淺議關(guān)于高等級(jí)公路橋頭跳車的問題

賈志忠

0 前言

橋頭跳車問題是公路工程施工的質(zhì)量通病之一，若要完全徹底根除它是很難做到的。因此只能采取的一些特殊的施工工藝和施工方法等防治措施，最大限度地減小橋頭跳車對(duì)行車的影響。橋頭跳車主要是由于橋臺(tái)構(gòu)造物與臺(tái)背路堤填土銜接處出現(xiàn)較大沉降差，特別是軟土地基段的橋頭路堤，橋臺(tái)與臺(tái)后路堤之間產(chǎn)生差異沉降，在臺(tái)背附近形成陡坡或錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致路面縱段線型突變，使高速行駛的車輛在這一區(qū)段產(chǎn)生跳動(dòng)，影響行車的舒適性，嚴(yán)重的還會(huì)影響行車安全，大大影響了高速公路的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)橋頭跳車的成因進(jìn)行客觀的分析，就可以根據(jù)這些成因采取相應(yīng)的防治措施，減少病害的發(fā)生。

1 橋頭跳車的成因分析

1.1 客觀原因

橋頭跳車的直接原因是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物與柔性路堤相連接，連接處在行車荷載的反作用下、填土自身固結(jié)，以及地基的沉降產(chǎn)生較大的差異沉降變形。

1.2 勘測(cè)設(shè)計(jì)原因

勘測(cè)設(shè)計(jì)是否成功與合理是關(guān)系到橋頭跳車的關(guān)鍵因素，其表現(xiàn)形式主要有以下幾個(gè)方面：

（1）前期勘測(cè)數(shù)據(jù)是否完整、可靠，試驗(yàn)是否能夠真實(shí)地反映現(xiàn)場(chǎng)情況。

（2）地基處理設(shè)計(jì)是否充分考慮了各種特殊情況。

（3）路堤填筑特別是高填方路堤填筑，要充分考慮好沉降和與橋臺(tái)的銜接是否合理。

（4）橋頭搭板的下承層應(yīng)使用半剛性材料。

（5）橋頭的銜接處排水設(shè)計(jì)是否合理。

1.3 施工原因

工程質(zhì)量的優(yōu)劣是關(guān)系橋頭跳車嚴(yán)重與否的主要因素，因此施工原因也是當(dāng)今減小橋頭跳車的主要環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

（1）與路堤銜接處處理是否恰當(dāng)。

（2）臺(tái)背回填施工壓實(shí)是否到位，檢測(cè)是否合格。

（3）橋頭搭板施工是否存在安全隱患。

（4）施工工藝是否能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

（5）橋頭臺(tái)背或墻背排水系統(tǒng)施工是否達(dá)到規(guī)定要求。

（6）是否嚴(yán)格管理，規(guī)范施工。

2 橋頭跳車的防治對(duì)策

2.1 技術(shù)方面

徹底根除橋頭跳車現(xiàn)象是非常困難的，只能是針對(duì)差異沉降變形，采取一些特殊施工方法來(lái)減小它對(duì)行車的影響。結(jié)構(gòu)物通常采用樁基礎(chǔ)，橋頭路堤地基采取綜合處理方式，臺(tái)背填土采用輕型填料填筑等防治方法。例如青銀高速軟土地基段的地基處理采用水泥攪拌樁配合土工格室等處理方法，臺(tái)背采用流態(tài)粉煤灰回填的填筑方式，以減小工后沉降，第二年沉降觀測(cè)的數(shù)據(jù)表明只有2～3 mm的沉降量，取得了不錯(cuò)的效果。

2.2 設(shè)計(jì)方面

將橋頭處理設(shè)計(jì)與一般路段的設(shè)計(jì)理念區(qū)分開來(lái)。

2.2.1 地質(zhì)勘測(cè)與試驗(yàn)要求

施工圖階段詳勘工作應(yīng)針對(duì)已確定的路線、橋梁位置，在初勘的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明橋臺(tái)及橋頭引道范圍內(nèi)硬殼層與軟土間存在的夾層、軟土層及排水層的工程地質(zhì)條件，觀測(cè)與記錄地下水位存在、變化與補(bǔ)給實(shí)驗(yàn)條件等情況，并針對(duì)不同的地質(zhì)條件采取相應(yīng)的勘測(cè)方法。在鉆孔、取樣、運(yùn)送、試驗(yàn)時(shí)，一定要按規(guī)范要求，采取有效措施，力求保持樣品的原狀性。為了保證土樣試驗(yàn)的真實(shí)性，常規(guī)試驗(yàn)最好在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。這樣可以為施工圖設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)和齊全、完整的地質(zhì)資料。

