淺談橋頭跳車的原因及防治措施

鄺 瑞（商水縣公路管理局，河南 周口 466000）

淺談橋頭跳車的原因及防治措施

鄺 瑞
（商水縣公路管理局，河南 周口 466000）

由于道路與橋梁臺(tái)背回填處之間的差距過大，出現(xiàn)沉降后導(dǎo)致車輛在通過橋梁時(shí)產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象，將其稱之為橋頭跳車。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)于公路服務(wù)質(zhì)量的需求越來越高，橋頭跳車問題的存在嚴(yán)重影響公路工程的開展，給行駛車輛帶來嚴(yán)重危害，并成為公路工程的一大質(zhì)量通病。本文將針對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，分析其產(chǎn)生的原因和危害影響，提出相應(yīng)的防治措施和維修方法，以期提高行車的舒適性安全性以及公路工程高質(zhì)量低造價(jià)的施工建設(shè)。

公路；橋頭跳車；防治措施

現(xiàn)如今，已經(jīng)投入運(yùn)營使用的公路存在一個(gè)普遍現(xiàn)象，即橋頭跳車。橋頭跳車在國內(nèi)外公路中普遍存在，一直影響著公路工程的發(fā)展，且沒有有效方法解決這一普遍現(xiàn)象，因自身危害性較高，制約高等級(jí)公路快速、舒適、安全性能的發(fā)揮，進(jìn)一步發(fā)生嚴(yán)重的公路交通事故。

1　橋頭跳車現(xiàn)象

由于公路橋頭和伸縮縫處的差異造成不同程度的沉降，或是橋梁臺(tái)背回填處出現(xiàn)沉降導(dǎo)致橋頭引道和臺(tái)背路基之間產(chǎn)生一個(gè)較大的沉降差，促使路面縱坡出現(xiàn)臺(tái)階，呈現(xiàn)出一個(gè)較大的坡度變化進(jìn)而破壞公路路面的平穩(wěn)性，因此，車輛在通過該處時(shí)產(chǎn)生跳躍，這種現(xiàn)象將其稱之為橋頭跳車。橋頭跳車現(xiàn)象是已經(jīng)投入使用運(yùn)營公路普遍存在的一個(gè)問題，是公路橋梁上的質(zhì)量通病。隨著高速公路里程的延長，乘駕人員對(duì)于行車舒適度的要求也越來越高，橋頭跳車不僅對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)、路面和車輛產(chǎn)生較大沖擊，加速三者的損耗以及維護(hù)費(fèi)用的增加，而且影響公路交通通行，破壞乘駕人員行車時(shí)的舒適性和安全性，在較為嚴(yán)重的情況下還會(huì)發(fā)生交通事故。

2　橋頭跳車的原因

2.1橋頭跳車的形成原因

2.1.1沉降現(xiàn)象

橋頭跳車主要是由于橋梁構(gòu)造物與公路路基之間坡度較大的沉降差超過一定限定值，從而導(dǎo)致車輛在經(jīng)過該處時(shí)車輛發(fā)生劇烈跳動(dòng)、上下振動(dòng)、搖擺顛簸的一種公路現(xiàn)象。當(dāng)這種沉降差達(dá)到1.5cm后，就會(huì)降低乘駕人員的舒適感，制約高速公路快速舒適、安全平穩(wěn)、道路通行能力、服務(wù)水平等整體功能的發(fā)揮。橋梁的基礎(chǔ)一般都建立在良好的持力層上或是巖石上，人們相當(dāng)重視橋梁的設(shè)計(jì)建造技術(shù)，因此，無論是從勘察設(shè)計(jì)還是施工建造，對(duì)于橋墩的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于臺(tái)背路基，橋墩基礎(chǔ)產(chǎn)生的沉降量較小。而臺(tái)背路基長期承載著車輛荷載以及路基荷載，會(huì)產(chǎn)生較大的沉降量，且路基在填土施工的過程中本身含有水分、空隙，其壓實(shí)度很難達(dá)到百分之百，不能完全保證施工的高質(zhì)量，致使橋臺(tái)與臺(tái)背路基之間存在較大的差異，開始呈現(xiàn)縱坡變化，因而產(chǎn)生車輛在經(jīng)過橋頭時(shí)發(fā)生的跳躍現(xiàn)象。

2.1.2設(shè)計(jì)不合理

在公路建造施工之前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)選址進(jìn)行勘察，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于受到造價(jià)方面的限制，設(shè)計(jì)人員不得不壓縮橋梁孔徑，利用小跨徑；且大部分橋頭處在土質(zhì)較弱、排水不暢的地基上，致使橋頭路堤過高過長，設(shè)計(jì)不合理。有些設(shè)計(jì)人員考察不全面，在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)與路面銜接方面雖設(shè)有搭板以防止沉降的不均勻，但過大的沉降差仍舊導(dǎo)致路面裂縫或產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，經(jīng)過滲入的雨水侵蝕，沖刷路基土，造成沉降現(xiàn)象，產(chǎn)生橋梁路基病害。

