淺談橋頭跳車質量通病的防治方案

管尉崴GUAN Wei-wei

（江蘇通達路橋工程有限公司，海安226600）

1 路橋過渡段跳車產生的成因及改善措施

目前，路橋過渡段深陷的主要原因大多是因橋涵等構筑物的臺背填筑的工后沉降過大，致使橋臺或涵洞兩側設置的搭板下局部形成脫空，再經重型車輛的反復超強度的荷載時，破壞了搭板原先的支撐結構，變成了不均勻的支撐，使得應力集中發(fā)生在脫空區(qū)位置，隨著長時間的超負荷擠壓，就會產生裂隙甚至使得后部應力慢慢增加，一旦應力超過搭板的最大承受應力時，就會發(fā)生斷裂。特別是搭板過長時，更易產生斷裂。斷裂得不到及時的修復進而形成沉陷、翻漿、甚至積水等嚴重病害，這些病害形成跳車、振動、顛簸、并產生噪音，嚴重影響通過車輛的舒適性及安全性，甚至出現險情。

所以如何保證橋涵臺背回填的品質，盡可能減少回填路基的工后沉降，筆者認為主要需從設計和施工兩方面入手：設計方面需適當提高搭板的厚度及混凝土的強度并增加搭板配筋量；施工方面著重保證路基填筑的質量，嚴格按相應操作規(guī)程施工，確保路基填筑的質量，是有效保證路橋過渡段耐久性的關鍵所在，本文主要從施工入手，就施工的關鍵環(huán)節(jié)展開闡述。

2 路橋過渡段路基路面施工技術

2.1 合理安排工期，考慮預壓的時間 為了減少結構物回填路基的工后沉降，施工單位應該在工程開始階段即合理安排工期，給路橋過渡段的路基填筑安排充裕的工期時間。通過對其他關鍵工序的合理優(yōu)化，縮短它們的施工時間，給過渡段的路基留出預壓的時間來（時間不充裕，可考慮超載預壓），通過一定時間的預壓及不斷的沉降觀測，可直觀且有效地控制工后沉降的發(fā)生。預壓的材料可使用將來路面底基層的原材料，待預壓后攤鋪開來，并可直接用于路面底基層的施工，不但能縮短工期，還能節(jié)約工程造價。筆者認為，該項預壓措施的采用，是最為經濟且最為有效的降低工后路基沉降的良法，對提高路橋過渡段的施工質量有非常積極的意義，在今后的工程施工前期工程計劃時便壓縮相關緊前工作工期為創(chuàng)造條件可以廣泛應用。

2.2 搭板的設置 設置搭板可使橋頭突變性跳車緩解并將產生的差異沉降分散在一定距離上。最理想的效果是能剛柔并濟，形成完美的半剛性基層到剛性橋臺的過渡，但實際上對鋼筋混凝土構件提出這樣的要求，顯然是不現實的，所以施工過程中只能提高它的強度，同時著重處理好伸縮縫及搭板施工可能存在的縫隙，防止有路面排水通過伸縮縫及搭板部分的空隙滲入后對下承層造成損害，形成脫空。

搭板下的墊層，其實是一個相當關鍵的結構層，對它的要求是不但具備有很高的承載力，能承載上承搭板加路面結構的靜荷載以及路面車輛通行的動荷載，而且需有良好的透水性，能將滲至搭板下的雨水通過預先設置的縱、橫坡及時排出。所以筆者在施工時嘗試采用級配良好的級配碎石來作為搭板的墊層，同時予以機械壓實，使之達到一定的壓實度。同時，級配碎石下的路基頂面的縱、橫坡可較設計值適當放大，標高可適當降低（使級配碎石墊層具備一定的厚度），再在級配碎石墊層的最低處設置透水管，將滲入的雨水引流至橋臺錐等防護設施外。通過上述方式的設置，力爭形成承載力與透水性的有機統(tǒng)一。

