淺談高等級(jí)公路橋頭跳車(chē)的原因及防治措施

　　摘要：本文分析了高速公路橋頭跳車(chē)原因，簡(jiǎn)略地介紹防治橋頭跳車(chē)的一些措施。

　　關(guān)鍵詞：橋梁工程；軟基處理；橋頭跳車(chē)；跳車(chē)臺(tái)階的修復(fù)措施；原因；防治　　

　　0前言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。交通事業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段。橋頭跳車(chē)問(wèn)題一直是困擾橋梁工程技術(shù)人員的問(wèn)題之一，特別是近幾年來(lái)隨著我國(guó)高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，橋頭跳車(chē)現(xiàn)象較為普遍，它直接影響公路的使用壽命和社會(huì)效益，司機(jī)和乘客感到不適，造成車(chē)輛大幅減速，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故和車(chē)輛機(jī)械損壞，甚至造成行車(chē)事故。因此如何解決公路建設(shè)中的橋涵臺(tái)背跳車(chē)問(wèn)題已成為業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　1橋頭跳車(chē)產(chǎn)生的原因

　　公路建設(shè)的施工方法一般是先橋涵后路基。橋涵建好后再對(duì)臺(tái)背進(jìn)行回填。由于構(gòu)造物的影響。橋頭跳車(chē)現(xiàn)象主要是由于橋臺(tái)沉降小，橋頭路堤沉降大，造成橋臺(tái)與路堤間的沉降差引起。在車(chē)輛荷載作用下更容易引起地基淪陷，特別是施工后沉降較大。

　　1．1地基土質(zhì)不良的沉降

　　橋涵通常位于溝壑地段，地下水位較高，且多屬軟土。由于軟土一般都具有天然含水量高、空隙比大、壓縮性強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，在軟土上填筑路基，一旦受到荷載影響，便極易產(chǎn)生沉降。同時(shí)，橋頭路基填筑高度較其它地段大，產(chǎn)生基底力相對(duì)較大，更引起地基沉降，特別是施工后沉降較大。

　　1．2臺(tái)背填料壓縮引起的沉降

　　臺(tái)背填料一般為滲透性材料，存在孔隙，施工中采用任何措施也難將填料顆粒間的孔隙完全消除。在公路自重及車(chē)輛的荷載與振動(dòng)荷載作用下，孔隙率琢漸降低，填料琢漸壓縮，密度琢漸增大，便在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路基沉降。因此，壓縮沉降主要取決于填料性質(zhì)、施工條件及臺(tái)前臺(tái)背的防護(hù)排水工程的設(shè)置等情況。

　　1．3剛?cè)嵬蛔円鸬某料萏?chē)

　　橋臺(tái)為剛性，而與之相連的道路，則為柔性，剛?cè)岵煌牡缆吩谔?chē)處所產(chǎn)生的振動(dòng)效果不同，柔性材料對(duì)能量的吸收要比剛性材料大。顯然，引道臺(tái)間有著較大的剛度差，這個(gè)剛度差的存在必然引起道路與橋臺(tái)間產(chǎn)生較大的塑性變形相對(duì)差和較大的剛度突變，出現(xiàn)沉降，導(dǎo)致橋頭跳車(chē)。

　　1．4施工方法不當(dāng)

　　有些施工單位為趕工期，因施工不當(dāng)或施工程序顛倒讓橋頭路堤滯后完成，自然沉降時(shí)間較少，施工中又放松治理沒(méi)有嚴(yán)格按施工規(guī)范作業(yè)，有些施工單位位對(duì)跳車(chē)問(wèn)題熟悉不深刻。在進(jìn)行臺(tái)背回填時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格控制每層壓實(shí)厚度不大于15cm的要求施工。仍采用一般填筑施工方法進(jìn)行作業(yè)。填土速度快，壓實(shí)未達(dá)到要求，致使分層過(guò)厚，不能壓實(shí)，加上橋頭路堤較高，防護(hù)排水工程設(shè)置不完善，而填料在橋臺(tái)附近因地方狹窄不易壓實(shí)或填料質(zhì)量差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使高填土引道不穩(wěn)定，造成填料壓縮而產(chǎn)生橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。

　　2橋頭跳車(chē)的防治措施

　　2．1軟弱地基處理

　　處理好橋頭軟弱地基，是控制跳車(chē)的關(guān)鍵。目前對(duì)橋頭軟弱地基處理，國(guó)內(nèi)已有換填法、深層攪拌法、砂樁法加固橋頭軟基、塑料排水法板堆載預(yù)壓法等措施，下面介紹幾種行有效的常用方法。

　　2．1．1換填法

　　將軟弱地層全部部挖除或挖深2~3m,用透水性較好的材料（如砂礫、碎石、鋼渣等）進(jìn)行換填，作為人工填筑的持力層。因?yàn)檫@類(lèi)土的強(qiáng)度大，壓縮性小，透水性良好，比較容易使之密實(shí)，且在不少地區(qū)料源豐富，價(jià)格便宜。同時(shí)將結(jié)構(gòu)物基底壓力擴(kuò)散到下臥軟土地層中，使其應(yīng)力減少到下臥層的許可承載力范圍以?xún)?nèi)，從而滿足地基穩(wěn)定性的要求，同時(shí)由于墊層材料的壓縮性低于天然的軟粘土層，采用墊層法也可減少地基的沉降量。該法適用與淺層軟土地基的處理，由于該方法施工簡(jiǎn)單，在公路建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。

