尚德惠

(山西省路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西太原 030006)

1 研究背景

橋頭跳車一直是橋梁通病，其一般是由于橋頭引道同橋臺處橋面的沉降不協(xié)調(diào)或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現(xiàn)突變引起的。橋頭跳車不但影響行車速度，更影響到行車的舒適與安全，在炎熱的夏天特別容易引起車輛爆胎進而造成惡性事故;同時，由于車輛通過時的劇烈顛簸造成對伸縮縫、橋梁結(jié)構(gòu)及路面的沖擊將會導(dǎo)致這些部件的加速破損，嚴(yán)重影響橋梁及公路的使用壽命。本文著重從橋頭跳車成因入手研究橋頭跳車的預(yù)防和處治措施。

2 橋頭跳車成因分析［1，2，4］

2.1 不均勻沉降

由于路基、橋梁基礎(chǔ)、臺背填料等自身物理因素導(dǎo)致其三者在橋梁施工運營過程中沉降不協(xié)調(diào)及最終沉降量不一致等造成路基、橋臺背后及橋面三者之間出現(xiàn)高差，導(dǎo)致橋面縱坡起伏，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。雖然在橋梁設(shè)計及施工中采取一些措施盡力避免，但由于其內(nèi)在原因的復(fù)雜性，很難根本上避免橋頭跳車。因此必須在設(shè)計、施工等方方面面綜合考慮預(yù)防。

2.2 橋梁設(shè)計原因

由于設(shè)計原因造成的橋頭跳車主要有以下幾種情況:

1)一般橋梁在設(shè)計時往往針對橋臺及臺背回填進行設(shè)計并提出施工工藝要求，而往往忽視了對臺背填方下地基的處理，或者是在缺乏地質(zhì)資料情況下選擇了不當(dāng)?shù)奶幹螌Σ?，造成填方地基的沉陷?/p>

2)路面排水設(shè)計不佳，如部分橋頭路面沒有做攔水緣石等造成路面排水不暢，導(dǎo)致橋頭護坡被沖損和毀壞;在橋涵與路堤的交接部位一般存在裂隙，雨水會滲透進而對路面結(jié)構(gòu)層和路堤產(chǎn)生沖刷和浸蝕，日積月累必然造成路堤和各結(jié)構(gòu)層的破壞。這都會造成路堤沉陷，橋頭跳車現(xiàn)象隨之發(fā)生。

3)設(shè)計選用了不合理的伸縮縫，導(dǎo)致伸縮縫在使用過程中極易堵塞卡死和破損，造成伸縮縫處凸凹不平。

4)引道、路堤邊坡及橋頭錐坡防護措施欠妥，橋頭錐坡坡度設(shè)置過陡，錐坡防護措施設(shè)置不當(dāng)，引道及路堤無防護措施等造成護坡在使用過程中坍塌和水毀。

5)橋頭沒有橋頭搭板或設(shè)置不當(dāng)，如長度設(shè)置不合理等造成橋面縱坡跳躍突變和搭板結(jié)構(gòu)及構(gòu)造設(shè)計不合理造成斷板等導(dǎo)致跳車。

2.3 橋梁施工原因

1)壓實度達不到標(biāo)準(zhǔn)。臺背填土是較高、施工面狹窄且工期緊迫的作業(yè)段，大型機械很難進場操作，給土方壓實工作帶來很大的困難;當(dāng)前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，臺背填土速度過快;在實際施工時，土方往往又不能達到最佳含水量，且臺背一定范圍內(nèi)土方壓實往往輔以人工夯實，壓實功較小，局部密實程度很難達到質(zhì)量要求。種種原因造成臺背填土不穩(wěn)定，后期沉降大。

2)臺背填料選擇不當(dāng)，在臺背回填過程中，施工方由于取料及成本考慮等原因選取了不當(dāng)?shù)奶盍匣蛘哂幸獾臏p少了添加物，如石灰、粉煤灰等用量，造成填料難以壓實，填料自密沉降后形成跳車。更為嚴(yán)重的是由于填料不當(dāng)會導(dǎo)致路基翻漿下陷等惡劣病害，處治困難。

