橋頭跳車(chē)產(chǎn)生原因及處治對(duì)策

顧 勇

(遂平縣農(nóng)村公路管理所，河南遂平463100)

0 引言

橋頭跳車(chē)是指由于橋涵構(gòu)造物與橋涵臺(tái)后的路堤之間的沉降差超過(guò)某一限定值造成汽車(chē)經(jīng)過(guò)該路段時(shí)車(chē)輪產(chǎn)生上下振動(dòng)的現(xiàn)象。橋頭跳車(chē)是目前公路建設(shè)中常見(jiàn)的通病之一，嚴(yán)重影響了行車(chē)的舒適度，降低了車(chē)輛的行駛速度和道路的通行能力，如何消除橋頭跳車(chē)或?qū)蝾^跳車(chē)減小到最低程度，對(duì)于滿足公路對(duì)行車(chē)高速、安全、舒適的要求以及道路的使用壽命等，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 橋頭跳車(chē)的危害性

所謂跳車(chē)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(tái)階，引起車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象，其主要危害有以下幾個(gè)方面:①對(duì)行車(chē)安全和舒適度的影響。由于跳車(chē)的存在使車(chē)輛不得不降低車(chē)速，使公路的使用功能和通行能力受到很大影響;②跳車(chē)使駕駛員和乘車(chē)者感到不適、心情不快易疲勞，所載貨物易損壞;③嚴(yán)重跳車(chē)會(huì)造成翻車(chē)、追尾等交通事故，威脅人、車(chē)和財(cái)物的安全，造成生命、財(cái)產(chǎn)的損失。由跳車(chē)產(chǎn)生的水平和垂直沖擊力會(huì)對(duì)路面、路基和橋梁結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生進(jìn)一步的損壞，從而增加了養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用和管理的難度，并降低了公路使用性能。

2 橋頭跳車(chē)產(chǎn)生的原因

橋頭跳車(chē)的直接原因是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物與柔性路堤在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下，由于人工填土的變形或天然土基的自身固結(jié)沉降變形而產(chǎn)生相對(duì)較大的差異沉降。橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的加固處理，全橋呈剛性體系，在正常作用下，其沉降很小。而橋梁構(gòu)筑物后的路基和路堤由于其地基狀況和填土的性質(zhì)，則會(huì)產(chǎn)生一定的沉降變形。經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間后，當(dāng)橋臺(tái)路路堤間的差異沉降超過(guò)一定值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車(chē)。產(chǎn)生橋頭跳車(chē)的主要原因有以下幾個(gè)方面。

2.1 地基變形

橋涵結(jié)構(gòu)一般位于溝壑地段，其地下水位較高，地基土空隙比大、含水率高、強(qiáng)度低、壓縮性大，且軟基較多。在其上填筑路基肯定會(huì)產(chǎn)生較大變形。同時(shí)由于橋頭段路堤填筑比一般路段要高，其產(chǎn)生的基底附加應(yīng)力較大，從而引起較大的地基沉陷。

2.2 路堤變形

在公路施工中，臺(tái)背大多數(shù)采用普通黏性土回填，而且臺(tái)背填土一般較高，按施工順序都是在橋涵構(gòu)造物完成后再填筑兩端路堤。在實(shí)際施工中，土方往往又不能達(dá)到最佳含水率，且臺(tái)背在一定范圍內(nèi)土方壓實(shí)往往難以人工夯實(shí)，致使填土壓實(shí)度較小，局部密實(shí)度很難達(dá)到質(zhì)量要求。因此，在路堤自重和車(chē)輛垂直荷載及沖擊振動(dòng)荷載作用下，路堤填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實(shí)度逐漸增大，從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土的沉降形成橋頭跳車(chē)。

2.3 路堤變形橋頭搭板

在汽車(chē)荷載峰值的重復(fù)作用下，搭板底部承載力較差的路基可能會(huì)因累計(jì)塑形變形過(guò)大而使搭板底部脫空，當(dāng)搭板不足以單獨(dú)承受上部汽車(chē)荷載時(shí)，就會(huì)斷裂。斷裂的搭板就會(huì)形成新的橋頭跳車(chē)。

3 橋頭跳車(chē)處治措施

3.1 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。地基處理有多種方法，如換土墊層法，可換填天然砂礫、碎石、工業(yè)廢渣等;強(qiáng)夯法，粉噴樁、旋噴樁、碎石樁、砂樁、塑料排水板堆載預(yù)壓等，對(duì)季節(jié)性凍融地區(qū)的橋頭地基遇有飽和細(xì)粒土或含水土層時(shí)，應(yīng)全部挖除，換填透水性土壓實(shí)后再填路基。

地基處理的方法是有效的，但不能根本消除軟基沉降現(xiàn)象，其工后沉降值一般情況下都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樁基橋臺(tái)的沉降量。

3.2 橋頭設(shè)置過(guò)渡段

考慮橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)?、脹縮等方面存在的差異，為了在其縱、橫向都能平順逐漸過(guò)渡，可采取以下措施。

1)設(shè)置枕梁和搭板。枕梁和搭板根據(jù)不同情況應(yīng)采取不同的布置方式:①橋梁為正交時(shí)，搭板預(yù)制，板頂澆厚6 cm 30#鋼筋砼或鋼筋纖維砼鋪裝層，在搭板與砼路面相接處設(shè)置脹縫，在與搭板鄰近的2 ～3 塊路面的板縫連續(xù)設(shè)置脹縫。②橋梁為斜交時(shí)除用鋼筋砼搭板和鋪裝層整體澆灌外，另設(shè)置鋼筋砼漸變板，其一端置于枕梁與搭板連接，另一端則直接置于路基相接于砼路面。

2)設(shè)置變厚式埋板。對(duì)瀝青砼路面，在橋臺(tái)連接處設(shè)置變厚式砼埋板;對(duì)砼路面，則將連接處的路面板改為變厚板。在搭板、埋板下為保證連接部位的剛?cè)釋哟蚊嫠胶痛怪狈较蚓鶟u次變化，宜采用強(qiáng)度和回彈模量均高于土基的路面結(jié)構(gòu)材料，以提高該部位的整體受荷和抗沖能力，利于減少錨臺(tái)幅度，調(diào)整不均勻沉降。

3.3 選擇優(yōu)質(zhì)路堤填料與輕質(zhì)路堤

臺(tái)背一定范圍內(nèi)采用模量比較大、容易壓實(shí)的材料進(jìn)行換填，例如石灰土、級(jí)配碎石、砂粒等，也可采用輕質(zhì)路基填料如氣泡混合輕質(zhì)土、泡沫聚苯乙烯、粉煤灰等。通過(guò)換填可以大為減小路基的壓縮變形，但換填材料往往造價(jià)偏高，從而加大工程投資。

3.4 完善排水設(shè)施

水是造成路基病害的主要因素，因此必須重視橋臺(tái)處與臺(tái)后路堤的銜接設(shè)計(jì)，設(shè)置完善的防護(hù)措施和排水系統(tǒng)，以防止自然降水的滯留?？梢栽跇蚺_(tái)與填方段結(jié)合處及過(guò)渡段路面下設(shè)墊層，防止路面下滲水進(jìn)入填方體。

4 結(jié)語(yǔ)

處理橋頭跳車(chē)的方法多種多樣，但每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用適宜的處治方法，需要從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)各方面綜合治理，使橋頭跳車(chē)問(wèn)題得到控制和解決。

［1］王學(xué)智.改善橋頭跳車(chē)狀況的措施［J］. 交通世界:建養(yǎng)·機(jī)械，2007(11).