　　2．1．2深層攪拌法

　　該法屬加固土樁類(lèi)型，主要適用于軟弱粘性土。深層攪拌法是20世紀(jì)60年代由日本和瑞典分別開(kāi)發(fā)的軟土加固新技術(shù)，一般借助于壓縮空氣，采用專(zhuān)門(mén)深層攪拌機(jī)械設(shè)備，從不斷回轉(zhuǎn)的中心軸端向四周被攪松的土中噴出漿體或粉體固化劑（如水泥等），經(jīng)葉片攪拌，并吸收周?chē)�，在加固的深層軟土中進(jìn)行一系列物理——化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基，從而提高橋頭軟土地基承載力，減少沉降量（特別是工后沉降），縮短固結(jié)期，提高邊坡穩(wěn)定性。

　　2．1．3砂樁法加固橋頭軟基

　　該法屬料粒樁類(lèi)型，適用于松砂地基、雜填土或軟土，對(duì)地基土起置換作用、豎向排水作用和擠密作用，主要施工工藝程序：整平原地面→機(jī)具定位→樁管沉入→加料壓密→拔管→機(jī)具移位。為加速地基固結(jié)，減少后期沉降，一般根據(jù)實(shí)際情況，配合堆載預(yù)壓或超壓施工，使地基強(qiáng)度顯著提高，同時(shí)改善地基的整體穩(wěn)定性。起造價(jià)在塑料排水板堆載預(yù)壓法和深層攪拌法之間。

　　2．1．4塑料排水板堆載預(yù)壓法

　　該法屬豎向排水體預(yù)壓類(lèi)型，用插板機(jī)，或與袋裝砂井打設(shè)機(jī)共用（將圓形套管換成矩形套管）。按整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機(jī)具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水管→機(jī)具移位→攤鋪上層砂墊層的的施工工藝程序進(jìn)行。主要適用于透水性低的軟弱粘性土。是通過(guò)豎向荷載作用使地下水沿著塑料排水板向上滲透到砂墊層中，然后橫向排到路堤外面，從而使軟基固結(jié)，其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單便捷，造價(jià)較低，但仍存在少量工后沉降。

　　2．2跳車(chē)臺(tái)階的修復(fù)措施

　　2.2.1一般橋頭臺(tái)階小于20mm時(shí)，對(duì)車(chē)速的影響不太嚴(yán)重，可以不予修復(fù)。當(dāng)臺(tái)階高度逐漸增大時(shí)對(duì)跳車(chē)的影響將大大加劇，應(yīng)予修補(bǔ)。1）更換填料個(gè)別橋臺(tái)背部因場(chǎng)地狹小、趕工填筑，有些填料不符合要求甚至壓實(shí)不足，需對(duì)橋涵兩端10m范圍內(nèi)的背填料進(jìn)行換填處理。采用抗水侵蝕性好的填料，如半剛性填料、砂石填料等，以改善填料的水穩(wěn)性。2）采用半剛性基層如原回填為素土，可將路基上部0．5～0．8m厚的路基土應(yīng)用水泥或石灰穩(wěn)定處理，也可采用二灰穩(wěn)定碎石進(jìn)行填筑，以期提高整體強(qiáng)度。3）加鋪瀝青砼為使沉降后的路面與緩和段端部銜接順適，應(yīng)對(duì)端部開(kāi)挖處理，一般下挖15～20mm為宜。錯(cuò)位沉降的修補(bǔ)可用熱拌瀝青砼加鋪，以求增大與原路面的粘結(jié)能力，加鋪層的強(qiáng)度也比較穩(wěn)。這種方法適用于已經(jīng)沉降且比較穩(wěn)定的情況，是比較常用的方法之一。橋頭跳車(chē)是比較難解決的問(wèn)題，需要在以后的工作中結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況探索研究，提出新的方案，使之既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，還能保證質(zhì)量。總的說(shuō)來(lái)跳車(chē)的防治方法應(yīng)采取綜合防治辦法；建議在以后的施工中臺(tái)背回填單獨(dú)拿出來(lái)作為一項(xiàng)，單獨(dú)計(jì)量，建立一套從選材、填筑、壓實(shí)到成型、檢測(cè)的嚴(yán)格施工、監(jiān)理程序，以確保臺(tái)背回填質(zhì)量。

　　2．3路面處理

　　2．3．1設(shè)置橋臺(tái)搭板

　　設(shè)置橋頭搭板。整體式橋頭搭板是國(guó)內(nèi)使用較多的一種。橋臺(tái)搭板的寬度與橋面行車(chē)道寬度相等。搭板設(shè)置可以使用在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降慢慢過(guò)渡至剛性橋臺(tái)上，使車(chē)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)根據(jù)路基的容許工后沉降值計(jì)算確定，常取3～5m（當(dāng)8m時(shí)，宜設(shè)計(jì)成兩段式或三段式搭板）。搭板的近臺(tái)端一般擱置在橋臺(tái)背墻頂面或其牛腿上，并用￠32㎜鋼筋作錨栓固定，以免下滑。

　　2．3．2設(shè)置過(guò)渡性路面

　　當(dāng)路基沉降規(guī)律難以把握時(shí)，在橋頭一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面，待路堤沉降基本完成（一般為3～5年后）以后，再改鋪原設(shè)計(jì)長(zhǎng)久性路面。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　人們對(duì)橋頭跳車(chē)討論，大家都有見(jiàn)解，通過(guò)分析橋頭跳車(chē)產(chǎn)生的原因，本文對(duì)幾種代表性防治措施的特點(diǎn)進(jìn)行了探討，并希望能用于指導(dǎo)施工，有效地減少橋頭跳車(chē)。只要我們不斷努力，一定能夠克服工程施工中的各種困難，把我們高速公路建設(shè)提高到一個(gè)新的水平。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]JTJ017-96，公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S]。

　　[2]高等級(jí)公路橋頭等差異沉降位置的技術(shù)處理（河南交通2003）

　　[3]公路施工手冊(cè)《橋涵》，人民交通出版社，1985年