淺淡橋頭跳車原因及防治措施

趙曉青 王國(guó)偉

（河南省濟(jì)源市交通局勘察設(shè)計(jì)室，河南 濟(jì)源 454650）

1 橋頭跳車的原因

橋頭跳車產(chǎn)生的直接原因是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物與柔性路堤連接處在行車荷載的反復(fù)作用下填土自身固結(jié)沉降過(guò)程中產(chǎn)生較大的差異沉降變形。影響橋頭差異沉降的因素主要有：

1.1 各種特殊路基：如軟土地基、濕陷性黃土地基、河流相沖擊洪積物地基等。軟土：軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，淤泥一般呈欠壓密狀態(tài)，以致其孔隙比和天然含水量隨埋藏深度很小變化，因而土質(zhì)特別松軟。淤泥質(zhì)土一般則呈稍欠壓密或正常壓密狀態(tài)。所以軟土一般呈軟塑狀態(tài)，當(dāng)其結(jié)構(gòu)一經(jīng)擾動(dòng)破壞，就會(huì)使其強(qiáng)度劇烈降低甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。濕陷性黃土：濕陷性黃土在一定的壓力或自重壓力下，受水浸濕后，土體結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著的濕陷變形，地基沉降，導(dǎo)致地基強(qiáng)度降低和穩(wěn)定性破壞。

1.2 路堤填料的類型：路堤填料如果選用滲水性差的材料，會(huì)引起排水不暢，使高填土引道不穩(wěn)定，沉降大，從而導(dǎo)致跳車。

1.3 臺(tái)背土沖刷流失：橋頭路基兩側(cè)排水不暢、防水工程不完善也極易引起路基土的流失，引起橋頭引道沉降而跳車。

1.4 橋頭路堤滲水破壞：橋頭的差異沉降容易造成路面開(kāi)裂，路面水滲入路基，受浸泡的路基強(qiáng)度指標(biāo)下降，地基土軟化，造志引道路基下沉，導(dǎo)致跳車。

1.5 施工質(zhì)量等：當(dāng)前一些施工隊(duì)盲目追求高速度，沒(méi)有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè)，臺(tái)背填土速度過(guò)快，對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞，沒(méi)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(méi)有分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)。用料質(zhì)量差，壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到要求，機(jī)械使用不當(dāng)?shù)?。都是造成橋頭跳車的原因。

2 橋頭跳車的防治措施

2.1 地基加固處理

為消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的差異沉降變形，需要對(duì)地基進(jìn)行加固，尤其是特殊路基：

2.1.1 軟土地基：軟土屬于高壓縮、大變形地基，對(duì)該地基首先采用插塑料板、袋裝沙井的超載預(yù)壓等方法進(jìn)行排水加固，其次根據(jù)填方路堤的壓力計(jì)算，采用粉噴樁、高壓旋噴樁、擠密樁等進(jìn)行加固處理。其中粉噴樁就是以水泥作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將水泥與原位軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌、壓縮，并吸收周圍水分，經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)作用生成一種特殊的具有較高強(qiáng)度、較好變形特征和水穩(wěn)性的混合柱狀體，它對(duì)提高軟土地基承載能力、減少高填方地基的沉降量及保證橋頭高填土路基穩(wěn)定性具有明顯的效果。高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法處理地基的一種，是利用鉆孔設(shè)備，把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20Mpa左右的壓力把預(yù)先制備好的水泥、水玻璃等材料作為主固化劑的漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時(shí)借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，使?jié){液把從土體上崩落下來(lái)的土攪拌混合，經(jīng)一定時(shí)間的凝固，便在土中形成圓柱狀的具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，從而使地基承載力得到加強(qiáng)的一種工程方法。

2.1.2 濕陷性黃土地基：濕陷性黃土要做好防排水設(shè)計(jì)，采用強(qiáng)夯等辦法進(jìn)行加固。強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法，它是反復(fù)地將很重的錘提到一定的高度使其自由落下，給地基以沖擊和震動(dòng)能量，迫使土體孔隙壓縮，土體局部液化，在夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土體重新排列，經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié)，從而提高地基的強(qiáng)度及降低其壓縮性，并消除濕陷性，改善地基性能。

2.1.3 河流相沖擊洪積物地基：河流沖積物，使長(zhǎng)年累月積累下來(lái)的，沉積物種類多，要充分分析其成份，做好設(shè)計(jì)，進(jìn)行地基漸變加固。

2.2 橋頭設(shè)計(jì)過(guò)渡段

即在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面或設(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)過(guò)渡段至橋涵結(jié)構(gòu)物上，車輛行駛不至于產(chǎn)生跳車。采用橋頭搭板來(lái)防止橋頭跳車是一種較為常見(jiàn)的處治辦法。其基本思路是將橋臺(tái)與路堤銜接處因較大差異沉降引起的路面縱坡突變通過(guò)設(shè)置橋頭搭板進(jìn)行緩和過(guò)渡，將路面縱坡變化控制在容許范圍內(nèi)，從而達(dá)到消除橋頭跳車的目的。

