高等級(jí)公路橋頭跳車原因及防治措施

王旭東

摘要：分析了高等級(jí)公路橋頭跳車的危害，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工控制和經(jīng)濟(jì)因素等方面分析了橋頭跳車產(chǎn)生的原因，介紹了橋頭跳車常用的防治措施，提出了防治跳車的新技術(shù)和跳車臺(tái)階的修復(fù)手段。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車；防治措施

橋頭跳車是指由于橋梁或通道等構(gòu)造物兩側(cè)與路堤填土銜接處產(chǎn)生較大的差異沉降，使得路面出現(xiàn)顯著的縱坡變化和剛度變化。橋頭跳車現(xiàn)象是公路橋梁上的一大質(zhì)量通病，由于橋頭跳車引起顛簸，從而導(dǎo)致高速行駛的車輛在該處產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。橋頭跳車現(xiàn)象不但影響駕駛員和乘客的舒適感，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成車輛失控，還危害橋梁或通道的使用壽命，增加橋梁的維修與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

1 橋頭跳車產(chǎn)生的主要原因

橋梁或通道等構(gòu)造物兩側(cè)的臺(tái)背回填土，由于壓實(shí)不夠、回填材料強(qiáng)度不高、壓縮性大、剛度小及原地面清表不徹底等方面的原因，造成臺(tái)背回填的沉降量比結(jié)構(gòu)的沉降量要大，形成沉降差，高速行駛的車輛通過這個(gè)沉降段時(shí)會(huì)引起沖擊振動(dòng)或跳動(dòng)，使司乘人員明顯感覺到不適。此外，車輛由剛性的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物向柔性的(相對(duì)于橋臺(tái))路堤突然過渡引起的沖擊作用，也加劇了橋頭跳車問題的產(chǎn)生。

1)地基強(qiáng)度不同 橋涵、通道與路基大都是同年平行進(jìn)行施工的，橋涵是剛性體，其地基強(qiáng)度一般都有較高要求。但天然承載力低，需進(jìn)行加固處理才可以沉降較小或不沉降(巖石地基)。而臺(tái)后填方段地基未進(jìn)行加固處理，從而使橋臺(tái)和臺(tái)后填方產(chǎn)生差異沉降變形，以致形成臺(tái)階。

2)施工方面的原因 施工單位人員有時(shí)對(duì)便于碾壓考慮不周，對(duì)于填料的要求不嚴(yán)格，臺(tái)背排水考慮欠佳。橋涵結(jié)構(gòu)物兩端的路堤由于過水、跨線或通道的要求，一般填土都較高，低的1～2m，高的可達(dá)4～5m或更高，橋涵兩側(cè)路堤往往受水浸淹，地基條件較差。且由于路堤較高，在填筑以后受到自重和行車載荷的作用，路堤填土必然會(huì)產(chǎn)生豎向變形。還有更重要的原因就是基坑清理不徹底，如有雜物、浮土等。

3)臺(tái)后填料不當(dāng) 施工時(shí)對(duì)橋臺(tái)臺(tái)后的回填土未能慎重考慮，施工人員用料不當(dāng)、控制不嚴(yán)，未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有些填料比路基填料還要差。需特別指出的是，施工材料不良更易造成構(gòu)造物臺(tái)后填料的下沉。

4)臺(tái)后壓實(shí)不足施工時(shí)工期工序安排不當(dāng)，以致橋頭填土處于工期末期，被迫趕工，沒有給予足夠的沉降時(shí)間且不能很好地控制臺(tái)背填土的壓實(shí)度，致使填料壓實(shí)度不滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，使填方體產(chǎn)生豎向固結(jié)變形，形成較大的工后沉降，在臺(tái)背與路基連部造成沉陷形成臺(tái)階。

5)沒有考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益 大部分臺(tái)背回填項(xiàng)目報(bào)價(jià)很低，主要是因?yàn)檫@種項(xiàng)目可以分包而且可以使得分包價(jià)降低，有利于中標(biāo)；同時(shí)投標(biāo)單位有意壓低臺(tái)背回填價(jià)格，抬高其他項(xiàng)目?jī)r(jià)格使得總承包價(jià)不變，也不會(huì)損壞單位利益；但質(zhì)量得不到有效控制。

2 防治跳車的一般措施

跳車發(fā)生的原因多種多樣，根本原因是構(gòu)造物與兩端接線路堤問存在沉降差，目前要完全消除沉降差難以做到，因此應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、管養(yǎng)等方面采取綜合治理措施來減少其沉降差。

1)重視橋頭地基加固處理，采用先進(jìn)的橋頭臺(tái)背填土施工工藝；改善地基性能，做好清表工作，搞好填前碾壓，提高地基承載力，減少差異沉降。這是一項(xiàng)很重要的工作但常常被忽視。地基的狀態(tài)不同，采取的方法也應(yīng)不一樣。其處理原則：在確保工程質(zhì)量的前提下，因地制宜，合理利用當(dāng)?shù)夭牧虾凸I(yè)廢料；一定要保護(hù)耕地及生態(tài)環(huán)境；符合國(guó)家及部頒有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定。對(duì)一般地基可采用加土(水泥土、石灰土等)的方法進(jìn)行加固處理，對(duì)軟土、濕陷性黃土、解凍土、河流相沖積洪積物等特殊地基，需采用適用于各自特點(diǎn)的特殊地基處理方法，如換填、強(qiáng)夯、固結(jié)、拋石擠淤和粉噴等方法，以改善地基提高承載力減輕過后沉降。

