橋頭跳車成因分析及防治

路 剛 陳政權(quán)

橋頭跳車成因分析及防治

路 剛 陳政權(quán)

橋頭跳車，從目前的調(diào)查情況看已是一種普遍現(xiàn)象。雖然經(jīng)過各種努力處置，仍存在不盡人意的地方。針對橋頭跳車產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，進(jìn)而從從多方面采取防治措施，最大限度的減緩橋頭跳車病害。

橋頭跳車；成因；防治措施

1 概述

所謂橋頭跳車是指由于橋涵結(jié)構(gòu)物與橋涵臺后的路堤之間相對發(fā)生沉降，造成橋涵兩端一定范圍內(nèi)路面與橋面不平順，當(dāng)期沉降差值超過莫一限定值時，車輛高速通過引起車輛顛簸震動甚至騰空，致使駕乘人員產(chǎn)生不適現(xiàn)象。橋頭跳車不僅影響道路的服務(wù)水平，降低了行車的舒服性和安全性，而且也影響車輛和橋梁的使用壽命，解決橋頭跳車具有很大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

2 橋頭跳車的成因分析

導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的主要因素是橋臺與臺后路堤之間的不均勻沉降，產(chǎn)生這種沉降的原因是多方面的。

2.1 構(gòu)造差異

橋臺結(jié)構(gòu)為剛性體，其剛度很大，尤其是對大量采用鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)，其自身壓縮幾乎為零，完工后沉降量非常小。從抗變形能力即彈性模量來看，無論何種形式的橋臺與其臺后填料相比兩者的彈性模量相差百倍左右。他們在壓縮沉降方面差異明顯。

2.2 地基沉降

在路堤恒重和行車荷載的作用下，地基產(chǎn)生壓縮變形，形成沉降。特別是軟土地基路段，由于地基土天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低，地基的沉降更為嚴(yán)重，而且需要幾年乃至幾十年的時間才能趨于穩(wěn)定。同時這種沉降變形的大小受路堤填土的性質(zhì)和填筑的高度影響，所填土容重越大，填筑高度越高，其產(chǎn)生的基底附加應(yīng)力就越大，從而引起的地基沉降變形也越大。

2.3 路堤沉降

臺背填土本身還有水分，存在空隙。施工中無論采用何種壓實措施、何種填料也不可能完全消除其顆粒之間的空隙。相關(guān)資料表明，路基填料本身的壓縮變形約為路堤填筑高度的1%。另一方面路基在投入使用后并沒有全部完成固結(jié)，在外力的作用下填料骨架仍會產(chǎn)生蠕動變形，他產(chǎn)生的次固結(jié)沉降可以達(dá)到總固結(jié)沉降的10%左右。

2.4 其他原因

設(shè)計方案、施工工藝、施工方法、以及采取的處治措施對不均勻沉降也有較大的影響。

(1)填料要求不嚴(yán)格，選擇不當(dāng)；軟弱地基沒有進(jìn)行必要的處理；臺背排水設(shè)施考慮欠佳。從而使路堤在使用過程中沉降過大。

(2)施工過程中壓實機(jī)具受立柱、臺背的限制，對臺背處的填土的碾壓存在盲區(qū)，壓實度達(dá)不到要求。從而使路堤在使用過程中沉降過大。

(3)使用過程中，進(jìn)入臺背的雨水不能及時排除，使臺背填土還水量過大，填土失去強(qiáng)度或細(xì)粒料流失，進(jìn)一步加大了臺后路基的沉降。

3 橋頭跳車的防治

根據(jù)以上分析，針對引起橋頭跳車的成因，在工程實施過程中如何減少工后橋臺與路堤的不均勻沉降防治或降低橋頭跳車的危害，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的經(jīng)驗和技術(shù)可以從以下幾個方面去進(jìn)行防治。

3.1 地基處理

為了減少橋路過度段的不均勻沉降，對臺背地基進(jìn)行改良處理是非常必要的，尤其是軟弱地基必需進(jìn)行特殊處理。目前國內(nèi)有換填法、淺層處理法、碎石樁、石灰(二灰)樁法、超載預(yù)壓法、塑料排水板法、深層攪拌法、土工織物、井點(diǎn)降水、高壓噴射漿法、豎向排水預(yù)壓法。這些都是行之有效的常用方法。

