公路橋頭跳車的原因和監(jiān)理防治措施

摘要：隨著高速公路的迅速發(fā)展，在公路建設(shè)中，橋頭出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象，已成為高速公路的多發(fā)常見病害，橋頭產(chǎn)生跳車的主要原因是橋頭與路基的沉降差所致，它與地基條件、填筑材料、施工機械設(shè)備以及施工工藝等諸多因素有關(guān)。現(xiàn)就如何控制好路基施工質(zhì)量，防治橋頭跳車問題談一些體會。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車；原因；監(jiān)理；防治措施

1 公路橋頭跳車的起因分析

1.1 地基沉降

由于橋涵通常位于溝壑地段，地下水位較高，且多屬于軟弱基礎(chǔ)，在路基營運荷載的作用下，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、抗剪強度低、滲透系數(shù)小的特點，地基沉降更為嚴重，并且需要相當長的時間才能趨于穩(wěn)定。同時，由于高等級公路多為全封閉、全立交，為了滿足被交公路、航道等凈空的要求，橋臺后的路基高度一般都較高。因此，產(chǎn)生的地基應(yīng)力相對較大，更容易引起地基沉降，從而導(dǎo)致橋臺后的路基隨地基在一定時間內(nèi)逐漸下沉。

1.2 臺后填料的壓實問題

高等級公路臺背回填的壓實，雖然采用了重型擊實標準，壓實度要求在95％以上，但是有些工程的臺后填料采用的是砂類土或透水性材料，這些材料孔隙率大，所含的水分多，尤其在自重及車輛荷載的作用下，孔隙率逐漸降低，臺后填料在一定期限內(nèi)產(chǎn)生壓縮變形，根據(jù)試驗及相關(guān)研究資料表明，路基填料本身的壓縮變形為路基填筑高度的1％。大家知道，高等級公路臺后回填高度一般都較高，因而臺后填料的壓縮變形也就相應(yīng)較大。更何況在臺后回填施工時，由于一些施工單位的質(zhì)量意識淡薄，往往達不到規(guī)定的壓實遍數(shù)，這樣壓實度就很難保證在95％以上，從而為以后的壓實變形留下了很大的空間，這也是工后填料壓實變形很大而導(dǎo)致臺后沉降的主要原因。

加上受工期、動拆遷等一些客觀因素的影響，有些工程中的臺后回填要等到橋臺施工完成后，才能進行填筑。因此，壓路機要受到橋臺的限制，碾壓困難，對緊靠臺后的填土難以碾壓到位，尤其是對于肋式橋臺、U型橋臺等受尺寸的限制，有的壓實機械根本進不去，導(dǎo)致漏壓、壓不實等現(xiàn)象，使臺后填土的壓實度嚴重不足，盡管使用小型夯實設(shè)備補夯，也難以達到規(guī)定要求，因而增加了臺后填料的壓縮變形。

2 減少橋頭跳車的措施

2.1 地基預(yù)壓處理

預(yù)壓處理就是在擬建橋臺處，先填土預(yù)壓，待地基強度提高到一定程度后，挖去填土，再建造結(jié)構(gòu)物。有時為了加速地基固結(jié)下沉，在填筑路堤時，還可預(yù)先把土填得比設(shè)計高度高一些，或加寬土寬度，待沉降穩(wěn)定后再挖除超填部分。這種預(yù)壓或超載預(yù)壓的方法，可以說是處理軟弱地基最有效、最經(jīng)濟的方法，它不僅可以解決橋頭的跳車問題，而且可以解決臺后填土的不均勻沉降問題。建議采取了以下預(yù)防措施，從而確保了工程質(zhì)量。

分級加載控制標準。路堤中心線地面沉降速率不大于1.0cm／晝夜，坡腳水平位移速率不大于0.4cm／晝夜。若超過這一數(shù)值則立即停止填筑，直到沉降及位移速率小于控制標準方可繼續(xù)施工。

超載卸載控制標準及路槽開挖時間的確定。超載填土路堤的預(yù)壓期大于設(shè)計規(guī)定時間且路堤中心線地面連續(xù)3個月沉降速率小于0.8cm／月方可卸除超載，繼而進行路槽開挖。

在預(yù)壓期內(nèi)不應(yīng)在路堤上做任何工程，只允許添加由于沉降而引起的附加填土。當路堤中心點沉降大于20cm后，必須及時補償填土至設(shè)計所要求的超載預(yù)壓高程。

路堤堆載施工前應(yīng)做好排水溝、集水井等施工排水措施，保證基底干燥，并設(shè)置永久性平面和高程控制基點。

超載土方頂面應(yīng)保持4.0％的橫坡以利于排水；設(shè)計路面為單向橫坡的超高路堤路段，超載土方頂面應(yīng)保持與設(shè)計路面同樣坡度的單向橫坡。

