橋頭跳車成因分析及防治

郭新軍+盧賢吾

摘 要：橋頭跳車是道橋工程施工中的常見(jiàn)病害之一，是指結(jié)構(gòu)物（橋臺(tái)、涵洞等）與銜接處路基的沉降差異超過(guò)一定的界限值，致使車輛在通過(guò)此過(guò)渡段時(shí)產(chǎn)生顛簸、不穩(wěn)，甚至?xí)绊懶熊嚢踩?。本文從產(chǎn)生橋頭跳車的成因入手，選取科學(xué)有效的防治措施，以減小鄰接路基的沉降量，達(dá)到有效預(yù)防和減少橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生，保證道路的通行能力、交通安全以及行車舒適性。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車；成因；防治措施

路橋工程作為重要基礎(chǔ)設(shè)施，有效拉動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為人們?nèi)粘３鲂刑峁┝吮憷?。但在路橋投入使用之后，由于車輛超載等因素作用下，會(huì)導(dǎo)致開裂、坑槽等病害產(chǎn)生，必須加強(qiáng)病害處治措施，以免病害程度逐漸加深，影響車輛行駛安全性，降低工程使用壽命。橋頭跳車是路橋過(guò)渡段最常見(jiàn)的病害之一，合理選用處治措施，可有效遏制病害程度加深，提高公路使用性能。在具體施工中，應(yīng)充分了解原有路面結(jié)構(gòu)性能，掌握病害原因，提高處治質(zhì)量。

1 橋頭跳車的成因分析

在結(jié)構(gòu)物與路堤過(guò)渡段，由于存在軟土地基，過(guò)渡段路堤施工時(shí)填土壓實(shí)不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強(qiáng)度降低，這是造成過(guò)渡段路堤沉降從而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象的主要原因。

1、地基沉降。在結(jié)構(gòu)物與路基過(guò)渡段，原地形起伏大，長(zhǎng)期受水侵蝕，且多屬軟土，而且過(guò)渡段路基填筑高度大。通車后在路堤自重、行車荷載的反復(fù)作用下，軟土地基產(chǎn)生壓縮變形，形成地基沉陷。

2、過(guò)渡段填料自身壓縮及壓實(shí)度影響。過(guò)渡段路堤在自重及車輛荷載的作用下，孔隙率逐漸降低，過(guò)渡段填料在通車后一定期限內(nèi)產(chǎn)生壓縮變形，同時(shí)過(guò)渡段回填高度一般都較高，因而過(guò)渡段填料的壓縮變形較大。

國(guó)內(nèi)道橋施工往往結(jié)構(gòu)物與路基施工不同步，施工中路基在過(guò)渡段處留一缺口，當(dāng)對(duì)此缺口施工時(shí)由于填土較多、工作面狹小、工期端莊而造成壓實(shí)不到位的情況，特別是結(jié)構(gòu)物臺(tái)后、翼墻內(nèi)側(cè)等處無(wú)法運(yùn)用大型壓實(shí)機(jī)械，只能使用小型機(jī)械壓實(shí)，致使壓實(shí)質(zhì)量下降，造成過(guò)渡段路堤壓縮沉降。

3、雨水侵蝕造成路堤強(qiáng)度降低、變形。由于在橋涵與路堤的銜接部位存在縫隙，雨水會(huì)沿縫隙向下滲透，雨水對(duì)土類填料易產(chǎn)生侵蝕和軟化，減低其強(qiáng)度，導(dǎo)致填方體變形。在外部車輛荷載沖擊作用下，必然造成橋頭路基下沉。

4、構(gòu)造差異

橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為剛性體，其剛度很大，尤其是對(duì)大量采用鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)，其自身壓縮幾乎為零，完工后沉降量非常小。而臺(tái)后填料一般就地取材，剛度相對(duì)很小，屬柔性體，在車輛荷載的反復(fù)作用下已產(chǎn)生較大的變形，而且其塑性變形還會(huì)不斷積累。從抗變形能力即彈性模量來(lái)看，無(wú)論何種形式的橋臺(tái)與其臺(tái)后填料相比兩者的彈性模量相差百倍左右。他們?cè)趬嚎s沉降方面差異明顯。

2 橋頭跳車的防治措施

根據(jù)以上分析，針對(duì)引起橋頭跳車的成因，在工程實(shí)施過(guò)程中如何減少工后橋臺(tái)與路堤的不均勻沉降防治或降低橋頭跳車的危害，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)可以從以下幾個(gè)方面去進(jìn)行防治。

1、填料選擇

為保證路堤穩(wěn)定要有針對(duì)性地選擇臺(tái)背填料，在設(shè)計(jì)及施工中臺(tái)背填料應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件選用內(nèi)摩擦角較大的透水材料，如礫石、碎石等，能較好的減少路堤壓縮沉降，也有利于縫隙滲入的雨水排出路堤外。當(dāng)采用非滲水性土?xí)r，應(yīng)在士中增加外摻劑，如石灰、水泥等，也是減小回填沉降的一個(gè)重要措施。在滿足以上要求的情況下還需滿足：填料0.074mm以下顆粒含量不得超過(guò)15%，最大粒徑不宜超過(guò)37mm，CBR值不得小于8。同時(shí)嚴(yán)禁使用淤泥、沼澤土以及含草皮、樹根、生活垃圾、雜物和含水量過(guò)大的土作為填料。