在工程應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮土質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等因素和實際情況，選擇合適的處治方法，以改良地基性能，提高承載力、減少地基沉降。對地基處理時要考慮路堤縱向和橫向變形的協(xié)調(diào)問題，要保證縱向上橋臺與路堤沉降的平衡過度，橫向上維持路堤中央變形坡腳路肩處變形的協(xié)調(diào)穩(wěn)定。

3.2 路基處理

臺背路堤沉降是引起橋頭跳車的主要原因之一，為了盡量減少或消除路堤工后沉降，可以從以下幾個方面入手：

(1)在經(jīng)濟(jì)的前提條件下，合理選擇透水性好、內(nèi)摩擦角大的填料：設(shè)法減少路橋過渡段路堤的自重，避免因自重過大而產(chǎn)生較大的壓縮變形。

(2)合理安排施工工序和時間，盡早對臺背路堤進(jìn)行施工，保證有足夠的時間完成沉降。在立柱、基樁施工中應(yīng)先安排橋臺，在做其余橋墩。為保證橋臺蓋梁下填土質(zhì)量，要求必須先將臺背填土填至蓋梁地面高程，再澆筑蓋梁。

(3)臺后路堤填筑前，在處理好的地基拱上設(shè)置橫向排水管或排水盲溝。

(4)設(shè)法提高臺背回填區(qū)路堤的壓實度，控制填土質(zhì)量，減少因填料自重和汽車荷載作用下壓實度增加而產(chǎn)生的沉降。對壓路機(jī)壓不倒死角，要采摻灰處理并用小型機(jī)具壓實。

(5)利用土工格柵加筋的方法，增加路堤填土的整體性，提高路堤自身承載力，減小不均勻沉降的梯度。

3.3 路面處治

(1)設(shè)置橋頭搭板和枕梁。設(shè)置橋頭搭板和枕梁對避免橋臺與路面之間的錯臺是必要的和有效的，可以使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡到橋臺，起到勻順縱坡的作用，工程中一班認(rèn)為路堤沉降的縱坡變化≦0.6%是可以接受的。由于橋頭搭板能改善橋頭與路堤的連接狀態(tài)，調(diào)節(jié)路橋之間的不均勻沉降，因而在道路建設(shè)中得到了普遍應(yīng)用。

(2)預(yù)設(shè)反向坡度。當(dāng)能預(yù)測出路堤沉降規(guī)律的時候，為爭取工期，可以采用在臺堤結(jié)合處預(yù)留反向坡度，類似于設(shè)置橋梁預(yù)拱度，坡度的大小應(yīng)根據(jù)臺堤之間的沉降差來確定。

(3)設(shè)置過度性路面。可在橋頭一定范圍內(nèi)鋪設(shè)過度性路面，待路堤沉降基本完成后，在改鋪原設(shè)計路面。過度性路面可用預(yù)制混凝土塊、條石鋪砌；也可以采用半剛性過度層和瀝青表處過渡層，其中后者是值得推廣的簡單可行的方法，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時，及時補(bǔ)充鋪設(shè)一層瀝青混凝土或瀝青砂便能保證行車順暢，有效避免跳車現(xiàn)象。

(4)橋面與路面面層的鋪裝一次性完成，這樣可以解決路面和橋面鏈接的順適性。

4 結(jié)語

由于各種原因的綜合作用，對橋頭跳車采取單一措施處治的作用與效果總是有局限的，因此要綜合考慮，同時采取多種措施進(jìn)行綜合防治。一班原則是：地基處理措施+路堤處理措施+路面處治措施。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、土質(zhì)、水文、材料、施工工藝、環(huán)境條件等，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，選擇最優(yōu)的處治方案，方法?？傊畼蝾^跳車是一個比較復(fù)雜的問題，關(guān)系到設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理、運(yùn)營等各方面，只有通過精心設(shè)計、認(rèn)真施工、嚴(yán)格監(jiān)理、科學(xué)管理、運(yùn)營時精心養(yǎng)護(hù)，才能最大限度的緩解這一道路危害。

[1]田忠.高速公路橋頭跳車成因及處治對策[J].鐵道建筑.2007(06)

[2]侯天順，黃雄，李永鴻.高速公路橋頭跳車的機(jī)理與防治研究[J].路基工程.2007(02)

[3]橋頭跳車綜合治理研究[J].陳華明.中外公路.2014(02)

[4]高等級公路橋頭跳車的綜合分析和防治[J].曠開萃，黃宏偉.華東公路.2011(05)