橋頭跳車處理辦法的探究

關(guān)迎春

摘要：隨著我國高速公路建設(shè)工程的快速發(fā)展,人們對于車輛快速、安全以及舒適的運(yùn)營要求也隨之越來越高,就已經(jīng)投入使用的一些高速公路運(yùn)行情況來看，其中還存在著一些問題,它不僅影響著車輛的運(yùn)行安全與舒適，而且影響到公路使用性能與運(yùn)輸效益功能的發(fā)揮。本文以遼寧省鶴大高速公路丹東-莊河段，全長136.335公里，其中85公里左右經(jīng)過水稻田，屬于軟土路基，從2005年9月開通至今，橋頭沉陷現(xiàn)象一直持續(xù)，于06年、07年、09年10年、11年共維修了5次，累計(jì)維修橋跳318座次，造成養(yǎng)護(hù)投資額外累計(jì)投資1500多萬元為例。就如何圍繞道路工程施工中解決橋頭跳車問題進(jìn)行了論述，并提出解決的辦法。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車；原因；處理辦法

中圖分類號：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

橋頭跳車現(xiàn)象非常普遍，嚴(yán)重影響到行車安全和舒適性，并給養(yǎng)護(hù)部門帶來了很大困難。不但影響高速公路的行車安全，還給養(yǎng)護(hù)成本造成了巨大的壓力。橋頭跳車的癥結(jié)在于橋頭引道的路基路面和決定橋面標(biāo)高的橋臺(tái)兩者在各自沉降后所形成的高差，引起橋頭線形突變，出現(xiàn)橋頭跳車。要完全消滅這個(gè)高差是不可能的，但可通過分析研究和采取防治措施盡可能地減少，使其控制在設(shè)計(jì)行車速度下感覺不到跳車振動(dòng)的范圍內(nèi)，以滿足快速、安全和舒適的行車要求。

一、橋頭跳車產(chǎn)生的原因

1、設(shè)計(jì)方面的原因

在設(shè)計(jì)中，使用的建筑材料的種類不同，造成在同一荷載作用下的所發(fā)生的塑性變形與次固結(jié)沉降的程度也不同，設(shè)計(jì)中使用強(qiáng)度低、剛度小以及壓縮性大的建筑材料的塑性變形與次固結(jié)沉降比較大，而透水性能比較好的建筑材料在壓縮性和剛性方面比粘性土材料的性能要好，但是由于它的透水性比較好，造成天然地基與相鄰的路基土容易受到路基周圍的滲透水、路面滲水、毛細(xì)水以及橋臺(tái)沉降滲水等的侵蝕，使材料發(fā)生軟化的問題，因此降低了臺(tái)背過渡段的路基與相鄰段的路基的強(qiáng)度，增大了其沉降、變形程度，造成由于臺(tái)背部位路基的強(qiáng)度過低而引起跳車問題。

2、路基填筑產(chǎn)生的沉降

橋梁通常位于河泊地段，地下水位高，且而多屬軟土地層，在路基土自重及行車荷載作用下，使地基產(chǎn)生豎向變形造成路基沉陷。軟土地基具有含水率高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、滲透系數(shù)小的特點(diǎn)，使路基沉降加劇，且需要長時(shí)間在行車荷載及路基自然沉降的作用下漸趨于穩(wěn)定。另外，為了滿足通航凈空的要求，橋臺(tái)后的路基填土較高，路基自重大。由此產(chǎn)生的地基內(nèi)應(yīng)力相對較大，容易引起路基沉降，導(dǎo)致一定的時(shí)期后，臺(tái)背后的填筑物逐步產(chǎn)生沉陷。

3、地基沉降問題

地基沉降是橋頭跳車的原因之一，這種沉降可能會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)的沉降現(xiàn)象、主固結(jié)的沉降現(xiàn)象以及次固結(jié)的沉降現(xiàn)象。其中在具體的施工過程中已經(jīng)解決的是瞬時(shí)沉降問題，因此該問題不會(huì)引發(fā)橋頭跳車。如果不能選擇正確的方法來處理地基，在施工的過程中就會(huì)導(dǎo)致主固結(jié)沉降未解決，很可能在施工后出現(xiàn)較大的沉降現(xiàn)象，當(dāng)車輛通行之后，時(shí)間一長，地基會(huì)出現(xiàn)固結(jié)，也將會(huì)完成剩余的沉降過程，于是就會(huì)出現(xiàn)橋臺(tái)沉降差的情況，最終引發(fā)橋頭跳車。次固結(jié)沉降主要是指在車輛荷載的作用下，導(dǎo)致地基的土體變形，路面的高程開始出現(xiàn)下降，于是就形成了橋頭跳車問題。

4、橋臺(tái)臺(tái)背填筑壓實(shí)的控制

在靠近臺(tái)背處填筑時(shí)，壓實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求，這也一直是施工中處理的難點(diǎn)。當(dāng)前在施工中主要采取人工夯實(shí)、強(qiáng)夯、填筑級配混合料等方法技術(shù)措施。對于輕型結(jié)構(gòu)橋臺(tái)，振動(dòng)壓路機(jī)靠近橋臺(tái)壓實(shí)可能破壞橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，對于U型橋臺(tái)，壓路機(jī)難以靠近，使得靠近橋臺(tái)部位的填筑物形成死角，壓實(shí)不到位，經(jīng)過路基的后期沉降，造成橋臺(tái)與臺(tái)背填筑物產(chǎn)生沉陷。

二、橋頭跳車問題的解決辦法

1、設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)方法

（1）在對臺(tái)背部位的地基進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí)，首先要對基底進(jìn)行清淤處理，以消除填筑段路基的地基隱患，保證地基的承載力必須滿足設(shè)計(jì)的要求。換填段地基施工時(shí)要使用滿足設(shè)計(jì)要求的換填材料進(jìn)行換填，還要確保換填材料的質(zhì)量安全。

