公路橋頭跳車原因分析及處治探討

張　楠

[摘要]目前，我國高等級(jí)公路建設(shè)正處在“質(zhì)”與“量”并重的重要發(fā)展階段，橋頭跳車以及高填方段、填挖結(jié)合部等位置因地基差異沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成的不良影響已引起公路建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等部門的日益重視。因此如何解決高等級(jí)公路橋頭跳車問題已成為刻不容緩的大事，對(duì)幾種有代表性的處治方法進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞]橋頭跳車 分析 處治

中圖分類號(hào)：F54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0510088－01

一、橋頭跳車原因分析

（一）土質(zhì)不良引起的地基沉陷。土質(zhì)不良，由此產(chǎn)生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地方，地下水位較高，此類土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有機(jī)質(zhì)，壓縮性高，抗剪強(qiáng)度低，一旦受到擾動(dòng)，天然結(jié)構(gòu)易受破壞，強(qiáng)度便顯著降低，橋頭路基填筑高度較大，產(chǎn)生基底應(yīng)力相對(duì)較大，在車輛荷載作用下，更容易引起地基沉陷，且變形穩(wěn)定歷時(shí)往往持續(xù)數(shù)年乃至更長的時(shí)間。既便是在一些穩(wěn)定地基，在外荷作用下，也無可避免出現(xiàn)這個(gè)問題。

（二）臺(tái)后填料的壓縮沉降。臺(tái)后填料一般為滲透性材料，存在著多孔隙，加上施工時(shí)受施工作業(yè)方面影響，壓實(shí)機(jī)具不能過分靠近接觸臺(tái)背，不能將填料顆粒間孔隙完全消除，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(shí)間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降，造成跳車。在工程實(shí)踐中，就是施工時(shí)工序符合要求，壓實(shí)度達(dá)到要求，但臺(tái)后填土較高，隨著時(shí)間推移，也會(huì)產(chǎn)生不可避免沉降。有時(shí)臺(tái)后填土荷載對(duì)基底產(chǎn)生附加壓力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使橋臺(tái)向后傾斜，發(fā)生不均勻下沉，危及行車安全。

（三）施工措施不當(dāng)。當(dāng)前一些施工隊(duì)盲目追求高速度，沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，臺(tái)背填土速度過快，對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞，沒有充分時(shí)間固結(jié)，對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大，施工時(shí)沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)“三分法”施工。用料沒有把好質(zhì)量關(guān)，排水措施沒有做好，壓實(shí)度沒有達(dá)到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定，工后沉降大，且不均勻，是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。

二、防止跳車的技術(shù)措施

（一）一般要求

所有結(jié)構(gòu)物背后填筑，應(yīng)盡量與路基填土協(xié)調(diào)進(jìn)行。結(jié)構(gòu)物施工所需場(chǎng)地，盡量不占用路基填土范圍；確實(shí)需要者，應(yīng)空出一段滿足路堤大型機(jī)械施工所需的最小作業(yè)段，并應(yīng)加寬背后填土的寬度，以利壓路機(jī)橫向碾壓（U型橋臺(tái)內(nèi)及兩側(cè)錐心填土，應(yīng)采取加強(qiáng)夯等特殊措施，杜絕人工夯實(shí)）。對(duì)于柱式或肋板式橋臺(tái)，立柱、肋板施工完成后，先回填臺(tái)背后施工臺(tái)帽（橋臺(tái)蓋梁），以便壓路機(jī)通過柱（肋）間壓實(shí)回填料。臺(tái)帽施工可不設(shè)支架，在填方頂面直接架設(shè)模板澆注混凝土。錐坡填土應(yīng)適當(dāng)加寬，并削除多余土方，以保證漿砌片石護(hù)坡的堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定。與已完成的路堤相結(jié)合部位，應(yīng)復(fù)查其壓實(shí)是否合格，若在預(yù)留的結(jié)合部位壓實(shí)度不合格，則臺(tái)背回填應(yīng)延長至結(jié)合部位合格范圍，然后挖成臺(tái)階。臺(tái)階高度小于30cm，長度應(yīng)大于50cm。橋涵等結(jié)構(gòu)物處填土，在施工中要防止雨水流入，對(duì)已有積水應(yīng)排除并作相應(yīng)處治。

（二）地基處理

1．位于V型溝內(nèi)的涵洞、通道臺(tái)背及高填方段填筑，要先清除樹根、雜草及坡積土，如有陷穴、洞穴和水洞（尤其應(yīng)注意暗洞），應(yīng)采用已經(jīng)批準(zhǔn)的措施處理。為使臺(tái)背填土與原狀土結(jié)合緊密，應(yīng)預(yù)先把溝壁開鑿成適當(dāng)臺(tái)階。

2．對(duì)于長年積水或受地表、地下水浸泡而形成淤泥質(zhì)的地基，若厚度小于2m，應(yīng)采用與臺(tái)背回填相同的材料置換，厚度超過2m者，作為特殊情況研究采用其它經(jīng)濟(jì)可行的方案，對(duì)于含水量和孔隙比均較大，且富含有機(jī)質(zhì)的粘性土層亦應(yīng)進(jìn)行換填處理。對(duì)于含水量大的一般粘性土，可開挖翻曬后回填利用。當(dāng)填土高度小于4m時(shí)，其挖深可取0.6m；當(dāng)填土高度大于4m時(shí)，開挖深度可大于1m。翻曬利用回填后，其上60cm范圍利用石灰穩(wěn)定土填筑。

