公路工程中橋頭跳車的原因及防治

夏春光

摘要：本文結(jié)合江蘇鹽城地區(qū)軟土地基特點，從結(jié)構(gòu)差異、地基沉降、施工工藝等方面分析了產(chǎn)生橋頭跳車的原因，并結(jié)合筆者從事多年的施工實踐，論述橋頭跳車現(xiàn)象的防治措施。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車;原因;防治

前言

解決橋頭跳車問題是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，橋頭跳車歷來是公路建設(shè)中較為常見的一種路基病害問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速持續(xù)增長，預(yù)防和治理橋頭跳車是一項長期而艱巨的工作，需要工程施工技術(shù)人員針對不同的地質(zhì)情況和施工條件，提出合理的設(shè)計、施工以及養(yǎng)護(hù)方案，有效地控制橋頭跳車問題。

1.橋頭跳車現(xiàn)象概述

橋頭跳車是由于橋臺與其后路基沉降不均勻造成了橋臺和路基頂面的沉降差而產(chǎn)生的。當(dāng)沉降差超過2cm以上時，將使此處的路面斷裂。跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生輕則使行車產(chǎn)生明顯的顛簸，給乘客帶來不舒適，重則使通過的車輛大幅度減速，甚至造成行車事故。這既影響了道路的運(yùn)營效益和行車安全，又對橋梁的工作狀況產(chǎn)生不利影響，加速了橋頭路面的破壞。

2橋頭跳車原因分析

橋頭跳車的原因主要是路橋的沉降差所致，而引起路橋沉降差的主要原因，是由于臺后路基的沉降所產(chǎn)生的。

2.1力學(xué)性質(zhì)差異性沉降。結(jié)構(gòu)物橋臺一般采用剛性的堅石砌筑或用鋼筋混凝土整體澆注，具有較大的整體剛度，力學(xué)性質(zhì)為剛性體。路基路面一般具有柔性較大的特性，力學(xué)性質(zhì)為彈塑性體。這兩種力學(xué)性質(zhì)相差較大的結(jié)構(gòu)，在路橋過渡段完成了剛?cè)徙暯幼饔?。因此，橋跨結(jié)構(gòu)剛度較大，變形很小且基礎(chǔ)以下部分不會產(chǎn)生明顯變形，而作為路基填料的土基部分在自身重力和外部荷載的作用下，會產(chǎn)生彈性變形和永久變形。

2.2軟土路基沉降。由于橋涵通常位于河溝地段，地下水位較高，且多屬于軟弱基礎(chǔ)，在路基營運(yùn)荷載的作用下，使地基產(chǎn)生壓縮變形，形成地基沉陷。特別是由于軟弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、滲透系數(shù)小的特點，地基沉降更為嚴(yán)重，并且需要相當(dāng)長的時間才能趨于穩(wěn)定。

2.3臺后填料的壓縮變形。路堤填料是一種剛度較小的材料，它在外界力作用下，會產(chǎn)生變形，包括彈性變形和塑性變形，其中主要是塑性變形。此變形會加劇橋頭沉降差。另外，臺后填料一般為滲透性材料，存在著較多孔隙，加上施工時受施工作業(yè)方面影響，壓實機(jī)具不能過分靠近臺背，無法將填料顆粒問孔隙完全消除，在車輛荷載和自身重力作用下，填料迅速壓縮.孔隙率降低，便在短時間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降而造成跳車。有時在工程實踐中，雖然施工工序符合規(guī)定，壓實度也達(dá)到要求，但由于臺后填土較高，土體的孔隙水的排出需要一個較長的時間。因此，隨著時間推移，也會產(chǎn)生不可避免的沉降。

2.4管理不當(dāng)沉降。施工企業(yè)沒有嚴(yán)格遵循施工工藝、臺背填筑材料沒有把好質(zhì)量關(guān)，排水措施沒有做好，壓實度沒有達(dá)到要求，這些人為因素都是為跳車埋下隱患。鹽城地區(qū)雨水較多，且每年汛期經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)、暴雨等惡劣天氣，但隨著時間推移，無法避免一部分臺背土被沖刷，從而導(dǎo)致臺背沉降，形成跳車。超載車輛的行駛對橋頭路堤的沖擊比較嚴(yán)重，橋接坡路面被壓壞，臺后填料也受到的非常大的外力，塑性變形也相應(yīng)加大，形成沉降差，導(dǎo)致橋頭跳車。

