橋頭跳車質(zhì)量通病的防治

章志偉

巨融建工集團有限公司 福建三明 365000

隨著道路投入運營使用，臺后路基承受著來自車輛活荷載反復(fù)重壓以及路基土體本身因自重壓實、固結(jié)情況下產(chǎn)生沉降。橋臺基礎(chǔ)為剛性基礎(chǔ)，沉降很小，而臺后路基基礎(chǔ)大都為柔性基礎(chǔ)，沉降較大，兩個不同基礎(chǔ)性質(zhì)造成下沉速率不一致，隨著時間推移，橋面與臺后路面就產(chǎn)生高差，形成橋頭跳車的現(xiàn)象。橋頭跳車屬于質(zhì)量通病，特別是在南方地區(qū)，基礎(chǔ)較差地帶較為普遍，嚴重影響行車的舒適感。車輛長期對伸縮縫砼進行擠壓、碰撞，造成砼的開裂、破碎，增加橋梁本身結(jié)構(gòu)安全隱患的出現(xiàn)。

1 橋頭跳車原因分析

（1）臺后地基強度與橋臺地基強度不同、臺后填料自然壓縮。臺后基礎(chǔ)土質(zhì)的好壞，是決定工后臺后路基沉降大小的重要因素。橋涵通常經(jīng)過低洼或者河流地帶，受水流沖擊或者河水漲退的影響，地下水位較高，特別是在軟土地質(zhì)，因受地形地質(zhì)影響，臺后路基基礎(chǔ)大都土的強度低，吸水率大，在河水漲退及施工的影響下，容易受到擾動，破壞原有地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，強度明顯降低，甚至出現(xiàn)部分突發(fā)沉降、位移等現(xiàn)象。因臺后路基一般填土較高，自重較大，對原有地基產(chǎn)生集中應(yīng)力較大，在車輛反復(fù)荷載情況下，更容易引起臺后基礎(chǔ)的沉降及位移[1]。

臺后回填施工完后，在回填材料本身自重、車載等外力荷載作用下，回填土體本身產(chǎn)生自然固結(jié)、壓縮。

（2）臺后路堤及錐坡基礎(chǔ)處理不符合規(guī)范要求。

在施工前，未充分勘察現(xiàn)場地質(zhì)情況，或者只按設(shè)計圖紙進行處理，未進行現(xiàn)場核對，設(shè)計地質(zhì)報告與現(xiàn)場偏差較大。

臺后地基存在軟土地基，施工過程中未按要求進行換填，或者換填不到位，還存在軟弱層。換填材料不符合要求，透水性較差，強度和最大粒徑不符合規(guī)范要求。

（3）臺背回填壓實不夠，導(dǎo)致高填土路堤出現(xiàn)的壓縮變形。

臺背回填材料一般要求為透水性材料，空隙較多，因臺背回填結(jié)構(gòu)本身的局限性，特別是靠近橋臺臺背部位，大型壓路機很很難壓實到位。施工完后，在自重和外部荷載作用下，回填材料被壓縮，臺后沉降，造成跳車；碾壓機具噸位達不到要求，或碾壓次數(shù)不夠，造成土體壓實度不足，土體工后沉降；施工安排順序不當(dāng)，施工速度過快，臺后填土安排最后施工，當(dāng)臺后填土較高時，隨著時間推移，也不可避免產(chǎn)生沉降。

（4）市政管道漏水、橋臺外側(cè)水位的漲退、路面的滲水等原因都會造成路基材料吸水軟化，水土流失，從而引起路基的下沉。

對于道路工程來說，水是寶貝，但控制不好，水對路基土體影響是很大的，輕則沉陷，重造成滑坡，塌方等問題。例如臺背回填土要控制在最佳含水量下進行充分碾壓，才能保證壓實度，但水如超過最佳含水量百分之二就容易造成土體形成水囊，彈簧的出現(xiàn)。水的排除，也容易帶走部分砂、石、土，對土體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。跳車加大了路面的沖擊力，在路基下沉和沖擊力影響下，路面迅速開裂，雨天水從裂縫滲入路基，這種惡性循環(huán)會使破壞程度加劇發(fā)展[2]。