2.1.3施工質(zhì)量

在劃分施工標(biāo)段的過程中，業(yè)主不能充分協(xié)調(diào)施工單位的工作速度，一味地強(qiáng)調(diào)施工進(jìn)度加快，導(dǎo)致施工人員對(duì)于填土或預(yù)壓期的把握不足，不能完全保證施工質(zhì)量，導(dǎo)致橋頭路基沉降量較大。一些施工單位的施工要求不達(dá)標(biāo)，在臺(tái)背填土?xí)r施工不均勻，沒有切實(shí)壓實(shí)，很難達(dá)到既定要求，導(dǎo)致沉降速度過快，土體產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，進(jìn)而影響橋基。

2.2橋頭跳車的直接原因

2.2.1沉降差較高

橋頭地基地基土質(zhì)較弱、排水不良因素的存在導(dǎo)致地基沉降幅度較大，在一般情況下，橋涵所處位置較地下水位高，天然結(jié)構(gòu)中含水量高于液限值，壓縮性較強(qiáng)，地基在受到干擾時(shí)，天然結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生破損，降低地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，極易發(fā)生沉降差值較大的現(xiàn)象。在對(duì)臺(tái)背進(jìn)行填料時(shí)，需具備滲透性強(qiáng)、填料間空隙較大的特點(diǎn)，將壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，否則將會(huì)形成橋臺(tái)與路堤之間的錯(cuò)臺(tái)，長時(shí)間承受車輛荷載以及路基荷載作用下，沉降值逐漸加大，破壞公路的整體性、穩(wěn)定性和舒適性。

2.2.2平整度較差

橋臺(tái)一般是有鋼筋混凝土澆筑而成，剛度較大，路堤則是一種柔性較大的彈塑性結(jié)構(gòu)，剛度較小，二者之間剛度的差異較大，存在明顯的剛度變形。路堤的固結(jié)沉降容易引起陸地水平位移，路堤邊坡經(jīng)過雨水的沖刷產(chǎn)生滑塌現(xiàn)象并逐漸軟化，強(qiáng)度降低、穩(wěn)定性能差，由于上部車輛荷載的反復(fù)作用下擠壓破壞，致使土體水平位移并產(chǎn)生附加沉降，使得路面受力不均出現(xiàn)裂縫或高差。橋面、路面、伸縮縫等施工是分別進(jìn)行的，從而形成施工時(shí)間不同的銜接面，其標(biāo)高不能給予一個(gè)規(guī)定數(shù)值，致使其銜接不順而導(dǎo)致平整度較差。此外，一些伸縮裝置不利于橋頭部位的平整度，容易發(fā)生凸起、凹陷、松脫現(xiàn)象，破壞平整度，造成不同程度的橋頭跳車。

3　橋頭跳車的危害

橋頭跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于橋梁結(jié)構(gòu)物與臺(tái)背之間的不均勻沉降以及平整度的破壞造成路橋過渡段出現(xiàn)不同程度的臺(tái)階，嚴(yán)重危害公路的整體性和穩(wěn)定性，降低乘駕人員的舒適度。

3.1影響行駛安全

由于路橋過渡段存在較大的沉降差，車輛很容易產(chǎn)生劇烈的跳動(dòng)，導(dǎo)致車輛搖擺顛簸并偏離行駛的軌道，對(duì)駕駛?cè)藛T造成不利的心理影響以及駕駛車輛時(shí)的錯(cuò)誤操作，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的交通翻車事故發(fā)生。

3.2降低行駛速度

車輛在行駛至路橋過渡段時(shí)，為了減少汽車顛簸帶來的不適，駕駛員會(huì)被迫降低行駛速度，影響驅(qū)動(dòng)力的傳遞，極易導(dǎo)致在橋頭區(qū)域因降低行駛速度而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故或造成交通擁堵；由于駕駛員在橋頭降低行駛速度，也會(huì)降低公路的通行速度，減小公路的通行效率，進(jìn)一步增大車輛及燃料的損耗情況，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，污染環(huán)境。

3.3破壞舒適度

振動(dòng)系統(tǒng)模式是車輛――人體――座椅，當(dāng)車輛通過路橋過渡段時(shí)，由于橋頭的沉降導(dǎo)致汽車跳車，產(chǎn)生顛簸振動(dòng)，引起乘駕人員的不適感，破壞舒適度，并對(duì)駕駛員產(chǎn)生不利的心理影響，發(fā)生心率加快、血壓升高等不良身體反映，形成較大的心理壓力，影響駕駛員對(duì)車輛行駛的正確操作，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。