2.2.2 地基處理設(shè)計(jì)

地基處理是防治橋頭跳車重要環(huán)節(jié)之一。為減小軟土地基工后沉降量，縮小路橋之間的沉降差異，采取土工合成材料、砂樁、袋裝砂井、塑料排水板等地基處理方式。對(duì)于不同的地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和處理要求，合理地計(jì)算分析，并充分考慮經(jīng)濟(jì)效益，選擇適當(dāng)?shù)奶幹畏椒ā?/p>

2.2.3 路堤填筑設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)者需對(duì)沉降量做精確計(jì)算，并應(yīng)分別針對(duì)路堤和橋臺(tái)建立沉降-時(shí)間變化曲線，且在每次計(jì)算時(shí)都要對(duì)天然土及路堤填土做適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)，還應(yīng)計(jì)算出路面鋪完后將會(huì)產(chǎn)生的不均勻沉降量。

（2）臺(tái)背填土的長(zhǎng)度，不得小于規(guī)范規(guī)定，即臺(tái)身頂面處不小于橋臺(tái)高度加2 m，底面不小于2 m；拱橋臺(tái)背填土長(zhǎng)度不應(yīng)小于橋臺(tái)高的3～4倍。橋頭過(guò)渡段路堤的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)使橋頭路堤與一般路堤的工后沉降差縱向變化率小于4‰。

（3）關(guān)于填筑材料的選用。臺(tái)背填土應(yīng)采用透水性材料或設(shè)計(jì)規(guī)定的填料，嚴(yán)禁采用腐殖土、鹽漬土、淤泥、白堊土、硅藻土和凍土塊。填料中不應(yīng)含有機(jī)物、冰塊、草皮、樹根等雜物及生活垃圾。橋臺(tái)后選用整體性材料，如石灰或水泥穩(wěn)定土，填筑長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)搭板3～5 m，在與路基相銜接處，采用1∶1～1∶1.5錯(cuò)層臺(tái)階填筑，并選用輕質(zhì)材料（常用的輕質(zhì)材料如粉煤灰等）可減輕路堤自重，有效降低地基應(yīng)力，減少沉降并增大穩(wěn)定安全系數(shù)。

（4）采用特殊地基處理方法，可以提高橋臺(tái)附近的填土的抗剪強(qiáng)度，防止臺(tái)背處被拉裂，使土體上作用荷載均勻的擴(kuò)散，單位土體面積受荷減小，有效減緩橋頭跳車。

2.2.4 排水設(shè)計(jì)

按照規(guī)范要求，對(duì)于路堤與臺(tái)背或墻背結(jié)合部，應(yīng)設(shè)有上下貫通的完整排水系統(tǒng)，填料應(yīng)以透水性材料為主，把橋頭下滲水迅速排出路堤。

2.3 施工方面

（1）橋頭臺(tái)背回填應(yīng)注意與路堤的連接處的處理。過(guò)渡段路堤填筑施工應(yīng)編制專門的作業(yè)指導(dǎo)書，按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，合理安排施工計(jì)劃、填料質(zhì)量要求、施工操作工藝、自檢內(nèi)容和要求等。銜接處必須做開蹬處理，按照施工層次開出臺(tái)階，并且開蹬必須開到硬茬，使橋頭與路堤連接密實(shí)，減少沉降突變。

填料為石灰?guī)r礦粉，而顏料氧化鐵紅可替代部分礦粉，通常為彩色瀝青混合料重量的1%～3%。檢測(cè)結(jié)果見表4。

（2）臺(tái)背回填應(yīng)注意結(jié)構(gòu)物兩端對(duì)稱填筑施工。臺(tái)身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，方可進(jìn)行填土?；靥畈牧系牧胶头謱犹钪穸纫獓?yán)格控制，每層表面平整，路拱合適。回填區(qū)仍要求采用大型壓路機(jī)碾壓，嚴(yán)格控制每層填筑厚度、碾壓遍數(shù)，并對(duì)每層填筑質(zhì)量實(shí)施嚴(yán)格檢測(cè)，檢測(cè)頻率和檢測(cè)方法一定要符合規(guī)范要求；對(duì)臺(tái)背或墻背大型碾壓機(jī)械無(wú)法壓實(shí)的邊角部位和與原路堤銜接部位，應(yīng)配合使用小型專用機(jī)具夯實(shí)。

