淺談公路橋頭跳車(chē)的原因及處理方法

顧 健

(邳州市公路管理站)

1 概述

橋頭跳車(chē)一直困擾著公路工程技術(shù)人員，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)的發(fā)展取得了突飛猛進(jìn)的成績(jī)，但橋頭跳車(chē)的問(wèn)題也越來(lái)越普遍，尤其是在一些軟土地基的路段，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。它直接影響行車(chē)速度、舒適與安全，嚴(yán)重地甚至造成行車(chē)事故。由于車(chē)輛高速行駛，在橋頭產(chǎn)生跳動(dòng)和沖擊，使橋梁臺(tái)后伸縮裝置過(guò)早破壞，這樣就加快了車(chē)輛本身的損壞。這直接影響了公路的使用壽命，整個(gè)社會(huì)效益也受到損失。因此，解決橋頭跳車(chē)問(wèn)題就顯得非常重要。

2 變形分析

橋頭跳車(chē)的產(chǎn)生和形成原因是多方面的，包括地基地質(zhì)條件、填筑材料以及設(shè)計(jì)、施工方面的諸多原因。其中底基土質(zhì)不良、填土高度過(guò)高等因素產(chǎn)生的沉降差是產(chǎn)生橋頭跳車(chē)的主要原因。橋梁與其兩端接線間的沉降差，從理論上講是可以消除的，但事實(shí)上要完全消除它是很困難的，甚至是不可能的。不過(guò)采取有效措施盡可能減少之，以滿足行車(chē)舒適、安全、快捷的要求。

(1)橋臺(tái)及臺(tái)后填方地基的受力與沉降變形。橋臺(tái)及臺(tái)后填方地基的地層巖性狀況千差萬(wàn)別，有基巖地基、黃土地基、軟土地基、凍土地基、鹽漬土地基、膨脹土地基等，除基巖地基外，其他類(lèi)型的地基在橋臺(tái)及臺(tái)后填方的作用下，一般都會(huì)發(fā)生不同程度的沉降或豎向固結(jié)變形，所以對(duì)地基必須進(jìn)行加固處理，以保證地基的穩(wěn)定性。橋臺(tái)和臺(tái)后填方是兩個(gè)不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)體，雖然橋臺(tái)作用在地基上的壓力大于臺(tái)后填方，但由于橋臺(tái)基礎(chǔ)一般都進(jìn)行了加固處理，所以它一般不會(huì)發(fā)生豎向沉降變形;臺(tái)后填方的地基沒(méi)有進(jìn)行加固，其豎向沉降變形都遠(yuǎn)大于橋臺(tái)下的地基變形，由于地基的這種差異變形，反映到上部路面，就會(huì)出現(xiàn)差異沉降變形。

(2)臺(tái)后填料壓實(shí)度。在靠近橋臺(tái)處填料的壓實(shí)度很難達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，也是一直困擾設(shè)計(jì)和施工的難題，設(shè)計(jì)上和施工中一般主要采用強(qiáng)夯、人工夯實(shí)、填筑砂料等方法和措施。對(duì)于輕型橋臺(tái)，重型壓路機(jī)靠近橋臺(tái)進(jìn)行壓實(shí)，可能破壞橋臺(tái)的結(jié)構(gòu)，特別是用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)更要小心。而對(duì)于“U”型橋臺(tái)，重型壓路機(jī)難以靠近，從而使靠近橋臺(tái)部位的填方料不能碾壓密實(shí)，造成橋臺(tái)與后填料差異沉降變形。

(3)臺(tái)后填料受滲水侵蝕而變形。橋臺(tái)由漿砌片石或鋼筋混凝土砌筑而成，在橋臺(tái)與臺(tái)后填方之間或者錐坡部位，大氣降水易沿路面或錐坡體下滲，下滲水對(duì)橋臺(tái)一般不產(chǎn)生破壞作用，但對(duì)于土類(lèi)填料，易產(chǎn)生侵蝕和軟化作用，特別對(duì)于填料體壓實(shí)度不夠時(shí)，更易產(chǎn)生侵蝕和軟化，從而降低填料體的強(qiáng)度，導(dǎo)致填料體變形。對(duì)于砂礫類(lèi)填料，下滲水會(huì)沖刷走部分細(xì)料，形成空洞，造成變形沉降差異。對(duì)于不加固的地基來(lái)講，下滲水到了土基后，使土基軟化產(chǎn)生沉降變形。