3橋頭跳車防治措施

3.1 提高臺背后填筑質(zhì)量。

3.1.1材料選擇。若橋臺后填筑諸如土方一類的內(nèi)摩擦角較小的材料，路基的壓縮沉降量一般較大。因此，選擇強(qiáng)度高、宜壓實、透水性好的砂礫材料，也有利于臺背縫隙中的滲人水順利排出路基外，有利于減緩凍融的影響。

3.1.2提高壓實度。只有在最佳含水量的情況下壓實效果最好。同時其壓實的土水穩(wěn)定性最好。所以對含水量過大的土，可采用翻松晾曬或均勻摻入石灰來降低含水量;對含水量過小的土，則灑水濕潤后再進(jìn)行壓實。其次，壓實機(jī)械對一定含水量填筑材料的壓實狀態(tài)有很大影響。填土分層的壓實厚度、壓實遍數(shù)和壓實機(jī)械類型、土的種類和壓實度要求有關(guān)，應(yīng)通過試驗來確定。一般20—30t的中型振動壓路機(jī)應(yīng)碾壓3—4遍，每層壓實厚度不超過20cm。此外，壓路機(jī)行駛速度也大有講究，既不過慢也不過快，各種壓路機(jī)械的最大速度不宜超過4Km/h.碾壓開始宜且慢速，隨著土層的逐步密實，速度逐步提高。壓實時的單位壓力不應(yīng)超過土的強(qiáng)度級限，否則土體將會遭到破壞。開始時土體較疏松，強(qiáng)度低，故宜先輕壓，隨著土體密實度的增加，再逐步提高壓強(qiáng)。

3.2提高臺后地基處理質(zhì)量。

處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。對軟弱地基處理，常用方法有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復(fù)合地基等。其中，水泥粉噴樁復(fù)合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但費用高;超載預(yù)壓一般可利用施工荷載作為軟基預(yù)壓荷載，但施工工期較長，剩余沉降量也大;塑料排水板法工期較短，施工簡單，經(jīng)驗較為成熟，是目前處理軟基較為常用方法。

3.3提高橋頭施工質(zhì)量。

3.3.1加強(qiáng)橋頭防護(hù)。臺后路基多屬高填方地段，因此除了施工中加強(qiáng)碾壓外，加強(qiáng)路基兩側(cè)防護(hù)及錐坡工程質(zhì)量也可以增加路基土方的側(cè)向約束，并且可以防止因雨水沖刷造成的臺背填土流失，從而減小路基沉降，改善橋頭跳車。

3.3.2橋頭設(shè)置混凝土搭板。臺背后的地面一般起伏較大，臺后填筑的壓實質(zhì)量較難控制，臺后路基的沉降在長度和寬度方向上為不均勻沉降。在寬度方向上以路中心線處沉降最大.向路基兩側(cè)逐漸減小;長度方向上以橋頭處沉降最大，向路基延伸逐漸減小。所以，設(shè)置搭板可以增大柔性結(jié)構(gòu)物路段的剛度，減小沉降。通過搭板逐漸過渡橋涵結(jié)構(gòu)物，以保證在臺后長度方向上沉降的均勻分布，減緩車輛駛下橋面時對面層的沖擊力。搭板采用鋼筋混凝土就地澆筑，在橋臺背墻上預(yù)埋鋼筋錨拴，牽制搭板縱向移位。同時為使搭板更好地發(fā)揮作用，搭板一般置于路面面層和基層以下。

3.4提高伸縮縫施工質(zhì)量。伸縮縫質(zhì)量必須達(dá)到使用要求，要有出廠質(zhì)量合格證明，對質(zhì)量有疑義時要進(jìn)行復(fù)驗。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，特別是要嚴(yán)格控制伸縮縫本身、預(yù)埋件的安裝標(biāo)高.以避免或消除跳車現(xiàn)象。

結(jié)語

為了能夠?qū)@一問題進(jìn)行有效的解決并避免跳車現(xiàn)象的發(fā)生，就需要我們積極的對能夠誘發(fā)跳車發(fā)生的各方面因素進(jìn)行分析，再施行一些有效的措施對這一現(xiàn)象進(jìn)行防治，從而消除其對道路交通安全所造成的不利影響，使路橋建設(shè)方面的發(fā)展得到推進(jìn)。

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