淺議高速公路橋頭跳車的預(yù)防措施

李 輝

（海港路橋股份有限公司， 浙江 臺(tái)州 317000）

公路橋涵作為高速的重要組成部分，在高速公路中發(fā)揮了巨大的作用，然而從我國已通車的高速公路運(yùn)營狀況來看，橋頭跳車現(xiàn)象較為普遍。橋頭跳車影響行車速度、舒適度、安全，甚至造成交通事故，同時(shí)由于車輛的高速行駛在橋頭產(chǎn)生跳動(dòng)和沖擊，對(duì)路面和橋梁產(chǎn)生附加的沖擊荷載不僅加速了橋臺(tái)、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，也加快了車輛本身的損壞，更直接影響了公路的使用壽命和社會(huì)效益。橋頭跳車問題一直是困擾橋梁工程技術(shù)人員的難題之一，如何治理橋頭跳車已成為當(dāng)前高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)人員面臨的首要任務(wù)。

1 橋頭跳車的原因分析

橋頭跳車產(chǎn)生的根本原因是構(gòu)造物與其兩端接線路堤的沉降差。橋臺(tái)屬剛性結(jié)構(gòu)，橋梁建成時(shí)沉降已經(jīng)基本沒有或很小，而橋臺(tái)后的路堤屬柔性結(jié)構(gòu)，由于壓實(shí)、施工、水分等的原因，其在公路建成后會(huì)產(chǎn)生較大的固結(jié)沉降。當(dāng)兩者之差超過一定數(shù)值時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車。沉降差產(chǎn)生的具體原因主要有以下幾個(gè)方面：

1） 剛?cè)徇^渡變形不一致引起的沉降，橋頭引道與橋臺(tái)結(jié)合處左右兩側(cè)是不同性質(zhì)結(jié)構(gòu)體系，一側(cè)是由橋臺(tái)上部橋面層與剛性橋臺(tái)組成的雙層結(jié)構(gòu)體系，屬于剛性結(jié)構(gòu)，自身壓縮幾乎為零；另一側(cè)為由路基、路面結(jié)構(gòu)組成的多層結(jié)構(gòu)體系，相對(duì)左側(cè)而言其屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此在結(jié)構(gòu)剛度上便產(chǎn)生了很大差異。平原區(qū)所建排水，通行結(jié)構(gòu)物為滿足橋下凈空，臺(tái)后路堤較高，臺(tái)后填土高度一般都在5m 以上，甚至高達(dá)10m，按理論上講填土高度超過6m 的路基，當(dāng)土基壓實(shí)度達(dá)到95%時(shí)，臺(tái)后沉降可達(dá)10～20cm。路基的變形量大于臺(tái)身的總沉降量時(shí)即形成了橋頭臺(tái)階。

2） 臺(tái)背回填施工質(zhì)量引起的沉降，臺(tái)背填土速度過快，對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞，施工時(shí)沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測。填料沒有把好質(zhì)量關(guān)，未采用透水性材料，排水措施沒有做好，壓實(shí)度沒有達(dá)到要求。臺(tái)背回填施工質(zhì)量會(huì)引起高速公路臺(tái)背工后沉降大，且不均勻。

3） 路基橋涵過渡段排水不暢，在橋涵與路堤的連接部位，由于路面排水不暢以及路面裂縫的存在，雨水會(huì)沿縫隙滲透進(jìn)入路堤內(nèi)部，增加路基的含水量，降低填料的抗剪能力；特別是填料為砂礫時(shí)，雨水沖刷會(huì)造成細(xì)粒土流失，破壞原有土體結(jié)構(gòu)，使砂礫向橋臺(tái)錐坡或路堤兩側(cè)滑移，在外部車輛荷載不斷沖擊作用下，造成橋頭路堤沉陷，產(chǎn)生較嚴(yán)重的跳車現(xiàn)象。

