公路工程“橋頭跳車”成因及對策

范銀玲 張耀方

摘? 要：在公路建設中，“橋頭跳車”現(xiàn)象極為常見，是困擾公路交通行業(yè)多年的一大難題，其不僅影響行車速度、舒適性，甚至會引發(fā)安全事故，危害較大。隨著我國公路建設網(wǎng)的不斷完善，如何徹底解決這一問題極為關(guān)鍵。該文在全面了解公路工程“橋頭跳車”成因的前提下，依托某橋梁臺背防治項目，提出了臺背一側(cè)雙向土工格柵+橋頭搭板的防治措施，闡述了土工格柵臺背加筋機理，并確定了施工方案及施工要點，希望通過土工格柵加筋方法，有效預防及控制橋頭跳車問題。

關(guān)鍵詞：橋頭跳車;成因;土工格柵;加筋機理

中圖分類號： U445? ? ? 文獻標志碼：A

1 公路工程“橋頭跳車”的成因

1.1 地基強度

受工期等因素影響，橋涵、通道、路基等工程一般都需同時施工，橋涵等構(gòu)造物具有較大剛性，在地基強度方面具有較高要求。然而，天然地基承載力并不能很好地滿足這一要求，為了降低不均勻沉降，一般會選擇適合的加固方法，提高路基強度。但是部分臺背路堤并未做加固處治，此部位的地基強度相對較低，導致橋臺和臺后路堤之間強度不同，從而產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，最終引發(fā)橋頭跳車病害[1]。

1.2 排水

當路面上的雨水無法及時排出，雨水將會順著路堤、橋涵通道等構(gòu)造物的縫隙向路基下滲，這種情況下，受雨水影響，路面各結(jié)構(gòu)層和路堤填料均會被侵蝕。同時，伴隨雨水的不斷沖刷，路基填土較細的顆粒甚至會被雨水帶走，嚴重破壞原有土質(zhì)結(jié)構(gòu)，致使路基承載力大幅下降，或在橋臺相鄰部位出現(xiàn)局部沉陷病害，進而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象[2]。

1.3 施工質(zhì)量

施工是工程變?yōu)閷嶓w的過程，施工質(zhì)量直接影響工程整體質(zhì)量。若不注重施工質(zhì)量，必定會產(chǎn)生嚴重病害問題，影響結(jié)構(gòu)物使用狀況。在施工質(zhì)量方面，引發(fā)橋頭跳車的原因不外乎以下4種。1）工期緊張，為追趕進度，沒有嚴格按照施工標準和流程施工，臺背填土時間不充分，路堤固結(jié)程度未達到規(guī)范要求。2）施工落實不到位，攤鋪厚度控制不嚴格，壓實度、密實度等均存有一定誤差。3）施工材料質(zhì)量不合格，或填料配合比設計不準確等。4）質(zhì)量檢測或監(jiān)督管理不到位[3]。

在施工過程中，很大原因是人的問題，因此，應提高人的質(zhì)量管理意識，嚴格按照規(guī)范標準進行每一道施工工序，把好質(zhì)量關(guān)。

1.4 設計

設計是減少變更、避免返工、降低成本的關(guān)鍵一環(huán)。在路橋基礎(chǔ)設計中，基礎(chǔ)形式不同，對工后沉降的影響也會存有差異，因此，在設計時，必須綜合考慮施工中的影響因素，保證設計合理、科學，且具有可行性。

2 工程概況

某橋梁工程為383.20 m長鋼筋混凝土預應力梁板橋，共17孔，主跨為3孔連續(xù)梁，邊孔為20.00 m簡支梁，總跨為8×20+28+35+28+5×20m。根據(jù)地質(zhì)勘查報告顯示，此處地質(zhì)狀況良好，土質(zhì)包括雜填土、碎石土、砂礫土和風化巖石等。重力式橋臺為0號橋臺，7.12 m為臺后引道路堤填高。結(jié)合實際現(xiàn)場具體情況，決定采用砂礫回填臺后路堤和錐坡。通過地質(zhì)狀況分析，橋頭引道幾乎不會發(fā)生沉降，然而，由于工期緊張，在路堤自重作用下，受時間限制，地基沉降、路堤自重壓實變形很難完成，這種情況下，仍需做好橋頭跳車預防工作。經(jīng)多方考慮，決定采用雙向土工格柵+橋頭搭板的方法進行0號橋臺預防施工。

3 土工格柵臺背加筋機理

作為一種聚合物板材，土工格柵多用做加筋土結(jié)構(gòu)、土工復合材料的筋材。土工格柵以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，網(wǎng)孔具有較大尺寸，相比網(wǎng)筋厚度，網(wǎng)節(jié)點位置厚度更大，且表面并不光滑，較為粗糙。相比土工織物，土工格柵能夠很好地填料嵌在一起，筋土界面摩擦力更高，應用效果更好。此外，其優(yōu)點還包括：耐堿、耐腐蝕及較強抗老化作用，因此，在加筋方面得到了廣泛應用與推廣。在臺背加筋施工中，土工格柵的加筋機理見表1。

