公路橋梁橋頭跳車的分析與防治

吳秋福

摘 要：結合我國公路建設現(xiàn)狀，研究分析公路橋梁橋頭跳車病害的各種成因，介紹幾種常見的橋頭跳車的處理方案，提出一些有效的防治橋頭跳車的措施。

關鍵詞：橋頭跳車；跳車分析；地基處理；設置搭板；施工控制

1 定義及危害

1.1 定義

橋頭跳車就是由于公路橋頭及伸縮縫（橋頭引道）處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現(xiàn)臺階而引起車輛通過時產生跳躍的現(xiàn)象。當這種高差達到110mm以上后就會使過往的車輛產生跳躍。

1.2 跳車危害

橋頭跳車的主要危害表現(xiàn)為：（1）影響行車安全、降低行車速度。（2）車輛通過時，司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，可能導致車輛阻塞甚至發(fā)生交通事故。（3）增加車輛運營費用和加速橋梁及路面的病害產生。

2 橋頭跳車成因分析

引起橋頭跳車的主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗振性能等。橋梁與道路同時發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠遠大于橋梁的沉降量。橋梁完工時，沉降就基本穩(wěn)定：但高填土路堤的剛度很小，在車輛荷載的反復作用下產生較大的塑性變形，當這種沉降變形達到一定程度，就會產生橋頭跳車現(xiàn)象。這是產生橋頭跳車的主要原因。

2.1 地基沉陷

橋梁通常橫跨溝河，地下水位較高，這類土天然含水量大于液限，孔隙比大，常常含各種有機質，可壓縮性較高，抗剪強度較低，車輛在路面運行，這類土天然結構遭受破壞，抗壓強度就降低，橋頭一般路基填筑高度較高，產生基底應力相對較大，在車輛荷載作用下，就更容易引起地基沉陷，造成路面高程下降，而橋臺高程不變，這種變形往往持續(xù)幾十年，這是引起橋頭跳車的主要原因。

2.2 路基壓縮沉降

路基在自重和汽車荷載的反復作用下，產生較大變形，這種變形包括壓縮沉降與側向變形，這種變形不斷積累，形成橋頭的沉降差。臺后填料多是透水性較好的材料，孔隙率大，并且受施工作業(yè)方面影響，不能全部消除填料顆粒間孔隙，在車輛荷載和自身重力反復作用下，填料顆粒間空隙不斷被壓縮，孔隙率不斷減少，于是頂面就產生沉降，當沉降量達到一定程度，就造成車輛經過時跳車。

2.3 施工不規(guī)范

目前，在市場經濟主導下，有些施工隊伍素質不高，光追求高速度，高效益，施工時不嚴格按照施工規(guī)范作業(yè)，填土速度過快，沒有嚴格控制每層填土厚度，沒有嚴格按照施工方案碾壓、每層壓實度檢測頻率不夠，壓實度不能夠全部滿足設計要求；填筑材料沒有把好質量關，含有較多的有機雜質或不同的土質混合填筑；排水措施不當，造成局部含水量較高；壓實機具不配套，橋臺背后施工空間小，大型壓實機具的使用受到限制，不能無限靠近臺帽、耳墻，存在施工死角，橋臺背后的填土不能達到要求的壓實度。這些施工不規(guī)范的因素使填土不穩(wěn)定，完工后沉降量還較大，并且沉降不均勻，這也是造成橋頭跳車現(xiàn)象主要原因之一。

2.4 橋頭路堤滲水破壞

橋頭的差異沉降容易造成路面開裂，路面水順著裂縫滲入路基，造成路基填土含水量過高，受浸泡的路基強度指標下降，土基軟化，造成路基下沉，導致跳車。同時還易發(fā)生唧泥等形式的破壞，跳車又加大了車輛荷載對路面和路基的沖擊力。如果養(yǎng)護維修不及時，這種惡性循環(huán)會使破壞程度不斷加劇發(fā)展。

3 橋頭跳車病害防治措施

3.1 地基處理

不同的區(qū)域，地基土的各種指標不同。為能最大限度的消除橋頭跳車現(xiàn)象，對橋頭地基進行有效的處理是非常必要的，地基的處理方法多種多樣，用得比較多的有以下幾種方法。