（3）橋頭搭板宜采用就地澆筑的施工方式，其下承層必須采用半剛性材料處理。如果為軟基段橋臺(tái)，在搭板施工前應(yīng)先進(jìn)行沉降觀測(cè)，達(dá)到控制值時(shí)再澆筑施工。還應(yīng)對(duì)完工的橋頭搭板經(jīng)常進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)脫空等情況，及時(shí)采取措施處理。

（4）采取有效的施工工藝和施工方法。青銀高速公路采取的臺(tái)背回填施工方法是，對(duì)于高填方或軟基段的臺(tái)背處地基采用水泥攪拌樁配合土工格室的處理方法；基坑采用流態(tài)粉煤灰回填；臺(tái)背回填采用8%石灰土、二灰碎石或流態(tài)粉煤灰回填。施工前必須進(jìn)行可靠的原材料檢驗(yàn)和施工配比試驗(yàn)，施工當(dāng)中嚴(yán)格控制配合比，并按照既定的施工工藝規(guī)范化施工。對(duì)于8%石灰土和二灰碎石的填筑，要分層填筑嚴(yán)格控制每層的松鋪厚度、含水量和灰劑量。對(duì)于重型壓路機(jī)碾壓不到的邊角部位，必須使用小型夯實(shí)機(jī)械補(bǔ)夯密實(shí)，并且注意后期養(yǎng)生工作。

（5）為減少橋臺(tái)樁基摩阻力，并保證橋頭區(qū)路基填筑質(zhì)量，還可采取先填筑后鉆孔方法。

（6）施工中排水與防護(hù)。臺(tái)背回填前應(yīng)做好防水處理，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作；橋臺(tái)處路堤下部設(shè)置的排水盲溝系統(tǒng)完整到位，材料不受污染；排水層與一般填料同步碾壓填筑；邊溝排水保持暢通，不準(zhǔn)積水；邊溝、護(hù)坡道橋頭錐坡的防護(hù)，應(yīng)在地基沉降基本穩(wěn)定或預(yù)壓結(jié)束后進(jìn)行，以免由于沉降，使防護(hù)變形、破壞，影響加固效果。

（7）初期養(yǎng)護(hù)：

b.加強(qiáng)橋頭排水系統(tǒng)的維修養(yǎng)護(hù)，保證橋頭排水暢通。

c.施工后必須要養(yǎng)生，流態(tài)粉煤灰在水分蒸發(fā)和吸收完畢后，還要進(jìn)行覆蓋塑料膜養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間為7 d，期間應(yīng)嚴(yán)禁車輛行人通過(guò)。

（8）臺(tái)背回填工序要指定專人對(duì)材料質(zhì)量和關(guān)鍵工序進(jìn)行專管。青銀高速公路對(duì)臺(tái)背回填工序就實(shí)行臺(tái)背回填開工、交工專項(xiàng)審批制度，業(yè)主、總監(jiān)、駐地三方共同驗(yàn)收合格，層層審批后，施工單位方可開工或交工。由于加強(qiáng)了對(duì)臺(tái)背回填工序的管理，從而有效地保證了施工質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

橋頭跳車產(chǎn)生的根本原因是橋涵結(jié)構(gòu)物與其相鄰路堤變形不同步、不協(xié)調(diào)，因此只要針對(duì)解決變形問題入手，勘測(cè)設(shè)計(jì)合理，施工部門嚴(yán)格按照規(guī)范精心施工，是可以將橋頭跳車這一公路施工通病對(duì)行車的影響減至最低。只有勘測(cè)設(shè)計(jì)單位和施工單位各盡其責(zé)，盡力協(xié)調(diào)，針對(duì)不同原因采取不同的地質(zhì)和施工條件，采取合理有效的措施，加大施工管理力度，才能有效地減小“橋頭跳車”對(duì)行車的影響，為公路運(yùn)輸提供了一個(gè)舒適與安全的行車條件。

[1]JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]王曉謀，袁懷宇.高等級(jí)公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]JTJ 017-96，公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S].