劉雪梅　張海亮

摘要本文從理論上分析了橋頭出現(xiàn)跳車的原因，并從設(shè)計(jì)和施工方面提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞橋頭；跳車；形成原因；防治措施

隨著道路等級(jí)的提高，涵洞、橋梁等構(gòu)造物在公路里程中所占比例越來(lái)越大，通過(guò)對(duì)橋梁使用性能的調(diào)查顯示，橋頭跳車現(xiàn)象已經(jīng)成為公路使用過(guò)程中普遍存在的質(zhì)量通病，主要表現(xiàn)為：路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂。橋頭跳車的出現(xiàn)，使車輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機(jī)和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故。因此，研究橋頭跳車現(xiàn)象，對(duì)其產(chǎn)生的原因加以分析，提出預(yù)防該病害的一些積極措施，對(duì)公路建設(shè)具有較為重要的意義。

1橋頭跳車的原因

橋臺(tái)基礎(chǔ)與其兩側(cè)路基填土之間的沉降差異是產(chǎn)生橋臺(tái)跳車現(xiàn)象的根本原因。其產(chǎn)生和形成是多方面的，包括地基地面條件、填料及設(shè)計(jì)、施工等多方面的因素。

1.1設(shè)計(jì)不周

設(shè)計(jì)人員有時(shí)對(duì)施工過(guò)程如何便于碾壓考慮不周，對(duì)于填料的要求不嚴(yán)格，臺(tái)背排水考慮欠佳。橋梁結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的路堤，一般為高填方路基，設(shè)計(jì)上多數(shù)對(duì)高路堤并無(wú)特殊要求，如壓實(shí)指標(biāo)等指標(biāo)均與一般路堤相同。由于路堤較高，填筑后受到自重和行車荷載的作用，路堤必然產(chǎn)生豎向變形。

1.2剛?cè)嵬蛔儯鸪料萏?/p>

橋梁與路基一般是以平行施工法進(jìn)行的。由于結(jié)構(gòu)物橋臺(tái)一般采用剛性很大的堅(jiān)石砌筑或鋼筋砼澆筑而成，具有較大的整體剛度。屬剛性體，對(duì)地基強(qiáng)度一般都有較高的要求，并進(jìn)行加固處理，因此沉降較小或基本不沉降。而與結(jié)構(gòu)物橋臺(tái)相連的道路，具有剛性較小柔性較大的特性，屬?gòu)椝苄泽w。顯然，道路與結(jié)構(gòu)物橋臺(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道路與結(jié)構(gòu)物橋臺(tái)之間產(chǎn)生較大的塑性變形相對(duì)差和較大的剛度突變，勢(shì)必增強(qiáng)橋頭跳車的振動(dòng)效果。

1.3臺(tái)背填料壓縮，引起橋頭路基沉降

臺(tái)背填料一般為滲透性材料，存在孔隙，加上施工時(shí)受施工作業(yè)方面的影響，壓實(shí)機(jī)具不能過(guò)分靠近接觸臺(tái)背，不能將填料顆粒間孔隙完全消除，在車輛荷載和自身重力作用下，填料迅速壓縮，空隙率降低，便在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降，造成跳車。在工程實(shí)踐中，就是施工時(shí)工序符合要求。壓實(shí)度達(dá)到要求，但臺(tái)后填土較高，隨著時(shí)間的推移，也會(huì)產(chǎn)生不可避免的沉降。有時(shí)臺(tái)后填土荷載對(duì)基底產(chǎn)生附加壓力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使橋臺(tái)向后傾斜，產(chǎn)生不均勻沉降。

1.4地基土質(zhì)不良造成的沉降

橋涵通常位于溝壑地段，地下水位較高，且多屬軟土。由于款土一般具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性和抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，一旦受到擾動(dòng)，天然結(jié)構(gòu)易受破壞，強(qiáng)度便顯著降低，橋頭路基填筑高度較大，產(chǎn)生基底應(yīng)力相對(duì)較大，在車輛荷載作用下，更易引起地基沉降，特別是工后沉降較大。

2橋頭跳車的防治措施

2.1設(shè)計(jì)上的防治

首先設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求；對(duì)橋頭跳車的部位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，提出施工指導(dǎo)意見(jiàn)，并認(rèn)真詳細(xì)的進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。其次設(shè)計(jì)單位要優(yōu)化橋臺(tái)設(shè)計(jì)形式，推薦采用u型橋臺(tái)，可變厚度搭板。橋臺(tái)搭板設(shè)計(jì)要保證車輛從柔性至剛性、剛性至柔性有一個(gè)較合理的過(guò)渡段，減少橋頭跳車，在橋臺(tái)背墻上預(yù)埋鋼筋錨栓，牽制縱向位移。對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背路基應(yīng)進(jìn)行換填處理，大橋臺(tái)背填料順路線方向長(zhǎng)度自臺(tái)身起底面不小于3m；拱橋臺(tái)背填筑長(zhǎng)度不小于臺(tái)高的3～4倍，并且其填筑的材料應(yīng)選擇強(qiáng)度高、滲水性好、塑性好、壓實(shí)快、透水性好的材料，從橋臺(tái)到正常路段，材料性質(zhì)要有一定的過(guò)渡；臺(tái)后及橋頭處路基必須設(shè)置排水設(shè)施如橫向泄水管或盲溝，避免水對(duì)路基材料的浸潤(rùn)，以減少臺(tái)后路基的沉降量。