3)不重視施工細節(jié)問題，如對設(shè)計中的細節(jié)措施理解不到位等，造成施工遺漏，如忽略了排水構(gòu)造設(shè)施的預(yù)留等造成橋梁本身存在缺陷，預(yù)防措施喪失。

2.4 橋梁管養(yǎng)原因

目前交通部門一般重建輕養(yǎng)，出現(xiàn)的橋梁病害往往得不到及時發(fā)現(xiàn)和處治，造成病害不斷發(fā)展惡化。如在發(fā)現(xiàn)護坡破損的初期馬上進行修復(fù)的情況下可迅速恢復(fù)護坡功能而其代價又是經(jīng)濟的，而如果忽視任其發(fā)展則可能導(dǎo)致護坡的塌陷損毀。

因此，在橋梁出現(xiàn)橋頭跳車跡象時橋梁管養(yǎng)部門應(yīng)當(dāng)及時查找原因，并據(jù)此落實對病害的處治，以免問題進一步擴大惡化。

3 橋頭跳車預(yù)防和處治對策［1，2，4］

3.1 做好施工質(zhì)量控制

制定具有懲罰性、激勵性的施工管理機制，做到獎罰分明，提高承包商及施工者責(zé)任心和主人翁意識，以盡量避免由于人為因素如偷工減料現(xiàn)象導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷，確保施工質(zhì)量。

3.2 臺背軟弱地基處治對策

處理臺背軟弱地基是控制不均勻沉降、防止出現(xiàn)橋頭跳車的重要措施，特別是如軟土、濕陷性黃土、沖積物等特殊地基更需要進行處理，以改善地基性能，提高承載能力，減少地基沉降，從而縮小橋臺與路堤的沉降差。

主要處理措施有:換填法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁法)、排水固結(jié)法等方法，具體在應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮地基類型及厚度、經(jīng)濟、安全等實際情況，選擇合適的處治方法，以有效地減少地基的沉降。

3.3 臺背路堤處治對策

由于施工空間狹小及出于對已有構(gòu)造物的安全考慮無法采用重壓等原因?qū)е屡_背回填質(zhì)量難以保證，臺背回填工序常安排在最后環(huán)節(jié)施工，沒有足夠的時間完成固結(jié)沉降，這將導(dǎo)致臺背路基在橋梁運營后發(fā)生的沉降量較連接部位的路堤沉降量大，這是引起路橋過渡段不均勻沉降的主要原因之一。

為此，應(yīng)從如下幾方面綜合預(yù)防臺背路堤沉降:

1)合理安排施工工序和時間，設(shè)法盡早對路橋過渡段路堤進行施工，保證有足夠的時間完成沉降;

2)設(shè)法提高臺背回填區(qū)路堤的壓實度，保證路堤在施工中沉降到位，盡量減少后期沉降;

3)選擇優(yōu)質(zhì)填料，盡量選擇強度大易壓實、透水性好、穩(wěn)定性好的填料，如砂性土中粗砂或砂礫等;石料豐富的地區(qū)可采用片石混凝土回填，速度快、造價合理且效果良好;

4)設(shè)法提高臺背路堤自身承載能力，譬如利用土工格柵予以加筋等，增加路堤填土的整體性，減少不均勻沉降的梯度;

5)對臺背填料進行預(yù)壓漿加固，在臺背回填過程中，預(yù)先設(shè)置壓漿管道，待橋頭搭板完工后對路堤進行壓漿預(yù)加固。

在運營中出現(xiàn)的路基嚴(yán)重沉陷等難以常規(guī)處治的病害也可采用從錐坡及邊坡處水平打入壓漿管進行壓漿加固處理。

3.4 路面處治對策

1)設(shè)置橋頭搭板。

在橋頭設(shè)置搭板是防治橋頭跳車的一項主要輔助措施。搭板的一端支撐在臺背上，用錨栓固定，另一端可直接置于石灰穩(wěn)定土或路面基層上或者放置在枕梁上。搭板長度及剛度是影響搭板使用效果的重要因素，長度應(yīng)依據(jù)設(shè)計行車速度、路堤填土高度及預(yù)計的橋臺與臺后填土的工后沉降差的大小來綜合確定;搭板厚度應(yīng)根據(jù)其寬度、長度及基層類型計算確定，不宜低于20cm，并應(yīng)在頂、底面配置足夠數(shù)量的受力鋼筋。