路堤與橋臺銜接部位，路堤與橋臺前預(yù)壓填土應(yīng)同步填筑與碾壓，分層碾壓厚度控制在15cm，壓實度滿足規(guī)范要求。

2.2 地基加固處理

根據(jù)筆者多年監(jiān)理經(jīng)驗，對正常壓實的軟粘土而言，首先應(yīng)考慮采用排水固結(jié)措施，如插塑料排水板等方法，通過設(shè)置來改善地基的排水條件，縮短排水途徑，使地基承受附加荷載后，排水固結(jié)過程大大加快，進而使地基強度得以提高。這種方法既經(jīng)濟又有效。如果屬于軟弱地基，除了常規(guī)的排水固結(jié)措施外，更多的是采用攪拌樁、擠密樁等深層復(fù)合地基法來提高土的強度與穩(wěn)定性，使橋頭路基盡量連續(xù)平穩(wěn)過渡?，F(xiàn)對塑料排水板法地基加固的監(jiān)理控制作一下介紹。

對產(chǎn)品質(zhì)量的控制。要求塑料排水板須符合設(shè)計要求和質(zhì)量標準，產(chǎn)品須有資質(zhì)的廠家提供，并有出廠檢查合格證，運至工地后，須按規(guī)定頻率抽取樣品進行檢驗，合格后方可使用。設(shè)計要求型號為SPB-1B，厚度不小于4.0mm。

施工工藝需按以下程序進行：整平原地面一一構(gòu)筑土拱層一一機具就位--塑料排水板穿靴一一攢入套管一一拔出套管一一割斷塑料排水板一一機具移位一一攤鋪砂墊層。路基拱層采用級配碎石構(gòu)筑時，應(yīng)在拱層構(gòu)筑前先打設(shè)排水板。

為防止排水通道堵塞，要求塑料排水板濾管材料具有一定隔離土顆料和滲透功能，應(yīng)等效于0.025mm孔隙，滲透系數(shù)應(yīng)不小于5X0.1cm／s.施工現(xiàn)場堆放的塑料排水板盤帶應(yīng)適當覆蓋，以防暴露在空氣中老化。施工中要防止泥土等雜物進入套管內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)須及時清除。

為防止塑料排水板固定不牢，要求其穿靴時，須將其端部穿過預(yù)制靴頭固定架，對折帶子長約10cm，固定聯(lián)結(jié)牢固。塑料排水板搭接應(yīng)采用濾管內(nèi)平接的方法，芯板對扣，凹凸對齊，搭接長度不少于20cm，濾管包裹，用可靠措施固定。靴頭制作時，不論是鐵質(zhì)的還是混凝土的，其固定架一定要埋設(shè)牢固，發(fā)現(xiàn)固定架自身不牢時，不得使用。

為防止塑料排水板埋入砂墊層長度不足，要求套管拔出地面后，精心丈量板體留出孔口長度，保證不小于50cm，再予以切割。如果留出孔口長度不足，可采用芯體平接的方法，芯板對口，凹凸對齊，搭接長度不小于20cm。

2.3 提高填筑材料的壓實度

影響路基壓實效果的主要因素有含水量、碾壓層的厚度、壓實機械的類型和功能、碾壓遍數(shù)以及地基的強度等。

首先要調(diào)整填筑材料的含水量，由擊實試驗所得的擊實曲線圖有一峰值，此處的干容重為最大，稱為最干容重，與之對應(yīng)的含水量則稱為最佳含水量。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，則灑水濕潤后再進行壓實。

其次，壓實機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的中型振動壓路機應(yīng)碾壓3～4遍，每層壓實厚度不超過20cm。

此外，壓路機行駛速度也大有講究，既不過慢也不過快，各種壓路機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)超過土的強度級限，否則土體將會遭到破壞。開始時土體較疏松，強度低，故宜先輕壓，隨著土體密實度的增加，再逐步提高壓強。

另外，路堤施工時邊緣往往壓實不到，仍處于松散狀態(tài)，雨后容易滑坍，故兩側(cè)可采取多填適當寬度，壓實工作完成后再按設(shè)計寬度和坡度予以刷齊整平。

3 幾點體會

通過多年公路工程的監(jiān)理工作實踐，筆者認為，臺后回填與路基同步填筑時，壓實效果最為理想。為保證路基工后沉降穩(wěn)定，務(wù)必先進行路基填土施工，在保證堆載預(yù)壓一定時間沉降穩(wěn)定后，再開挖實施橋臺結(jié)構(gòu)。

嚴格控制后臺填料的質(zhì)量，要求必須符合設(shè)計要求，并經(jīng)檢驗確定為合格的產(chǎn)品，若發(fā)現(xiàn)其它材料或材料中含石塊、雜物和腐植土的用料，一律不得使用。

不同的填實和場地條件要選擇不同的壓實機械。一般來說，橋臺接坡處對路基壓實質(zhì)量要求較高，故宜選用壓實效果較高的碾壓機械，如重型輪胎壓路機和振動壓路機。

為了保證臺后回填質(zhì)量，監(jiān)理應(yīng)委派專人負責，從材料進場到攤鋪碾壓、工序檢驗等進行全過程旁站監(jiān)督，隨時發(fā)現(xiàn)問題，把一切隱患消滅在萌芽狀態(tài)。