（5）樁基橋臺是剛度很大的構(gòu)造物，在施工結(jié)束時沉降已基本完成，而臺后回填路堤基礎(chǔ)一般都是柔性基礎(chǔ)，沉降量較大，兩種不同性質(zhì)基礎(chǔ)造成沉降速率的不同，隨著時間的推移，兩種構(gòu)造物高差就越來越明顯，從而形成橋頭跳車的現(xiàn)象。

（6）臺后填土材料不當(dāng)，或填土含水量過大。

臺后填土采用透水性較差、強度較低的粉質(zhì)土、黃土、高液限土等不適宜填筑臺背回填材料，這些土體在荷載和水的作用下，容易產(chǎn)生沉降。

在車輛活荷載及其他荷載作用下，臺背回填料孔隙率因材料滑動、側(cè)移等進一步被壓實；回填土體自然的固結(jié)；自然固結(jié)和壓實而造成的沉降因填料本身性質(zhì)存在差異性，以上兩種現(xiàn)象都是不可逆的，隨著時間的延長，沉降值越大，且會不斷積累，形成橋臺與搭板之間高度差，也就導(dǎo)致了橋頭跳車。

（7）造成跳車直接原因是路面縱向坡度突變，造成路面縱向坡度突變原因之一是軟土路基過渡段（預(yù)壓段）較短、不能形成緩和段；預(yù)壓路基高度、重量不符合設(shè)計要求，未進行有效沉降觀測，在路堤沉降速率不符合設(shè)計要求情況下，過早就行卸載；軟弱基礎(chǔ)未做承載力試驗或未按照規(guī)范、設(shè)計要求處理，質(zhì)量不符合要求。

為了趕工期，盲目追求加快施工，臺背填土速度過快，在土體顆粒未穩(wěn)定、未充分固結(jié)情況下過早進行卸載，質(zhì)量不夠關(guān)，偷工減料，質(zhì)檢不嚴格，這些人為的因素很容易造成臺后回填土整體剛度不夠，沉降不均勻，沉降高差大、速度快，是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。

2 預(yù)防跳車治理的措施

（1）防止跳車現(xiàn)象首要應(yīng)從臺后地基處理開始，合理采用臺后路堤回填施工工藝及壓實機械，及時對臺后路堤進行回填，使臺后回填土壓實度滿足規(guī)范要求。

軟弱地基處理的好壞是控制橋頭跳車的關(guān)鍵。對地基比較差，承載力不足的地基，通常處理方法有挖除換填、塑料板排水固結(jié)法、超載預(yù)壓法、水泥攪拌樁樁等加固方法。在通常施工中，水泥攪拌樁等復(fù)合地基效果顯著，加固地基施工時間短，主要缺點就是造價較高；超載預(yù)壓一般用于工期不是很緊張，基礎(chǔ)較難處理或者處理起來成本較高路堤，采取路面過渡段相結(jié)合方法效果較好；挖除換填適用于軟弱層較薄的地基，可利用當(dāng)?shù)卦胁牧希靸r低，施工工期短，效果明顯，在軟土層較薄適用較為廣泛；塑料排水板通過排水板迅速排出土體水分，固結(jié)土體，提高土體整體強度，施工方法成熟簡單，造價較低，是處理較深軟土地基常用方法之一。我們要根據(jù)現(xiàn)場地基實際情況，加以應(yīng)用，使地基承載能力滿足設(shè)計要求。如果工期緊，造價受控制，也可采取過渡段，上鋪瀝青過渡層，等沉降穩(wěn)定再鋪原設(shè)計結(jié)構(gòu)層，也是解決橋頭跳車手段之一。

