避免橋頭跳車(chē)橋涵臺(tái)背回填施工技術(shù)

彭必武

（甘肅省定西公路管理局，甘肅　　定西　743000）

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避免橋頭跳車(chē)橋涵臺(tái)背回填施工技術(shù)

彭必武

（甘肅省定西公路管理局，甘肅定西743000）

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和公路建設(shè)的飛速發(fā)展，公路施工技術(shù)也隨之提高，汽車(chē)行駛速度也有所提升，因而人們對(duì)行車(chē)安全舒適度的要求也越來(lái)越高。但汽車(chē)在行駛過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)橋頭跳車(chē)的情況，這一現(xiàn)象嚴(yán)重影響行車(chē)的安全、降低行車(chē)速度、影響車(chē)輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和加速橋梁及路面的病害，對(duì)道路橋梁運(yùn)行的影響極大。因此橋頭跳車(chē)已經(jīng)成為道路橋梁工程質(zhì)量和造價(jià)的重要影響因素。解決橋頭跳車(chē)的問(wèn)題一直是困擾市政管理工程技術(shù)人員的主要難題，是市政設(shè)施管理部門(mén)首要任務(wù)。本論述通過(guò)分析橋頭跳車(chē)的成因及防治措施，闡述了橋涵臺(tái)背回填施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：避免；橋頭跳車(chē)；橋涵臺(tái)背；回填技術(shù)

0　　引言

橋頭跳車(chē)是由于公路橋頭及伸縮縫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。引起橋頭跳車(chē)的主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車(chē)速與車(chē)輛本身的抗振性能等。在車(chē)輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致行車(chē)時(shí)發(fā)生橋頭跳車(chē)。路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂，使車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，嚴(yán)重影響行車(chē)的安全、舒適，同時(shí)對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，加大了對(duì)橋涵和道路的沖擊破壞，甚至造成車(chē)輛大幅度的損壞，直接影響到道路橋梁的使用壽命和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故。

1　　橋頭跳車(chē)的原因

橋臺(tái)與路堤之間的沉降差異是引起橋頭跳車(chē)現(xiàn)象發(fā)生的直接因素，其中橋臺(tái)屬于剛性建筑物，是由其下面的樁基礎(chǔ)支撐的，所以橋臺(tái)發(fā)生變形或沉降的機(jī)率非常小，然而路堤和地基是屬于柔性的，因此路堤和地基在荷載的作用下會(huì)出現(xiàn)較大的塑性變形產(chǎn)生較大的沉降，從而造成橋梁與路堤之間的沉降差異。

1.1地基沉降

地基沉降分為瞬時(shí)沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降。瞬時(shí)沉降是不會(huì)引發(fā)橋臺(tái)跳車(chē)現(xiàn)象的，這主要是由于其是在施工期內(nèi)完成的。主固結(jié)沉降是由于地基不按規(guī)定處理致使其在施工期內(nèi)沒(méi)有完成而造成的沉降，地基在使用的過(guò)程中會(huì)隨著時(shí)間的推移緩慢的固結(jié)，致使施工后逐漸的完成剩余的沉降，這時(shí)就造成了中期與橋臺(tái)的沉降差，從而形成橋臺(tái)跳車(chē)[1]。次固結(jié)沉降是指地基土壤顆粒在路基靜載長(zhǎng)時(shí)間作用及車(chē)輛的動(dòng)荷載反復(fù)作用下發(fā)生蠕變或向土壤一側(cè)發(fā)生變形，從而導(dǎo)致路面的高程下降，路面高程下降也是造成橋頭跳車(chē)的主要因素。

1.2橋頭路基填料的影響

在汽車(chē)荷載的作用下，路堤會(huì)產(chǎn)生塑性變形或彈性變形，其中塑性變形占主要地位，而且此變形是不能恢復(fù)的，因此當(dāng)塑性變形積累到一定的程度時(shí)就會(huì)形成沉降差，從而引發(fā)橋頭跳車(chē)的現(xiàn)象。

1.3填料壓實(shí)度

在施工過(guò)程中，大型壓實(shí)設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)因橋頭背后施工空間狹窄而無(wú)法對(duì)其進(jìn)行施工，使這部分的填土壓實(shí)厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，從而使這部分路堤在通車(chē)使用后發(fā)生較大的變形。此外，只有在最佳含水量下才能將路基填土壓實(shí)到最佳的效果。

1.4橋頭路堤滲水破壞

橋頭的沉降會(huì)使路面開(kāi)裂，如果地面上有水，那么水會(huì)滲透至路基，從而破壞路基的各項(xiàng)指標(biāo)。而橋頭跳車(chē)又會(huì)加大對(duì)路面和路基的沖擊力，如養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)，這種惡性循環(huán)會(huì)使破壞程度呈加速發(fā)展的趨勢(shì)。

2　　避免橋頭跳車(chē)橋涵臺(tái)背回填施工技術(shù)