（三）臺(tái)背或路基填料材料要求

條件許可時(shí)，首先應(yīng)選擇板體性好、可壓縮性小、壓實(shí)快、透水性強(qiáng)的材料，如卵礫石、碎石土及砂礫土等，并要求填料級(jí)配適當(dāng)。采用非透水性土，當(dāng)為粘土或粉質(zhì)亞粘土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于6％的Ⅲ級(jí)以上石灰進(jìn)行改良；當(dāng)為塑性指數(shù)較小的砂土、亞砂土或粉土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于3.5％的標(biāo)號(hào)325以上的普硅水泥進(jìn)行穩(wěn)定，也可以采用強(qiáng)度較高的工業(yè)廢渣，如粉煤灰等，必要時(shí)還可采用土工合成材料加筋處理，但施工中應(yīng)嚴(yán)格按《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》、《公路粉煤灰路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》和《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行操作。

（四）臺(tái)背材料的填筑方法

1．填筑范圍。橋梁、涵洞臺(tái)背填土順路線方向長度：頂部為距翼墻尾端臺(tái)高加2m，底部為距基礎(chǔ)（或立柱、承臺(tái)）外邊緣3m。

2．填筑方法。（1）涵、通道、拱橋其上填土包括路面厚度小于2m者可填至蓋板頂，以上可與路堤相同的填料填筑；（2）壓縮河床的橋梁、位于河灘內(nèi)的引道路堤若橋位附近有河卵石土，其回填范圍應(yīng)延長至河灘內(nèi)路堤全長。填挖交界處距回填處理的末端較近時(shí)，亦應(yīng)考慮全部處理，并保證結(jié)合緊密。

（五）土工材料的應(yīng)用

1．橋梁臺(tái)背填筑范圍、底基層以下1.5m深范圍內(nèi)每填兩層加土工網(wǎng)格一層，土工網(wǎng)格需與臺(tái)背錨固連接。若為柱式橋臺(tái)無法錨固連接時(shí)，加筋范圍應(yīng)延伸至錐坡前緣。橋臺(tái)搭板的布設(shè)及構(gòu)造物按原施工圖設(shè)計(jì)施工，但臺(tái)背加筋范圍必須超出搭板末端2m以上；

2．路基填高超過20m時(shí)，應(yīng)在93、95區(qū)范圍內(nèi)每兩層填土加鋪土工網(wǎng)絡(luò)一層，鋪設(shè)長度順路線方向應(yīng)不小于20m（視填方段長度定）；

3．在填挖結(jié)合部，當(dāng)自然縱向坡度陡于1∶5時(shí)，路堤基底應(yīng)挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度不得小于1m，并在93、95區(qū)每一臺(tái)階加鋪土工網(wǎng)格一層，并用錨釘固定（錨釘用18鋼筋，間距為1m，上部做成彎鉤），土工網(wǎng)格保證深入填方區(qū)4m。當(dāng)縱坡為陡于1∶0.5的黃土路堤無法挖結(jié)合臺(tái)階時(shí)，可采用土工釘來加強(qiáng)結(jié)合。

（六）施工質(zhì)量要求

1．結(jié)構(gòu)物臺(tái)背填筑范圍內(nèi)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)提高至95％；涵頂至路床頂面填土高小于2m者，涵預(yù)區(qū)壓實(shí)度按95％要求，涵頂至路床頂面填土高大于2m者，涵頂以上50cm處開始按所屬設(shè)計(jì)壓實(shí)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2．結(jié)構(gòu)物背后回填處，應(yīng)盡量使用大型壓實(shí)機(jī)具，只是臨近構(gòu)筑物10cm及涵頂50cm內(nèi)，才允許使用小型夯實(shí)機(jī)械分薄層認(rèn)真夯實(shí)?；靥钐巿?chǎng)地比較狹窄不能使用大型壓路機(jī)施碾者，滲水性材料每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過25cm，穩(wěn)定類材料每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過15cm，并應(yīng)攤鋪平整、分層壓實(shí)，嚴(yán)禁采用堆棧法。對(duì)于臺(tái)背不易被壓實(shí)機(jī)械碾壓的“死角”，也可采用強(qiáng)夯方法處理，以保證壓實(shí)度要求。

三、結(jié)束語

為防止橋頭沉陷而引起跳車、以及高填方段和填挖結(jié)合部因差異沉降而造成對(duì)路面結(jié)構(gòu)的不良影響，借鑒已建和在建高等級(jí)公路在處理類似病害方面比較成功的工程實(shí)例，效果還是比較好的，但由于橋頭跳車從表面上看是由橋臺(tái)和路堤的沉降差造成，而實(shí)質(zhì)上影響工后沉降差的因素很多，由于施工中受到種種條件的制約，未能做到盡善盡美，還有很多未經(jīng)實(shí)踐的措施等待我們今后去研究和實(shí)施。