2.2施工中的防治

2.2.1地基加固處理

為消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的差異沉降變形，需對(duì)軟土地基、濕陷性黃土地基等進(jìn)行處理。在進(jìn)行地基處理時(shí)，首先，應(yīng)了解地基的地層巖性情況，并取樣做土的含水量、密度和剪切等試驗(yàn)，從而確定地基沉降變形量。其次，分段計(jì)算填方自重壓力，根據(jù)具體的地層情況設(shè)計(jì)地基加固方案。使臺(tái)后填方路段的地基沉降變形與橋臺(tái)地基沉降變形保持一致，對(duì)不同的地層采用不同方法和措施。

第一、軟土地基。對(duì)于高速公路上的軟基處理，通常采用袋裝砂井法、換土法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、振動(dòng)碎石樁法等等。但以塑料排水板堆載預(yù)壓法的效果最佳。

第二、黃土地基。黃土地基的主要特點(diǎn)是具有濕陷性。施工前應(yīng)進(jìn)行地基土的濕陷性指標(biāo)和壓縮試驗(yàn)，在計(jì)算臺(tái)后填方土體壓力時(shí)，注意防排水設(shè)計(jì)，防止地基產(chǎn)生沉陷。對(duì)于濕陷性黃土地基可采用無(wú)砂混凝土小樁進(jìn)行加固處理。在臺(tái)口填土完成后，通過(guò)打設(shè)小樁和壓力注漿，一方面在臺(tái)口填土和路基中壓入水泥漿液，改善填土及地基土變形模量，另一方面在填土和路基中形成豎向增強(qiáng)樁體，構(gòu)成雙重人工地基。該形式復(fù)合地基能有效減小臺(tái)后填土及路基的工后沉降，并快速達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)口路基與路臺(tái)差異變形的目的。

2.2.2設(shè)置橋臺(tái)搭板

搭板設(shè)置可以使在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過(guò)渡到剛性橋臺(tái)上，使車輛通過(guò)時(shí)跳躍現(xiàn)象大為減少。橋頭搭板長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)路基的容許工后沉降值計(jì)算確定，常取3～15m，當(dāng)超過(guò)8m時(shí)，宜設(shè)計(jì)成兩段式或三段式搭板。為達(dá)到良好的使用效果，要求施工時(shí)對(duì)搭板進(jìn)行加固處理，在搭板的端部設(shè)置寬0.4m、深1m的水泥穩(wěn)定砂礫枕梁。

2.2.3臺(tái)背填料的選擇

施工中，臺(tái)背填料應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)擇優(yōu)選用。首先應(yīng)選擇強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的材料，應(yīng)避免采用容易產(chǎn)生崩解的風(fēng)化巖的碎屑。以免因填料風(fēng)化崩解而產(chǎn)生下陷。填料要求級(jí)配得當(dāng)，沿縱向的填筑長(zhǎng)度在基底處不少于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)。

2.2.4臺(tái)背填方碾壓方法

施工過(guò)程中盡可能擴(kuò)大施工現(xiàn)場(chǎng)，以便充分發(fā)揮一般大型填方壓實(shí)機(jī)械的作用。當(dāng)受場(chǎng)地限制時(shí)，可采用橫向碾壓法，盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于壓路機(jī)不能靠近的地方，可采用強(qiáng)夯處理方法。強(qiáng)夯機(jī)宜采用重100KN夯錘，提升高度一般為6～8m，即夯擊能量為600～800KN·m。對(duì)于臺(tái)背及耳墻附近，則應(yīng)減小夯錘提升高度至2～3m和增加錘擊次數(shù)，以免傷害橋臺(tái)。

2.2.5設(shè)置完善的排水設(shè)施

填方的排水措施對(duì)填方的穩(wěn)定極為重要，特別是靠近構(gòu)造物背后的填料，在施工中及施工后易積水下陷。因此，在施工時(shí)，首先在基底上填筑橫坡為3％～4％的粘土土拱。并進(jìn)行夯實(shí)，然后在土拱上挖一條雙向放坡的地溝，在臺(tái)背后全范圍內(nèi)滿撒一層隔水材料。

2.2.6采用土工格柵加筋橋頭填土

此法是在橋頭路基填土中采用土工格柵加筋的方法，此方法可起到提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、緩沖行車荷載及限制路基的工后沉降等作用。

3結(jié)束語(yǔ)

橋頭跳車是一個(gè)很復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位共同努力，針對(duì)不同的地質(zhì)條件，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制定相應(yīng)的施工方案，強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，采取一系列切實(shí)可行的防治措施，盡最大努力減輕橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。