2.3 橋頭路基采用“玻璃纖維土工經(jīng)編格柵”的辦法處理

玻璃纖維土工經(jīng)編格柵的作用機(jī)理：玻璃纖維土工布（格柵）復(fù)合材料是根據(jù)素土或?yàn)r青混合料特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，在土基和填料之間具有較高的內(nèi)摩擦力，使填料-土工格柵-地基形成一個(gè)連續(xù)的整體，重新分布土基壓力，均勻傳遞軸載，并將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。

2.4 玻璃纖維土工經(jīng)編格柵的特點(diǎn)

2.4.1 高抗拉強(qiáng)度和模量及低延伸率。玻璃纖維土工格柵以玻璃纖維為主要原料，而玻璃纖維的強(qiáng)度極高，它的雙向強(qiáng)度可達(dá)120KN左右，超過(guò)任何高分子纖維甚至于金屬；同時(shí)它有很高的的模量，使之具有很高的抗拉伸能力，斷裂拉伸率小于4%；低延伸率增強(qiáng)了土體的自立穩(wěn)定性，充分約束土顆粒的側(cè)向位移。

2.4.2 無(wú)長(zhǎng)期蠕變。作為增強(qiáng)材料，具備在長(zhǎng)期荷載的情況下抵抗變形能力即抗蠕變性是極為重要的，玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變，這保證產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期保持良好的物理性能。

2.4.3 熱穩(wěn)定性。玻璃纖維的熔點(diǎn)在1000℃以上，這確保了玻璃纖維土工格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中和以后的使用中能夠承受高溫的特性。

2.4.4 與土體的結(jié)合能力好。玻璃纖維土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是根據(jù)素土或?yàn)r青混合料特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，在土基和填料之間具有較高的內(nèi)摩擦力，使填料-土工格柵-地基形成一個(gè)連續(xù)的整體，從而保證了它們之間的相容性和不會(huì)脫離，牢固地結(jié)合在一起。

2.4.5 物理化學(xué)性穩(wěn)定，耐久性、抗腐蝕、抗老化能力高。經(jīng)過(guò)特殊的保護(hù)處理后，玻璃土工經(jīng)編格柵能夠抵抗各類化學(xué)侵蝕和物理沖擊，能抵御生物侵蝕和抗氣候變化，保證了它的性能能夠長(zhǎng)期不受損失（國(guó)外玻璃纖維經(jīng)編格柵應(yīng)用資料表明，其使用壽命在120年左右）。

2.4.6 經(jīng)濟(jì)合理。土工經(jīng)編格柵造價(jià)為每平方米十幾元，如果采用水泥攪拌樁處理，每平方米要四十幾元。此外，該工藝施工時(shí)簡(jiǎn)單，便于操作，大大縮短了施工周期，提高了效率。

2.4.7 抗脆裂、可預(yù)防；有利于路基排水。淤泥和粘性土一般含水量比較高,土壤疏松多孔，承載能力低，在載荷作用下易沉降變形，經(jīng)過(guò)土工經(jīng)編格柵處理后，它的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利于軟土基的排水。

2.4.8 使路基具有良好的整體抗剪能力。由于格柵網(wǎng)眼的存在制約了顆粒材料的橫向移動(dòng)，形成了良好的鑲嵌能力。

2.5 強(qiáng)化施工質(zhì)量管理

提高橋涵兩端路堤的施工質(zhì)量，完善施工工藝、方法和強(qiáng)化管理。一定要嚴(yán)格控制施工，合理安排施工計(jì)劃，施工時(shí)符合規(guī)定，控制好填料質(zhì)量，控制好每層填筑厚度，碾壓遍數(shù)，并對(duì)每層填筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，特別是控制好壓實(shí)度。后臺(tái)連接處填土應(yīng)盡量與橋臺(tái)砌筑協(xié)調(diào)進(jìn)行，盡量使這些不易碾壓的地方密實(shí)度達(dá)到要求。為適應(yīng)橋涵端部路堤施工場(chǎng)地窄小、壓實(shí)區(qū)域形狀不規(guī)則而工期又緊迫的特點(diǎn)，應(yīng)使用專用的小型壓實(shí)機(jī)械。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋頭橋車是目前工程施工中難以解決的通病之一，首先需要我們應(yīng)對(duì)橋頭跳車的原因進(jìn)行分析，然后有效地采取應(yīng)有的措施，以保證病害的解決。

[1]曠開(kāi)萃,黃宏偉.高等級(jí)公路橋頭跳車的綜合分析和防治[J].地下空間,2001,(S1).

[2]馮光樂(lè),凌天清.橋頭跳車防治措施分析[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2002,(04).