3.4增加養(yǎng)護(hù)成本

橋頭跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)路面、路基、橋基、橋臺(tái)臺(tái)背、橋頭伸縮縫、車輛等形成強(qiáng)烈的沖擊破損，增加了對(duì)于公路、汽車的維修養(yǎng)護(hù)成本。駕駛員為了減緩車輛的劇烈跳動(dòng)而頻繁減速，對(duì)汽車部件造成不同程度的損壞，又因頻繁減速造成燃料的浪費(fèi)以及廢氣排出，不僅增加汽車行駛時(shí)間，降低汽車使用壽命，而且提高汽車的運(yùn)營成本以及養(yǎng)護(hù)成本，污染環(huán)境。公路由于橋頭跳車現(xiàn)象對(duì)橋梁以及道路產(chǎn)生附加的沖擊荷載，加速了橋臺(tái)、支座、伸縮縫等的損壞程度，為了延長公路的使用壽命，只能經(jīng)常對(duì)路橋過渡段進(jìn)行及時(shí)的維修養(yǎng)護(hù)，不僅增加養(yǎng)護(hù)成本，也會(huì)產(chǎn)生一定程度的不利影響。

4　橋頭跳車的防治措施

4.1地基處治措施

有效處理橋頭的軟弱地基時(shí)防止橋頭跳車的處治關(guān)鍵。橋頭臺(tái)背部位的路基為了與橋梁平整連接，會(huì)設(shè)計(jì)較高的路基，如此設(shè)計(jì)反而進(jìn)一步促使地基產(chǎn)生較大的地基變形，嚴(yán)重影響地基和路基的穩(wěn)定性。因此，采用塑料排水板堆載預(yù)壓法、深層攪拌法、換填法等方式增加地基剛度，減小地基變形。先進(jìn)行塑料排水板堆載預(yù)壓法達(dá)到排水加速固結(jié)、沉降減少的目的，而后依據(jù)公路的實(shí)際情況，緊密配合超壓施工或堆載預(yù)壓，其后采用變剛度設(shè)計(jì)原則使剛度平穩(wěn)過渡，提高地基強(qiáng)度和整體的穩(wěn)定性，增加有效應(yīng)力、抗剪強(qiáng)度和承載力，減少橋頭跳車現(xiàn)象的危害性。

4.2路基處治措施

橋頭臺(tái)背位置的路基較高，因此要加強(qiáng)對(duì)橋頭路基的有效處治和控制，以減少汽車荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生較大沉降。處治路基一般采用控制臺(tái)背路基填料選擇和路基壓實(shí)質(zhì)量，使用輕質(zhì)高強(qiáng)材料和土工合成材料對(duì)路基進(jìn)行加筋，加強(qiáng)臺(tái)背回填，盡可能縮小橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物與橋涵之間的相對(duì)沉降值；對(duì)于有些路基可采用注漿加固等處理方式，增強(qiáng)路基剛度和穩(wěn)定性，減小路基荷載和沉降值。

4.3路面處治措施

除了對(duì)地基、路基實(shí)施防治措施，還要對(duì)路面采取一定的處治措施，以期減小臺(tái)背路基沉降值過大的不利影響。對(duì)于路面，可以采用橋臺(tái)搭板、過渡性路面的方式，在施工時(shí)對(duì)橋頭配備橋臺(tái)搭板，減緩柔性路堤的沉降并逐漸過渡到剛性的橋臺(tái)上，促使路面更為平穩(wěn)。也可采用過渡性路面的處治方式，常使用瀝青過渡路面，直到路基沉降穩(wěn)定后再修筑正式路面，有效調(diào)整不均勻沉陷，改善橋頭跳車的不利影響。

5　結(jié)語

隨著我國社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的逐步提高，對(duì)于公路的養(yǎng)護(hù)也逐漸提高重視。橋頭跳車作為較難處理的公路工程病害，需要做好橋臺(tái)臺(tái)背回填壓實(shí)的核心工作，確保填料的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定值，注重地基、路基和路面的處治措施，有效降低橋臺(tái)和路基之間的沉降和平整度。本文通過對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象的理論含義、產(chǎn)生原因、存在的危害做出分析，并提出相關(guān)防治措施，針對(duì)性地進(jìn)行防護(hù)治理，確保公路行車的安全舒適。

［1］馮忠居，方貽立，龔堅(jiān)城，朱建斌.高等級(jí)公路橋頭跳車的危害及其機(jī)理的分析［J］.西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（04）.

［2］王延宗.橋頭跳車成因分析及預(yù)防措施淺談［J］.內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，1999（02）.

［3］丁明元，張學(xué)華.預(yù)防橋頭跳車的技術(shù)措施［J］.內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，1999（02）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.175