1 雙向土工格柵抗拉性能良好，在上部土體荷載影響下，向下變形，格柵逐步拉伸，通過雙向受力特點，可產(chǎn)生向上拉力，兜網(wǎng)作用顯著，能夠保證荷載均勻分布，增強臺背填土的承載力

2 土工格柵的拉伸模量較大，其與土體界面之間將產(chǎn)生明顯的咬合作用，對路堤填土側(cè)向位移起到制約作用，保證荷載能夠向一個更大范圍擴散，并實現(xiàn)應力分布，增強土體抗剪強度，達到降低沉降變形的目的

3 土工格柵需在橋臺一端錨固，通過其抗拉伸能力，向橋臺傳遞部分汽車荷載和上部土體自重荷載，避免橋臺周圍土體下沉，有助于橋臺和路堤沉降差的合理控制，最終達到解決橋頭跳車的效果

4 土工格柵加筋施工方案

根據(jù)工程實際情況，該文決定采用橋頭搭板（8 m）+土工格柵的施工方案，可將雙層土工格柵布設于橋頭搭板下275 cm以內(nèi)，共7層。其中3層格柵布設在搭板下0.75 m以內(nèi)，20 cm為格柵之間的距離，0.35 m為最上一層格柵與搭板底面的間距。向下每隔0.5 m進行一層格柵鋪設，共設4層。表2為土工格柵鋪設間距和長度。

土工格柵需相互錨接構(gòu)造物，可在砌體內(nèi)設置土工格柵，嵌固深度控制在20 cm以上。為避免損壞土工格柵材料，可將柔性墊板設于砌體邊界處，寬度為5 cm，或采用橡膠、木條等材料制作，屬于嵌固聯(lián)接，如圖1（a）所示。圖1（b）中是通過土工格柵連接固定橋臺后預埋件，土工格柵在聯(lián)結(jié)時，需折疊出一定網(wǎng)格寬度，隨后在預埋件上綁扎鋼筋，避免因拉力過大，破壞土工格柵，導致錨固力消失，這種方式屬于預埋件錨固聯(lián)接。

在構(gòu)造物和填料連接處極易出現(xiàn)路表水滲流、或在填料內(nèi)滯留等情況，為避免此類問題發(fā)生，需將一層反濾層設于臺背和填料之間，厚度為20 cm。

為了避免臺背填料內(nèi)進入地下水，影響地基承載力。需將級配碎石排水墊層設于原地面標高處，在碎石墊層鋪設前，可將一層細砂鋪設其上，厚度為1 cm～2 cm，用于下層土工格網(wǎng)保護。一般來講，可在30 cm以上控制排水墊層厚度。為了完善排水系統(tǒng)，幫助滲水及時排出，可在碎石墊層鋪筑前，把地面設置成雙向橫坡，坡度為2%。

5 土工格柵加筋施工要點

5.1 臺背路基回填

路堤、橋頭錐坡均采用砂礫回填，一直回填到土工格柵底層部位，根據(jù)施工情況，回填、壓實施工應分層完成，針對邊角處壓實不到位等情況，可采用小型設備或人工法進行夯實。

5.2 錨固及攤鋪土工格柵

將一排鋼筋勾埋設于臺背處，間距為20 cm。待壓實路基之后，需折疊格柵網(wǎng)格并保證能夠?qū)?根Φ14鋼筋包裹其中，在鋼筋勾上掛好鋼筋，隨后綁扎鐵絲，固定格柵和臺背。如果長度不足，需做搭接處理，一般搭接長度控制在兩個網(wǎng)格以上。沿線路縱向鋪設土工格柵。上3層土工格柵與下4層土工格柵在鋪設時，搭板末端向外延伸長度不同，其中上3層延伸6 m、下4層延伸5 m，保證上述鋪設長度均可滿足規(guī)范規(guī)定。

5.3 張拉及定位土工格柵

土工格柵張緊可根據(jù)工程施工具體情況合理采用不同的方式，如人工法或者機械法。保證其伸長率可達到2%～4%，隨后通過U型釘進行土工格柵準確定位。

5.4 填料施工

采用質(zhì)量合格的砂礫土作為填料，由格柵邊緣逐步填筑到臺背處，施工過程中嚴禁壓壞格柵。填土30 cm后，即可進行整平、壓實。若局部位置碾壓不到位，需采用小型設備或人工法進行施工，從而保證壓實度滿足設計要求。

6 結(jié)語

近年來，國民經(jīng)濟發(fā)展迅速，我國公路建設規(guī)模持續(xù)擴大，橋頭跳車是最常見的一種路橋病害形式，當車輛從此區(qū)域通行時極易產(chǎn)生跳躍、顛簸感，將會嚴重影響行車舒適性，甚至會損害橋臺等部位，或造成更為嚴重的交通安全事故。因此，必須重視公路工程橋頭跳車問題，根據(jù)工程實際情況，合理選擇防治措施，對癥下藥，最大限度地降低損壞程度，提高道路使用性能，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益最大化。

參考文獻

[1]段詩雨.高速公路瀝青混凝土路面橋頭跳車問題分析及預防措施研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2017（30）：697.

[2]孫偉，杜輝.高速公路橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2017（11）：2901.

[3]蔡慶廣，王美斌.軟土地基高速公路橋頭跳車防治技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2017（11）：629.