3.1.1 換土墊層法

（1）灰土墊層：適用于地下水位較低，基槽經常處于較干燥狀態(tài)下的一般粘性土地基的加固。

（2）砂墊層和砂石墊層：砂墊層和砂石墊層是將基礎下面一定厚度軟弱土層挖除，然后用強度較高的砂或碎石等回填，并經分層夯實至密實，作為地基的持力層。

3.1.2 夯實地基法，其中包括重錘夯實法和強夯法

擠密樁施工法包括灰土擠密樁、砂石樁和水泥粉煤灰碎石樁。

填土預壓法，等到沉降穩(wěn)定后，再進行下步工序施工。

這些都是行之有效的方法。工程綜合考慮實際情況，選擇合適的處理方法，用來改善地基性能，提高地基承載力，減少地基沉降。

3.2 臺背填料的選擇

由于臺后路基壓縮沉降是橋頭跳車的主要原因之一。因此，選擇填料至關重要。選用壓縮性小，孔隙率大的填料，如半剛性填料、透水性的砂礫等，可以有效的減小臺背路堤的沉降量。透水性好、內摩擦角大的材料能夠有效地減少壓縮沉降。（1）石灰、粉煤灰、碎石按一定比例混合就稱為二灰碎石，二灰碎石填料在我國應用較普遍。（2）用低劑量（6%或8%）的石灰穩(wěn)定改善土進行臺后填筑也能取得比較好的效果。（3）土工格柵處理路基填土。（4）在原地表設置碎石墊層，能夠及時排出路基內多余的水分。不管用什么填筑臺背，臺背填料各層的壓實度是工程質量的重要保證，臺背填料的每層壓實度至少要達到96%以上。

3.3 設置搭板

橋頭搭板的設置能有效減小橋頭跳車，通過搭板把地基的不均勻沉降量分散在搭板長度范圍內，路堤產生的較大沉降逐漸過渡到橋臺上，避免橋臺與路面臺階的出現(xiàn)。橋頭搭板有利于橋頭與路堤的平緩過渡，調節(jié)橋面、路面之間的不均勻沉降，在橋梁建設中得到了廣泛的應用，效果較好。設置的搭板應滿足以下兩個條件：（1）搭板的長度中小橋一般為6-8米，大中橋一般為8-12米，寬度一般為距路緣石50厘米。（2）將橋頭搭板設計為一端簡支、一端自由的地基粱，當橋頭地基沉降時，其可以單獨支承路面上通行的車輛荷載。

3.4 施工控制

嚴格控制施工，是保證工程質量的前提。在施工中，我們一定要做到以下幾點：（1）對施工工序進行合理安排，如果條件允許，先把橋臺處路基和錐坡填土完工，再施工臺樁基和臺帽，能有效保證路基壓實度。（2）控制好填料質量，控制好填料的各項指標。含灰量、含水量不合格的決不允許施工。（3）嚴格控制好每層填筑厚度，碾壓遍數(shù)，并對每層填筑質量實施檢測，特別是控制好壓實度，不要留任何死角。（4）臺背填料盡量選擇透水性好的材料。

4 結束語

（1）首先要保證原材料質量關及生產質量關，尤其要對施工前材料進行嚴格檢查，不合格混合料要堅決棄掉。（2）橋頭地基處理是非常必要的，結合各自的實際情況，選擇最有效合理的處理措施及施工方案。（3）橋頭搭板設置能有效的緩和橋臺與路堤之間沉降差出現(xiàn)。（4）不嚴格按規(guī)范施工，會加劇橋臺與路堤的高差，因而加劇了跳車現(xiàn)象的產生，所以，施工質量也必須嚴格把關。橋頭跳車是一種成因復雜的病害，影響因素多種，這便需要設計、施工、監(jiān)理單位做到具體情況具體分析，各部門協(xié)調合作，制定切實有效的解決方案，使橋頭跳車時處理達到最好的結果，讓有限的資金發(fā)揮最大的效益。

參考文獻

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