考慮到搭板自由端在車輛荷載作用下必然同時發(fā)生豎向位移和水平位移，而豎向位移已由下承層充分分解，因面水平向的錨固顯得尤為重要?，F在下的橋頭搭板大多設置在橋臺臺背的牛腿上，搭板的水平錨固由牛腿上的預埋錨筋及套在其上的內填瀝青瑪蹄脂的鋼管共同完成，且鋼管外設置彈簧式的螺旋筋。這些細小工序在施工中極易被忽視，實際大多未能達到設計效果。必須在這些方面精細化施工、高度重視，方能有效避免搭板位移裂縫的形成，它們施工質量的有效實現，是保障過渡段良好使用耐久性的前提。

2.3 提出不設置搭板的探討 目前，我國大部分重要公路施工中橋頭大多都采取搭板進行連接，如果可以保護好搭板，不僅可以節(jié)省維修費用，而且不會對車輛的正常通行產生影響。然而，當前許多像德國這樣的發(fā)達國家，他們的橋頭上采用的是諸如鋪土工格網、填筑聚乙烯塊等專門的加固措施，而不是采用搭板，還有許多國家在橋頭處甚至沒有采用專門的加固措施，這樣就需要嚴格把控臺后填筑施工的每個環(huán)節(jié)，尤其需要提高填料和壓實程度的相關標準。此方法雖不能完全杜絕過渡段的沉降產生，但可以采用勤加維護的方式給予彌補，即工后由公路管養(yǎng)部門在發(fā)現沉降發(fā)展到一定程度時及時組織加鋪瀝青砼面層。在臺后填筑和地基處理質量有效保證的前提下，如此操作最多維護一至兩次后并不會再形成沉降，即達到長期保障良好通舒適性了。

2.4 臺后填筑 臺背路基的施工過程中采用土工合成材料可以減少填充載荷的影響，有效地控制其變形和自然沉降，尤其是可以防止產生非均勻沉降。因為土工合成材料可以增強土壤顆粒之間以及土壤顆粒與土工合成材料之間接觸面之間的摩擦力，并分散和傳遞一些土體應力，這使得土體的垂直和水平拉伸應力發(fā)生了變化。土體的剪應力明顯改善，因此土體的承載力，抗變形性和抗裂性顯著提高。但是，面對地基較軟的情況，首先應該采取的措施應當是對其進行加固。

臺背回填的壓實度是影響臺背路基沉降和橋頭跳車的主要因素。由于臺背回填的特殊位置，使得臺背的回填是碾壓的薄弱環(huán)節(jié)。壓路機機械振動力過大，所以這個位置難以碾壓。如果使用振動過大的壓路機，它將對臺墻產生嚴重的影響。因此，應使用小型壓路機對臺背面進行回填壓縮，并且每層壓縮厚度通常應在10cm 至15cm 的范圍內。在滿足相同壓實標準的條件下，臺背回填期間粘性土體的壓實所耗費的時間實際上是砂礫料或灰碎石壓實所耗費時間的兩倍及以上。

2.5 臺背排水 道路和橋梁之間過渡處的排水處理不當會導致水沿著橋梁的橋臺和路基的交匯處滲漏而下，從而降低了路面層以及路基和地基的穩(wěn)定性，使得錯臺和橋頭跳車現象更加頻繁出現。因此，必須根據回填材料的類型，降雨數據和滲水量選擇適當的排水方法以降低臺后填料的含水量。