3 產(chǎn)生橋頭跳車(chē)的原因

(1)設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周。設(shè)計(jì)人員對(duì)于施工程序不明確、對(duì)于填料的要求不嚴(yán)格及臺(tái)背排水考慮欠佳。橋臺(tái)兩端的路堤，由于過(guò)水、跨線或通道的要求，填土高度一般都比較高，最高時(shí)可能達(dá)到3m多，甚至更高，除了過(guò)水的橋梁兩側(cè)路堤往往受水浸淹，地基條件也較差，設(shè)計(jì)上對(duì)于路基斷面結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)上有所考慮外，其他多數(shù)情況對(duì)高路堤無(wú)特殊要求，壓實(shí)度指標(biāo)與一般路堤無(wú)異。但由于路堤較高，在填筑以后受到自重和行車(chē)荷載的作用，路堤填土必然要產(chǎn)生豎向變形，從而引起跳車(chē)。

(2)臺(tái)后填料不當(dāng)。施工時(shí)用料不當(dāng)、控制不嚴(yán)格，壓實(shí)度未能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，而這種施工造成的沉降差異，更具有危害性和突然性。

(3)臺(tái)后壓實(shí)度不足。施工時(shí)工期工序安排不當(dāng)，使橋頭填料處于趕工期時(shí)，不能很好地控制臺(tái)背填土的壓實(shí)度，致使橋臺(tái)后填料壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，使填料體產(chǎn)生豎向固結(jié)變形，形成較大的完工后期沉降，在臺(tái)背與路基連接部造成沉陷形成臺(tái)階，產(chǎn)生跳車(chē)。

(4)地基強(qiáng)度不同。橋梁與路基一般是同時(shí)施工的，橋梁是剛性結(jié)構(gòu)，其地基強(qiáng)度一般都有較高的要求，并進(jìn)行加固處理，沉降較小。而臺(tái)后填方段地基未進(jìn)行加固處理，從而使橋臺(tái)與臺(tái)后填方產(chǎn)生差異沉降變形，以致形成臺(tái)階。

(5)地基浸水軟化。軟土地基、濕陷性黃土地基浸水等造成路基沉降。特別需要指出的是，在溫州地區(qū)，往往由于軟土層很厚，填料體產(chǎn)生壓力，使軟土地基沉降期很長(zhǎng)，有時(shí)需要幾年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定，更需要做好臺(tái)后處理。

(6)橋臺(tái)伸縮縫的破損。橋梁在使用過(guò)程中，由于伸縮縫的老化、損壞等原因，產(chǎn)生跳車(chē)。

4 防治措施

根據(jù)公路修建中橋梁兩路堤設(shè)計(jì)、施工的實(shí)際情況，結(jié)合產(chǎn)生跳車(chē)原因的分析，對(duì)橋頭跳車(chē)進(jìn)行綜合防治。

(1)地基加固處理。為了消除橋臺(tái)后填方段的差異沉降變形，需對(duì)地基進(jìn)行加固。臺(tái)后填方壓力一般小于橋臺(tái)的壓力。其次臺(tái)后填方的高度一般情況下沿縱向不斷降低，壓力不斷減小，所以在進(jìn)行地基加固處理時(shí)，就首先了解地基的地層巖層情況，并取樣做土的含水量、密度和剪切試驗(yàn)。再次對(duì)填方自重壓力進(jìn)行分段計(jì)算，根據(jù)具體的地層情況設(shè)計(jì)地基加固方案，使臺(tái)后填方路段的地基沉降變形與橋臺(tái)地基沉降變形保持一致，對(duì)不同的地層采用不同的方法和措施。