2)在橋頭設(shè)置過渡段。在橋頭設(shè)置一定長(zhǎng)度的搭板，另外最好在搭板下設(shè)置枕梁，搭板下還應(yīng)有一定厚度的穩(wěn)定土，一般為0．5m 以上的半剛性基層。

3)有針對(duì)性地選擇臺(tái)背填料，設(shè)計(jì)及施工中，臺(tái)背填料應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)擇優(yōu)選用并結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件。采用粗顆粒材料填筑橋涵兩端路堤，或設(shè)置一定厚度的穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層。這也是減小回填沉降的一個(gè)重要措施。

4)認(rèn)真做好臺(tái)背填方碾壓工作，提高橋頭路基壓實(shí)度。施工過程中盡可能擴(kuò)大施工場(chǎng)地，以便充分發(fā)揮一般大型填方壓實(shí)機(jī)械的使用，認(rèn)真做好臺(tái)背填方碾壓工作，給予充分壓實(shí)。為了便利大型壓實(shí)機(jī)械的使用，當(dāng)受場(chǎng)地限制時(shí)，可采用橫向碾壓法，以能使壓路機(jī)盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于大型壓路機(jī)不能靠近臺(tái)背時(shí)，可采用小型壓路機(jī)配合人工夯實(shí)進(jìn)行碾壓，同時(shí)要控制碾壓層厚度(15～20cm)，提高壓實(shí)度，最終使壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于碾壓不到之處要人工夯實(shí)，直至符合要求。

5)設(shè)置完善排水設(shè)施及防水工程，做好橋頭路堤的排水。排水措施對(duì)填方的穩(wěn)定極為重要，特別是靠近構(gòu)造背后的填料，施工中及施工后易積水下陷，因此，設(shè)計(jì)及施工時(shí)，應(yīng)保證施工中的排水坡度，設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。另外也可以在橋臺(tái)與填方段結(jié)合處及過渡段的路面下設(shè)置墊層，防止路面下滲水進(jìn)入填方體。對(duì)中間為砂礫石填料、兩側(cè)為土類填料的填方體與加固地基的連接處，做30～50m縱向集水管和每5～lOm的橫向排水管，以排泄填方體與加固地基之間的下滲水。

6)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，采用新工藝加工路堤；從施工工藝到機(jī)械組合都要做試驗(yàn)段及符合實(shí)際情況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定一個(gè)比較滿意的施工方案，以達(dá)到一個(gè)新的水平。

7)實(shí)行專業(yè)化管理，即施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、符合技術(shù)指標(biāo)的材料及專門的質(zhì)量責(zé)任人與試驗(yàn)檢測(cè)人員進(jìn)行的質(zhì)量控制，俗稱“四專管理”。

8)加強(qiáng)工程監(jiān)理工作。對(duì)臺(tái)背填土施工的填料選擇、壓路機(jī)具的選擇、填土厚度等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，對(duì)排水情況予以檢查，嚴(yán)格執(zhí)行工序驗(yàn)收制度。制訂監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，明確技術(shù)規(guī)范和監(jiān)理程序，做到臺(tái)背回填施工處于全過程、全方位的受控狀態(tài)，需要落實(shí)旁站監(jiān)理，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，本道工序不合格不準(zhǔn)進(jìn)行下一道工序。

3 防治跳車的新技術(shù)

隨著公路建設(shè)的發(fā)展和大家對(duì)跳車問題的關(guān)注，一系列新技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，在處理跳車方面也出現(xiàn)一些新舉措：① 用土工格柵處理橋臺(tái)涵背的填方；② 加筋土整體式橋臺(tái)；③ 臺(tái)背回填設(shè)計(jì)的“剛?cè)徇^渡”法；④ 減少或取消伸縮縫技術(shù)，這種做法實(shí)現(xiàn)了橋面整體化的理想，保證了橋面的平整度，節(jié)省了伸縮縫的設(shè)置和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，簡(jiǎn)單可行；⑤ 設(shè)計(jì)較長(zhǎng)的橋頭搭板，這種方法是比較實(shí)用的方法，現(xiàn)在高速公路及一級(jí)汽車專用線都設(shè)置了搭板，收到明顯的效果。

4 跳車臺(tái)階的修復(fù)措施

一般橋頭臺(tái)階小于20mm時(shí)，對(duì)車速的影響不太嚴(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)端部開挖處理，一般下挖1 5～20mm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)定。在京福高速公路德州段和省道353線德州段跳車比較嚴(yán)重的地方都是采用的這種修復(fù)方法。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。橋頭跳車是比較難解決的問題，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。

總的說來跳車的防治方法應(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。