軟弱程度，采用排水固結法和換土法改善地基性能。如果軟土厚度2 m以內的，均適合采用換填砂礫法，以提高地基承載力，盡量減少沉降差異。軟土層大于2 m的時候，考慮采用旋噴樁、粉噴樁、碎石樁等處治并選用透水性好的材料設置墊層。墊層頂面設土工布，坡腳設置盲溝將路基水排出。

3)濕陷性黃土地基。農村公路在橋梁養護中，對錐坡坡腳外2 m范圍內的地基要進行強夯。壓實度要滿足規范要求。達到橋臺基地承載力的設計要求，基底標高和橋臺和橋頭路堤是同一水平面。

2.2 從設計開始進行提前預防

農村公路建養管工作對線性的要求和干線公路、高等級公路比較相對較低。

尤其是在橋址選擇上空間較大。所以在設計階段從橋梁的選址到設計，加強優化比選工作。在設計中涉及橋址的選擇上，綜合考慮地質情況，路堤長度，填方高度，填充材料的選用和路堤沉降等問題，盡可能避開濕陷性黃土地基和軟地基。

2.3 橋梁填充材料的嚴格選用把關

農村公路橋梁施工中，一般填充都會選用透水性材料，特別是要選用內摩擦角較大的填筑材料，可以使從臺背縫隙中滲入的雨、雪、灌溉農田的水沿盲溝排出。填筑材料的細料含量不宜超過20%。完成臺前防護工程和橋梁的上部結構后再開始臺背填筑工作。對碾壓遍數和每層的厚度要嚴格控制。嚴格按照規范要求檢測壓實度。尤其對不易碾壓到的部位要及時調整調配合適的機械，確保壓實質量。

2.4 設置橋頭搭板

農村公路橋梁施工中，在橋臺背后設置搭板是目前采用較多的措施，搭板可以滿足路面結構層的剛度漸變要求。搭板在橋臺側臺背上用錨栓固定。另一側置于路面基層，搭板根據填土厚度的不同長度不同。具體實踐中按照《公路橋涵設計通用規范》規定，參考有關資料，搭板長度和厚度可參考表1，表2。

表1 搭板長度

表2 搭板厚度h cm

搭板板面向臺后以10%縱坡傾斜，板頂鋪裝逐漸加厚。搭板下面至少要2 m的砂礫墊層。墊層鋪至兩側邊坡面，并沿路方向

延續鋪筑2 m～3 m。沿搭板縱向，為了不使支點局部承載壓力集中過大而發生斷裂等破壞，在橋頭搭板的鈍角部位要加設輔助鋼筋，以確保搭板的使用質量。

2.5 加厚埋設搭板

農村公路在混凝土路面施工過程中，采用設置加厚埋設搭板的辦法預防橋頭跳車。為保證搭板及埋板連接部位的水平和垂直方向的變位，采用高回彈模量和高強度的路面結構材料，以提高搭板及埋板地段的整體抗沖擊能力。目前農村公路上逐漸使用較多的是搭板采用變厚度截面，前段厚度相同，板頂鋪裝與橋面相同;搭板后段減薄，板頂鋪裝與路面結構相類似的新工藝。搭板的縱向坡度與路基縱坡平行，這樣既方便了路面的攤鋪和碾壓，又能使搭板更加適應橋梁或涵洞臺后路基沉降變化的影響。

2.6 設計施工中設置過渡路面

農村公路施工中，由于引發橋頭不均勻沉降的原因較為復雜，也可以采用設置過渡路面的方法。根據橋梁長度和接頭處填方長度一定范圍內設置過渡性路面，待路堤沉降相對終止時再鋪設設計路面。過渡路面接縫處的處理辦法如圖1所示，經過幾年來農村公路使用該辦法的整治，大致消除了面板因溫度應力撓曲變形產生局部應力，減小了搭板底部結構的不均勻沉陷引起的錯臺、斷裂。

2.7 進行注漿處理

農村公路建設中，臺背填土和橋臺搭板完成一段時間后，即可以對臺背進行注漿加固。注漿范圍為搭板長度延長1 m～2 m,注漿孔用φ50 mm～φ75 mm風鉆成孔，孔位平面用三角形或梅花形，間距150 cm～200 cm，注漿時先注外圍，待土體固結后再注中間，防止跑漿。

3 結語

農村公路橋頭跳車的原因復雜，分析和預防都需要不斷探索，通過多年來的實踐與農村公路建設、養護、管理的經驗總結，以及去兄弟單位參觀、學習，引進先進的設計與施工管理新技術、新經驗、新工藝，再加上進一步的學習與培訓，深刻認識到橋頭跳車與路基路面及橋梁涵洞的設計、施工管理、養護管理都有密切關聯。所以，從設計、監理、施工管理，到后期養護都需要嚴格控制，嚴格按照公路工程路基、路面、橋梁、涵洞等的設計、施工規范要求才能較好解決。

Rural highway bridge jump car causes and prevention

Zhang Qiang

(YangquanCityTransportDepartment，Yangquan045000,China)

The paper indicates the reasons for the jumping car at rural highway bridges, and explores its prevention measures from the bridge abutment foundation treatment, design, bridge filling materials, and allocation of bridge plates, so as to ensure the comfort, safety and durability of the vehicle on rural bridges.

rural road, jumping car of highway bridge, filling material, abutment

1009-6825(2016)16-0142-02

2016-03-27

張 強(1970- )，男，工程師

U418

A