(2)橋頭設(shè)置過(guò)渡段。在路堤和橋梁結(jié)構(gòu)物的連接段設(shè)置一定長(zhǎng)度的過(guò)渡段，以減小由于沉降差異而產(chǎn)生的跳車(chē)。一般采用路面類(lèi)型過(guò)渡和搭板過(guò)渡兩種類(lèi)型。橋梁兩端的路堤施工，在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面，待路堤沉降穩(wěn)定后，再改鋪原設(shè)計(jì)路面，這種措施適合于水泥混凝土路面。設(shè)置搭板可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過(guò)搭板逐漸過(guò)渡至橋梁結(jié)構(gòu)物上，車(chē)輛行駛就不會(huì)產(chǎn)生跳躍。

(3)臺(tái)背填方碾壓方法。在施工中盡可能擴(kuò)大場(chǎng)地，以便充分發(fā)揮大型填方壓實(shí)機(jī)械的作用，認(rèn)真施工，對(duì)填料進(jìn)行充分壓實(shí)。當(dāng)場(chǎng)地受到限制時(shí)，可采用橫向碾壓法，以使壓路機(jī)盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于壓路機(jī)不能靠近臺(tái)背時(shí)，采用小型壓路配合人工夯實(shí)與碾壓，以達(dá)到壓實(shí)度的設(shè)計(jì)要求。

(4)選擇較好的臺(tái)背填料。在設(shè)計(jì)與施工中，應(yīng)選擇較好的材料進(jìn)行填筑。采用粗粒材料填筑橋梁兩端路堤或設(shè)置一定厚度的穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層。用粗粒材料作為路基的填料不僅改善了壓實(shí)性能，使其易達(dá)到要求的密實(shí)度，而且有利于減緩凍融的危害。設(shè)置穩(wěn)定土的改善層能夠使路基、路面的整體性剛度有所提高，從而減少沉陷。在高填方橋梁的相接部位，應(yīng)盡量使用內(nèi)摩擦角大的填料進(jìn)行填筑，而且施工時(shí)應(yīng)注意填料土的壓力平衡，不應(yīng)發(fā)生偏壓，以免造成工程事故。

(5)設(shè)置完善的排水系統(tǒng)。填方路段的排水措施對(duì)填方的穩(wěn)定極為重要，特別是靠近構(gòu)造物背后的填料，在施工中及施工后易積水下陷，因此在施工時(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。

(6)強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，提高施工質(zhì)量。橋梁兩端路堤所處的位置和特定條件與一般地段不同，其質(zhì)量要求也有所不同，應(yīng)采用相應(yīng)的方法使其達(dá)到較高的質(zhì)量。橋梁端部與路堤是兩種不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，各有各自的設(shè)計(jì)與施工要求，為了使沉降差盡量小一點(diǎn)，應(yīng)將該處的壓實(shí)度要求在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高。除了路基頂部土層可提高至98%或更高外，整個(gè)路堤的壓實(shí)度都應(yīng)提高。必須完善施工工藝、施工方法和強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，以使橋臺(tái)填方達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范的壓實(shí)度。適當(dāng)減少壓實(shí)厚度，增加壓實(shí)遍數(shù)。為適應(yīng)橋梁端部路堤施工場(chǎng)地窄小，壓實(shí)區(qū)域形狀不規(guī)則且工期緊迫的特點(diǎn)，要使用專(zhuān)用的小型壓實(shí)機(jī)械。

(7)加強(qiáng)工程監(jiān)理工作。監(jiān)理應(yīng)對(duì)臺(tái)背填土施工的填料選擇、填土厚度進(jìn)行檢查，分層驗(yàn)收，對(duì)排水情況應(yīng)予以檢查，嚴(yán)格執(zhí)行工序驗(yàn)收制度。為防止形成橋梁路堤的沉降臺(tái)階，防止橋頭跳車(chē)，除對(duì)路堤的設(shè)計(jì)、施工予以改善外，還要加強(qiáng)管理，提高路基碾壓質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)部門(mén)應(yīng)密切配合，盡心盡力，做好本職工作，徹底消滅橋頭跳車(chē)這個(gè)病害，改善行車(chē)條件，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

［1］ 公路施工與驗(yàn)收規(guī)范.金版電子出版社，2002.

［2］ 公路工程管理與實(shí)務(wù).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.

［3］ 公路施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù).人民交通出版社，2004.