2、地基處理

為了減少橋路過(guò)度段的不均勻沉降，對(duì)臺(tái)背地基進(jìn)行改良處理是非常必要的，尤其是軟弱地基必需進(jìn)行特殊處理。目前國(guó)內(nèi)有換填法、淺層處理法、碎石樁、石灰（二灰）樁法、超載預(yù)壓法、塑料排水板法、深層攪拌法、土工織物、井點(diǎn)降水、高壓噴射漿法、豎向排水預(yù)壓法。這些都是行之有效的常用方法。

在工程應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮土質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等因素和實(shí)際情況，選擇合適的處治方法，以改良地基性能，提高承載力、減少地基沉降。對(duì)地基處理時(shí)要考慮路堤縱向和橫向變形的協(xié)調(diào)問(wèn)題，要保證縱向上橋臺(tái)與路堤沉降的平衡過(guò)度，橫向上維持路堤中央變形坡腳路肩處變形的協(xié)調(diào)穩(wěn)定。

3、路基處理

臺(tái)背路堤沉降是引起橋頭跳車的主要原因之一，為了盡量減少或消除路堤工后沉降，可以從以下幾個(gè)方面入手：

（1）在經(jīng)濟(jì)的前提條件下，合理選擇透水性好、內(nèi)摩擦角大的填料：設(shè)法減少路橋過(guò)渡段路堤的自重，避免因自重過(guò)大而產(chǎn)生較大的壓縮變形。

（2）合理安排施工工序和時(shí)間，盡早對(duì)臺(tái)背路堤進(jìn)行施工，保證有足夠的時(shí)間完成沉降。在立柱、基樁施工中應(yīng)先安排橋臺(tái)，在做其余橋墩。為保證橋臺(tái)蓋梁下填土質(zhì)量，要求必須先將臺(tái)背填土填至蓋梁地面高程，再澆筑蓋梁。

（3）臺(tái)后路堤填筑前，在處理好的地基拱上設(shè)置橫向排水管或排水盲溝。

（4）設(shè)法提高臺(tái)背回填區(qū)路堤的壓實(shí)度，控制填土質(zhì)量，減少因填料自重和汽車荷載作用下壓實(shí)度增加而產(chǎn)生的沉降。對(duì)壓路機(jī)壓不倒死角，要采摻灰處理并用小型機(jī)具壓實(shí)。

（5）利用土工格柵加筋的方法，增加路堤填土的整體性，提高路堤自身承載力，減小不均勻沉降的梯度。

4、路面處治

（1）設(shè)置橋頭搭板和枕梁。設(shè)置橋頭搭板和枕梁對(duì)避免橋臺(tái)與路面之間的錯(cuò)臺(tái)是必要的和有效的，可以使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過(guò)渡到橋臺(tái)，起到勻順縱坡的作用，工程中一班認(rèn)為路堤沉降的縱坡變化≦0.6%是可以接受的。由于橋頭搭板能改善橋頭與路堤的連接狀態(tài)，調(diào)節(jié)路橋之間的不均勻沉降，因而在道路建設(shè)中得到了普遍應(yīng)用。

（2）預(yù)設(shè)反向坡度。當(dāng)能預(yù)測(cè)出路堤沉降規(guī)律的時(shí)候，為爭(zhēng)取工期，可以采用在臺(tái)堤結(jié)合處預(yù)留反向坡度，類似于設(shè)置橋梁預(yù)拱度，坡度的大小應(yīng)根據(jù)臺(tái)堤之間的沉降差來(lái)確定。

（3）設(shè)置過(guò)度性路面。可在橋頭一定范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)度性路面，待路堤沉降基本完成后，在改鋪原設(shè)計(jì)路面。過(guò)度性路面可用預(yù)制混凝土塊、條石鋪砌；也可以采用半剛性過(guò)度層和瀝青表處過(guò)渡層，其中后者是值得推廣的簡(jiǎn)單可行的方法，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充鋪設(shè)一層瀝青混凝土或?yàn)r青砂便能保證行車順暢，有效避免跳車現(xiàn)象。

（4）橋面與路面面層的鋪裝一次性完成，這樣可以解決路面和橋面鏈接的順適性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于橋頭跳車的預(yù)防和治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，雖然徹底杜絕橋頭跳車是不可能的，但只要根據(jù)工程實(shí)際，采取適當(dāng)?shù)拇胧?、?yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，就能將橋頭跳車病害降到最低程度，從而為車輛行駛提供一個(gè)暢通、舒適與安全的行車條件。

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