2)設(shè)置過渡路面。

橋頭不均勻沉降原因很多，且難以根除，因此可根據(jù)橋涵的長度和路基的容許工后沉降值等，在橋頭一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面，待路堤穩(wěn)定后，再改鋪原設(shè)計永久性路面。

過渡性路面形式主要有預(yù)制水泥混凝土六棱塊、條石鋪砌、半剛性過渡層或瀝青表處過渡層等類型。其各有優(yōu)點，但從行車舒適性考慮值得推廣的是瀝青表處過渡層類型，當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時，可及時補充鋪設(shè)一層瀝青混凝土，便能確保行車暢順，有效避免跳車現(xiàn)象。

3)設(shè)置適當(dāng)?shù)纳炜s縫。

盡量選用制作精良，不易卡死、堵塞的伸縮縫，保證伸縮縫安裝質(zhì)量，做到外觀平整美觀，內(nèi)在鋼筋連接牢固、混凝土強度達標(biāo)及無內(nèi)在缺陷。

3.5 設(shè)置完善排水設(shè)施

水是造成路基病害及錐、護坡破損的主要因素之一，因此必須設(shè)置完善的排水系統(tǒng)及排水措施，具體措施有:

1)在臺背回填施工前將路基原地面設(shè)置成雙向的路拱橫坡，同時設(shè)置一定數(shù)量排水盲溝。

2)在臺背回填的頂面設(shè)置防水層，防止路面結(jié)構(gòu)的滲水浸入臺背路基。

3)加強橋頭處一定范圍內(nèi)路基兩側(cè)邊坡的排水及防沖刷措施，如可在邊坡漿砌防護工程的下方設(shè)置防水土工布，把路基邊坡上的水排出。

4)重視路面排水，設(shè)置不低于1%的路面橫坡，設(shè)置完善的路緣石，對路面積水進行導(dǎo)流集中排放，確保路面積水順利排放，不下滲路基和沖刷護坡。

3.6 及時修補

當(dāng)橋頭處開始出現(xiàn)破壞時，應(yīng)及時診斷破壞原因，選擇有效的方法進行修補，否則會加速橋頭路面和路基的破壞。因為一旦橋頭開始跳車，汽車荷載對路面的作用力要比沒出現(xiàn)破壞時大的多，更易造成路面破損。

4 結(jié)語

消除或減輕橋頭跳車現(xiàn)象對減少橋梁養(yǎng)護費用、改善行車條件及保證行車安全都有著重要意義。由于各種因素制約，對于橋頭跳車采用單一處治的作用與效果總是有局限性的。因此，為了解決橋頭跳車病害或使防治作用更為有效，需要綜合考慮同時采用多種措施進行綜合防治，采用地基處治措施、臺背路堤處治措施、路面處治措施及排水措施相結(jié)合的方法進行，并在施工中嚴(yán)格按照施工程序施工，做好質(zhì)量控制工作;當(dāng)運營過程中出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象時，應(yīng)當(dāng)及時查明原因及時修補。

［1］李明杰.跳車病害分析及防治技術(shù)研究［D］.西安:長安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004:9-61.

［2］蔣功雪.高等級公路臺背回填設(shè)計與施工的探討［J］.中國公路學(xué)報，1995，8(2):67-68.

［3］周軍蓮，孫靜平.公路橋頭跳車成因及防治措施［J］.山西建筑，2011，37(24):134-135.

［4］高振霞.高速公路橋頭跳車的成因分析及防治措施［J］.山西交通科技，2008(1):70-72.