（2）橋臺圬工強度應(yīng)達到設(shè)計要求強度才能進行回填土，防止臺后回填土在碾壓過程中產(chǎn)生側(cè)向壓力及壓實震動對構(gòu)造物的破壞，一般需要達到設(shè)計強度75% 以上。在臺后回填需控制回填土的厚度、粒徑、壓實機械遍數(shù)，檢測平整度、橫坡、壓實度等技術(shù)性指標(biāo)，對每層回填土按規(guī)范進行嚴格的施工，使每層回填土各項指標(biāo)達到設(shè)計規(guī)范要求。在回填碾壓過程中，應(yīng)對薄弱地方采取措施，例如靠近橋臺位置、邊角位置等因大型機械角落無法壓實到位，必須采用人工小型機械進行壓實；使回填層壓實度達到設(shè)計要求。

（3）保證足夠的臺后回填預(yù)壓長度，盡量避免路線縱坡突變，可有效緩解跳車現(xiàn)象；通過在路堤布置點位進行不間斷觀測沉降速率，使沉降速率符合設(shè)計要求再進行卸載。

（4）有針對性的選擇臺后填料，提高橋頭路基壓實度。如采用砂石料等固結(jié)性好、變形小的填筑材料處理橋頭填土。

臺后回填處在較為特殊位置，即受到外界干擾較多（如河水漲退、表面雨水的沖刷、地下水位較高等因素），允許沉降也比較少，所以臺后回填土必須采用透水性較好、強度較高、變形較小的材料，如砂性土、砂礫、礫石等材料。透水性較好的材料有利于滲入的雨水排出路堤外，從而減少水對路堤回填土的浸泡而產(chǎn)生的危害。砂石、礫石等填筑后，自然固結(jié)沉降量小。根據(jù)橋涵規(guī)定，填料長度縱向離臺背不低于2 米，與路基連接處做成臺階。在臺背回填上部設(shè)置水泥穩(wěn)定粒料，一般按路線縱向離臺背約10 米設(shè)置，使路基整體剛度有所提高。

合理利用輕質(zhì)材料，如粉煤灰、泡沫聚苯乙烯塊等，通過減少自重，從而降低對地基應(yīng)力，泡沫聚苯乙烯塊吸濕性極小，耐水性能很好。輕質(zhì)材料施工方法簡單、工期短等優(yōu)點；同時還可以減少因自重對構(gòu)造物而產(chǎn)生的側(cè)向壓力，減少構(gòu)造物位移，對構(gòu)造物的穩(wěn)定性大有改善。

（5）做好橋頭路堤的排水、防水工程，設(shè)置橋頭搭板。臺后路堤回填土需盡量在最佳含水量情況下進行碾壓，水少了壓不實，多了容易在土體內(nèi)形成水囊，出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，所以水多了，也是造成路基塌陷、水土流失、沉降重要因素，因此必須嚴格控制土體含水量，做好排水設(shè)施，防止因水的滲入造成路堤危害。具體做法包括，在臺后回填土設(shè)置排水盲溝，利用排水盲溝把回填土內(nèi)部水排到錐坡或護坡內(nèi)側(cè)，在錐坡護坡內(nèi)側(cè)設(shè)置土工布過濾層，通過排水管道排出路堤外，形成比較完成排水系統(tǒng)；路堤基礎(chǔ)及分層碾壓過程應(yīng)設(shè)置橫坡，使?jié)B入土體的水能比較順利排出路堤外；為了防止雨水沖刷、河水漲退影響，需在路堤、錐坡外側(cè)做漿砌片石防護，以免水對路堤浸泡及帶走土體顆粒；臺后路堤回填頂層設(shè)置防水層，可以防止路面雨水浸入到回填土內(nèi)[3]。

在臺后設(shè)置搭板可以分散車輪對路基的集中應(yīng)力，保護路基；在橋臺處采用鋼筋螺栓與搭板加固，防止搭板脫離、加強搭板與橋面之間的連接。

3 結(jié)語

橋頭跳車屬于質(zhì)量通病一種，要以預(yù)防為主，通過精心設(shè)計，嚴格施工進行有效的預(yù)防，最大的減少臺背回填路基工后的沉降。通過科學(xué)施工管理，合理安排施工順序，提高施工質(zhì)量水平。