2 高速公路橋頭跳車的預(yù)防對(duì)策

2.1 合理設(shè)置搭板過渡段

適當(dāng)提高搭板的長度、厚度或改進(jìn)設(shè)置方式。橋頭搭板的作用便是采用一端支承在橋臺(tái)背墻的牛腿上，而另一端擱置于路堤上并與路堤一起沉降來平順過渡橋頭引道的沉降凹槽，以此來消除橋頭沉降的突變，使坡度得到一定緩和，從而保證行車順暢。橋頭搭板作為一種特殊的過渡結(jié)構(gòu)來保證橋頭結(jié)合部位的沉降過渡和剛度過渡。根據(jù)工程上的常規(guī)取值，大中橋的搭板長一般在6m 左右，小橋在4m 左右。因此，可適當(dāng)提高搭板的長度、厚度以及設(shè)置方式。例如針對(duì)不同跨徑的橋梁，大橋搭板長度采用長8～10m，厚42～48cm左右；中橋搭板采用長6～8m，厚34～42cm 左右；小橋采用（涵、通道） 搭板長5m 左右的方案。

2.2 注漿法

路基壓力注漿是通過鉆孔和壓力灌注，把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式趕走土顆粒間或巖石裂隙中水分和空氣，占據(jù)其位置，將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能和化學(xué)穩(wěn)定性良好的結(jié)石體，降低后期沉降。

2.3 采用泡沫輕質(zhì)土

采用泡沫輕質(zhì)土換填臺(tái)后原路基土，可最大限度控制工后沉降?，F(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土可大幅度地減輕施加于地基的附加應(yīng)力，抑制軟基的破壞和沉降，增大道路的穩(wěn)定、安全系數(shù)；抑制軟基的沉降，遏制橋涵路堤連接處的沉降差，避免垂直錯(cuò)位，從根本上消除高速公路中的橋頭跳車問題；在軟基路段使用輕質(zhì)土進(jìn)行擴(kuò)幅加寬填土，可大幅度地降低填土荷重，減少周圍路基的沉降。

2.4 加強(qiáng)臺(tái)背回填土施工質(zhì)量控制

由于橋臺(tái)處位置的特殊性，壓實(shí)機(jī)具很難在臺(tái)背后展開作業(yè)，這就造成了公路建成后，隨著時(shí)間的推移，臺(tái)后填土產(chǎn)生較大的壓縮變形，而橋臺(tái)基礎(chǔ)由于在施工完成時(shí)沉降變形已基本完成或相對(duì)小得多。當(dāng)二者的相對(duì)沉降差達(dá)到一定程度時(shí)，便出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。為保證臺(tái)背及臺(tái)前填土質(zhì)量，根據(jù)臺(tái)背填土工作作業(yè)面小等實(shí)際情況，嚴(yán)格控制每層壓實(shí)厚度不得大于15cm，壓實(shí)機(jī)械配套合理，并必須配備氣夯，以保證基坑及死角處都達(dá)到壓實(shí)度要求。在臺(tái)后范圍內(nèi)可先填筑一定厚度的級(jí)配碎石或砂礫做填料，由于這些材料自重和結(jié)構(gòu)特性，沉降可在短時(shí)間內(nèi)完成，且無毛細(xì)水作用，可防水和加速排水，從而達(dá)到預(yù)防沉降的目的。

2.5 加強(qiáng)排水

高速公路路面即使采用防水性較強(qiáng)的路面結(jié)構(gòu)，也難以避免水分沿裂縫滲入路堤內(nèi)部，因此應(yīng)考慮在地下設(shè)置集水管或盲溝等排水設(shè)施將進(jìn)入路堤內(nèi)部的水排出路基之外。

3 結(jié)語

由于橋頭跳車從表面看是橋臺(tái)和路堤沉降差造成，實(shí)際上影響沉降差的因素很多。因此，針對(duì)不同的實(shí)際情況，我們要從不同方面著手應(yīng)對(duì)，本著預(yù)防為主，防治結(jié)合理念，將橋頭跳車問題的影響降到最低。在換填臺(tái)背填料、提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可通過設(shè)置必要的地下排水設(shè)施，適當(dāng)提高搭板長度、厚度及設(shè)置方式，以及注漿的方式改善路面橋頭跳車病害。