2.1橋涵臺(tái)背回填材料

橋涵臺(tái)背回填一般采用粒徑小于0.6倍壓實(shí)厚度的砂礫、級(jí)配碎石、天然級(jí)配的礫石土等水穩(wěn)性好的材料，如果沒(méi)有水穩(wěn)性好的材料，可以采用石灰、水泥改良土，其中水泥占5%左右，石灰占10%左右。橋涵臺(tái)背回填技術(shù)對(duì)砂礫的基本要求是透水性良好、級(jí)配良好、顆粒較粗。這里通過(guò)分析砂礫的基本要求來(lái)闡述選擇回填材料的依據(jù)：第一，由于砂礫具有粘性顆粒含量低、透水性好的特性，因而，在壓縮的過(guò)程中可以加快土壤排水固結(jié)的速度，從而提高壓實(shí)密度，并使壓實(shí)厚土壤沉陷變形性減小；第二，級(jí)配良好的砂礫能夠提高土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而大顆粒能夠形成穩(wěn)定的橋梁骨架，次級(jí)顆粒能夠填充大顆粒的空隙，因此級(jí)配良好且大小顆粒搭配適當(dāng)?shù)纳暗[不僅能夠增強(qiáng)土壤的抗剪度和承受能力，還能使土壤的沉陷變形性減??；第三，無(wú)粘性的砂礫在水飽和狀態(tài)下振動(dòng)壓實(shí)，可以達(dá)到最佳的預(yù)先壓縮效果，這是由于預(yù)先壓縮的效果不僅取決于壓實(shí)功能，還取決于含水狀態(tài)，同時(shí)壓實(shí)方法和壓縮時(shí)間也會(huì)影響預(yù)先的壓縮效果；第四，土壤的壓縮變形主要是指土壤的塑性變形，因此在橋涵臺(tái)背回填施工過(guò)程中，延長(zhǎng)壓縮時(shí)間可以提高壓縮效果，但由于工期的限制，導(dǎo)致壓縮的時(shí)間有限，因此，在施工過(guò)程中要加快固結(jié)的速度，提升壓縮的效果，就必須減少砂礫中粘性顆粒含量。

2.2橋涵臺(tái)背回填范圍

臺(tái)背回填的范圍直接影響臺(tái)背材料的剛度以及變形的平穩(wěn)過(guò)渡，如果臺(tái)背回填的范圍過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)增加施工的成本，如果臺(tái)背回填的范圍過(guò)短，則達(dá)不到施工的要求。因此臺(tái)背回填需考慮以下方面以達(dá)到施工要求和減少施工成本：首先，施工作業(yè)的情況以及壓實(shí)的寬度；其次，臺(tái)背填料與已填路堤良好相接所需的長(zhǎng)度。

2.3橋涵臺(tái)背回填施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）在施工填筑前，先將地面上的各種垃圾清除干凈，如雜草、地表層腐蝕物和舊橋的建筑等。清除后的地面，在表層含水量合適的填方路段可以直接使用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓[2]，以達(dá)到施工技術(shù)要求的壓實(shí)度。當(dāng)表層含水量較大時(shí)，先將地面翻松，再打碎，最后進(jìn)行晾曬，等含水量合適時(shí)就可以進(jìn)行壓實(shí)。

（2）對(duì)于臺(tái)背基坑首先應(yīng)創(chuàng)造可以到基坑進(jìn)行碾壓的條件，再使用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，且在碾壓時(shí)需與建筑物保持一定的距離。對(duì)壓路機(jī)無(wú)法進(jìn)行碾壓的死角或基坑，可以采用小型壓實(shí)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。

（3）由于臺(tái)背回填的寬度是由基底向上不斷的變化的，因此根據(jù)橋涵臺(tái)背回填施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在回填的過(guò)程中，其每一層都應(yīng)使用灌水法進(jìn)行驗(yàn)測(cè)，并且設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，但含水量煤層只需設(shè)置1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)[3]。

（4）按照施工要求回填的厚度應(yīng)該在15 cm左右，因此在橋涵臺(tái)背回填施工過(guò)程中，回填的厚度需要達(dá)到施工要求，同時(shí)做好相應(yīng)的標(biāo)記，以提高施工質(zhì)量。在施工前，需遵循設(shè)計(jì)的要求，做好臺(tái)背排水的溝渠，在施工中，應(yīng)注意與臺(tái)背相接的路基端頭，并且不定期的對(duì)路基端頭兩側(cè)和中間的壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)[4]。

（5）由于臺(tái)背回填使用的材料是頂層容易出現(xiàn)松散現(xiàn)象的砂礫料，因此，在橋涵臺(tái)背回填的頂層施工過(guò)程中，通常使用厚灰量占8%的石灰土進(jìn)行封層，同時(shí)使用水沖法對(duì)填料進(jìn)行壓實(shí)，以提高施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

3　　結(jié)束語(yǔ)

橋涵構(gòu)造物臺(tái)背回填技術(shù)是一項(xiàng)非常重要且細(xì)致的工作，是路基施工階段的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，回填的好壞直接關(guān)系到路面的平整度，是防止橋頭跳車(chē)的根本保證。為了防止回填產(chǎn)生不均勻沉降，提供舒適的安全行車(chē)條件，避免橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，在臺(tái)背回填施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格挑選填筑的材料，嚴(yán)格控制施工場(chǎng)地及施工器械，才能有效的保證橋涵臺(tái)背回填的質(zhì)量。只要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，按規(guī)范要求操作，就可以提供舒適的安全行車(chē)條件，避免發(fā)生橋頭跳車(chē)的現(xiàn)象。

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中圖分類(lèi)號(hào)：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.06.013

收稿日期：2016-4-18

作者簡(jiǎn)介：彭必武（1979-），男，漢族，甘肅定西人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：公路橋梁建造。