在對臺背路基進行填筑之前，還將排水管或盲溝安裝在原始地基土拱中。首先要對基底進行相應的處理，接下來，用3%至4%的夯實粘土以形成土拱填筑橫坡，并在土拱中挖出雙向斜坡溝槽（溝槽尺寸通常為40cm 至60cm寬，深度為30cm 至50cm。）。在臺背后的整個寬度上鋪一層防水材料（可以在下面覆蓋油氈或尼龍薄膜）。將硬塑料管鋪設在溝槽周圍（塑料管的直徑通常為10cm 或更大，小孔的直徑為5mm，呈梅花狀排列，間距控制在10cm 以內）。塑料排水管的出口必須延伸超過路基或橋頭的錐坡外。將具有高滲透性和大粒徑的沙子或礫石材料填入硬塑料管周圍。一層一層填充透水材料，直至路基頂部。橫向盲溝的設置與上述相同，只是省去了排水管，并用具有高透水系數（增加了礫石粒徑）的透水材料填充了該溝槽。用土工布包裹盲溝的出口，并進行必要的處理。在某些情況下，需要對回填物配備排水墊層。當前，排水墊層的主要功能如下：①促進地基和地基下面的薄弱層在施工期間基本完成滲透和固結，達到減少地基下沉目的；②可以排走由于降雨等原因造成的上部填充物滲透下來的多余的水分；③隨著孔隙壓力的升高，會形成一個可滲透的出口，就不會經由地下水在底層積聚，因此土壤的強度和穩(wěn)定性不會降低。

橋臺背面應具有防水涂層，以防止由于滲水而導致結構腐蝕。對于回填區(qū)頂部和底部的排水，安裝截水和排水設備，并根據需要決定是否對表面采取防水涂層，從而減少水從地面的滲透量。如果回填區(qū)域較大且表面水滲透較大時，則應沿回填區(qū)域下方的原始地面放置水平滲透槽或滲水管，滲透槽或滲水管的水平間距通常設置在1m 至2m 之間，排水管的直徑為10cm 至15cm 之間。

3 橋頭跳車現象存在的問題及改進措施

①造成橋頭跳動的主要原因是臺背的回填壓實程程度和灰劑用量不符合設計規(guī)范，整體穩(wěn)定性較差，橋頭由于重型車輛的載荷而下沉，表現為車輛經過橋頭時發(fā)生跳躍。②由于橋梁是由不會發(fā)生沉降的剛性結構組成，但是路基卻會因為各種因素產生不同程度的變形，因此剛性橋面和柔性路面之間的連接不可避免地產生沉降高度差。這個問題在當前的施工技術中尚未解決。目前有學者提出使用加長過渡路段長度的施工方案的假設，來解決目前的這個問題，但是還需要筆者進一步進行實踐和驗證。③由于狹窄的施工現場會給操作人員的作業(yè)帶來不便甚至導致錯誤操作，因此過渡段和路基之間的連接部位是橋頭施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)，并且容易發(fā)生橋頭的裂縫和下沉。因此，臺背必須回填到與相鄰路基一同進行施工。如果不具備一同進行施工的條件，則必須至少每隔1m 鋪開一層，以形成階梯搭接的施工方法，并嚴格禁止直上直下的填筑臺背填土方式。④伸縮縫中的施工若沒有達到標準，也是會發(fā)生橋頭跳車現象。傳統(tǒng)的伸縮縫施工方法是用土壤或沙子填充至伸縮縫并將其壓實。當整個瀝青混凝土路面完工后，挖出伸縮縫中的填充物，對伸縮縫進行重新填充。當在進行瀝青混凝土路面施工時，如果伸縮縫填充不當或伸縮縫，橋面和公路橋梁過渡段三者的水平位置不一致，就會導致攤鋪機在施工時發(fā)生跳動現象，進而導致攤鋪的厚度不能達到統(tǒng)一標準。因此，在進行伸縮縫施工時需要注意多方面的細節(jié)，以提高施工效率。

4 結束語

綜上分析，通過具體的工程實踐，系統(tǒng)地研究了路面施工技術和路橋過渡段的鋪裝情況，并對施工過程中容易遇到或忽視的問題進行了詳細的分析，獲得以下結論：①研究發(fā)現影響橋梁跳車現象的原因眾多，相應提出幾種施工過程中質量控制的措施。②結合實踐工程施工經驗討論路基的施工方法和技術，以及路橋過渡段的鋪裝注意事項。