（2）采用合適的臺(tái)背填筑材料，在橋臺(tái)5m-10m的范圍內(nèi)選擇容易壓實(shí)、強(qiáng)度高、固結(jié)較快、透水性較好以及后期壓縮變形較小的路基填筑材料。對于臺(tái)背處的路基段產(chǎn)生不均勻沉降的問題，會(huì)造成路基段施工的橋頭搭板也會(huì)隨其同時(shí)發(fā)生下沉，對于這種問題，我們可以通過橋頭打樁與臺(tái)后搭板的雙重加固處理措施進(jìn)行解決。

（3）采用設(shè)置橋頭線路縱坡的處理方式，從剛性橋面到柔性路面我們可以設(shè)置一段過渡段的橋頭搭板，使其形成沿路線縱向10度的坡，防治車輛從橋梁行駛下來時(shí)對于路基所造成的沖擊。

（4）加強(qiáng)對于橋頭排水的設(shè)計(jì)措施，在兩側(cè)橋臺(tái)的頂面和橋頭搭板的連接處進(jìn)行防水措施設(shè)計(jì)處理，避免水流順著施工縫隙流入到路基之中，引起路基的下沉。對于一些在地下水較為豐富的路段，我們還要設(shè)置一些滲溝以及降水井等排水設(shè)施，以防治水流對于路基路段的侵蝕。

2、路基沉降的控制方法

在橋臺(tái)臺(tái)背與路基填筑施工中，采用土工合成材料加筋土路堤并不能有效提高路基的承載能力，只能減少行車荷載的應(yīng)變力，并不能阻止路基的不均勻沉降。只有在路基具有足夠的承載力，在路基填土自重荷載與行車荷載共同作用下不被破壞而產(chǎn)生較大的沉降時(shí)，土工合成材料才會(huì)產(chǎn)生較大效果。所以，橋臺(tái)臺(tái)背銜接處的路基條件應(yīng)能滿足路基施工后的沉降小于10cm，沉降差值小于5cm。根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ013-95，對于臺(tái)背與路堤銜接處的壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，高速公路、一級公路為96%，二級公路為94%，三級、四級公路為92%。

3、處理地基的方法

首先，要從地基實(shí)際出發(fā)，然后選擇正確的路基處理方法，其處理方法必須將路基沉降問題嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)路基范圍之內(nèi)，在施工過程中必須對路基沉降問題進(jìn)行及時(shí)觀測；其次，在所規(guī)定的工期范圍內(nèi)，如果是軟粘土地基，那么應(yīng)該使用排水固結(jié)方法來進(jìn)行處理，這種處理方法所體現(xiàn)出來的效果很明顯，能夠?qū)κ┕ず蟮某两祮栴}進(jìn)行有效控制，并且費(fèi)用很低。需要注意的是這種方法的預(yù)壓期要求最少為6個(gè)月的時(shí)間，如果不能達(dá)到其條件要求，會(huì)使橋頭跳車問題更加嚴(yán)重；最后、如果工程的工期比較緊張，可以使用水泥攪拌樁和懸噴樁的方法對地基進(jìn)行處理。這種方法可以將地基的承載力提高，使地基的沉降減小，同時(shí)也是處理地基最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法。

4、臺(tái)背回填的控制及技術(shù)措施

臺(tái)背回填處的壓實(shí)為減少橋臺(tái)兩端路基施工后的沉降，使橋臺(tái)兩端的路基與臺(tái)背結(jié)構(gòu)物相對沉降量盡可能小一些，一般可采取堆載預(yù)壓法，使路基排水固結(jié)，待路基沉降處于穩(wěn)定后再開挖臺(tái)背處多余的填料。臺(tái)背填筑之前，可在處理后的基底頂面設(shè)置橫向泄水管。臺(tái)背回填應(yīng)在橋涵上部結(jié)構(gòu)吊裝之后進(jìn)行，同時(shí)注意構(gòu)筑物兩端對稱填筑施工。臺(tái)背回填的壓實(shí)質(zhì)量是影響臺(tái)背回填沉降主要因素。由于臺(tái)背回填位于橋臺(tái)與路基銜接處的特殊位置，因此成為碾壓環(huán)節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于處在特殊位置，壓實(shí)機(jī)具難以碾壓到位，并且壓路機(jī)振幅太大時(shí)，容易對橋臺(tái)產(chǎn)生影響。因此，臺(tái)背回填靠近橋臺(tái)處的壓實(shí)機(jī)具盡可能選擇小型壓實(shí)機(jī)具，嚴(yán)格控制分層厚度和碾壓遍數(shù)以及碾壓后的壓實(shí)效果。對于壓路機(jī)碾壓不到的死角，應(yīng)采用人工配合沖擊夯夯實(shí)，以達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

橋頭跳車現(xiàn)象是當(dāng)今普遍存在的難題，其多種復(fù)雜成因的病害影響的因素也不盡相同。但是，只要根據(jù)工程現(xiàn)場的實(shí)際情況，使橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和銜接的路基設(shè)計(jì)相結(jié)合、完善。根據(jù)工程地質(zhì)地基條件做好路堤橋臺(tái)銜接段的基底處理工作，加強(qiáng)施工管理中的各個(gè)環(huán)節(jié)及對工序質(zhì)量控制點(diǎn)的控制和嚴(yán)格監(jiān)理監(jiān)督機(jī)制，從而減少產(chǎn)生橋頭現(xiàn)象的發(fā)生，讓有限的建設(shè)資金發(fā)揮最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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