公路橋頭跳車原因分析及防治措施研究

（葫蘆島市公路勘測設(shè)計院有限公司，遼寧 葫蘆島 125000）

一、引言

橋頭跳車是指橋梁與橋梁臺背回填部分之間因為不均勻沉降而產(chǎn)生的路面或橋梁搭板變形，導致車輛行駛至該部位時產(chǎn)生顛簸的問題。橋頭跳車問題，一直以來困擾著工程界，在道路通車后2年左右，橋臺與路基搭接部位普遍都會出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，極大的影響了行車舒適性，甚至造成車輛的損壞。本文主要從橋頭跳車成因、處置辦法、處置效果等角度進行分析，將處置辦法分為病害前處理及病害后處理兩類，以更好的指導施工。

二、公路橋頭跳車的原因分析

（一）路基沉降

一般情況下，出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象的路段位于土質(zhì)較差或者雨水等沖刷較密集的地帶。由于這里的土質(zhì)中，含水量較大，這就造成了這里的土質(zhì)較其他地區(qū)一般土質(zhì)偏軟，具有較大的壓縮性，因此這里的土質(zhì)抗壓能力較低，在車輛等動態(tài)荷載壓力作用下，容易出現(xiàn)臺后路基的不規(guī)則沉降，產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象。

（二）臺背填料壓實度低

臺背回填壓實過程中，操作不規(guī)范，壓實不到位或未進行預壓處理，容易造成填料的壓實質(zhì)量不滿足設(shè)計規(guī)范要求，后期造成嚴重的沉降。橋臺施工與路基施工不同步，施工中將臺背回填作業(yè)面較小，難以使用重型機械進行壓實，只能使用小型夯錘對靠近臺背部位進行補夯，壓實效果不佳。

（三）結(jié)構(gòu)產(chǎn)生突變

路橋工程中，臺背與臺后兩個部分在路面結(jié)構(gòu)中差距較大，在路面與橋結(jié)合處，我們可以看出，臺背分割點附近左右兩側(cè)是兩種不同的路面體系。臺背側(cè)鋪設(shè)的為柔性面層與剛性橋臺一起構(gòu)成的雙路面體系，而臺后路面一側(cè)是柔性或者半剛性的多層路面體系。臺后路面在車輛等活荷載的壓力下，墊層基層會迅速密實，結(jié)構(gòu)層受到路面層壓力的傳導產(chǎn)生壓縮。橋臺因為基礎(chǔ)位于持力層內(nèi)，在恒載及車輛荷載作用下沉降不大，而與路基處相比較的話，沉降極小。正因為這樣的結(jié)構(gòu)，臺背分割點左右兩側(cè)的抗變形能力差距較大，造成路面結(jié)構(gòu)在受到極大荷載壓力下，易造成結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生公路橋頭跳車現(xiàn)象。

三、公路橋頭跳車現(xiàn)象防治措施

為消除橋臺及臺背回填的沉降變形，回填前應(yīng)對不良地基進行處理。首先，應(yīng)對現(xiàn)場原位土層進行取樣，測定橋臺部位土體的含水率、剪切力學性能、密度等力學指標，通過現(xiàn)場試驗確定地基處理方案。

（一）臺后地基處理

1.換填方案。當橋臺部位為軟弱地質(zhì)不良地質(zhì)時，軟土厚度小于2m，可采用挖除換填方案，將軟土挖除干凈后，采用天然級配砂礫回填或灰土碾壓回填。

2.深層攪拌法。深層攪拌法是處理橋臺后軟土地基最常見的辦法之一，要運用專業(yè)的攪拌機械對軟土基層進行深層攪拌，設(shè)備機械主要攪拌的方式是，通過機械開展活動，通過從中心到四周旋轉(zhuǎn)的方式來對需要加固的土體與加入的土樁進行融合，從而通過加入堅固物體，改變原來軟土體的孔隙程度并加強原土體抗壓能力以及自我強度，從而減少路橋橋臺地基沉降現(xiàn)象，從而防止公路橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

3.砂樁加固法。通過將原地基土地進行置換并進行豎向排水從而減少后臺地基土體強度。通過對加入料粒做成的樁，主要材料為由砂、砂礫、礫卵石、碎石或建筑垃圾等構(gòu)成的砂樁，通過專業(yè)機械將這些材料灌裝成人工地基，通過砂樁來提高整個土體地基承載力并有效減少沉降。這種砂樁加固法具有工期短，質(zhì)量容易保證以及在施工過程中噪聲小的特點，該法適用性比較廣泛，可廣泛用在軟弱地基、濕陷性黃土地基以及液化土地地基等等。

（二）合理選擇臺背填料及碾壓機具

臺背回填填料是防治橋頭跳車問題的關(guān)鍵，應(yīng)以粗顆粒材料進行填筑，以有效改善路基壓實性能。在路基上方還應(yīng)設(shè)置一定厚度的結(jié)構(gòu)層，提高路基與路面的整體剛度。在工程實踐中，大多采用石灰土等改性土或輕質(zhì)填料來回填，防治效果理想。挖方路基段落的臺背回填宜采用挖臺階形式進行銜接，每一級臺階不得低于60cm，每層回填材料厚度不得超過20cm。碾壓遍數(shù)應(yīng)滿足要求，根據(jù)現(xiàn)場填筑試驗，發(fā)現(xiàn)可采用三遍振動碾壓+二遍靜壓的組合，壓實效果滿足規(guī)范要求。臺背回填碾壓因場地受限，大型碾壓設(shè)備難以發(fā)揮作用，建議采用橫向碾壓法進行作業(yè)，對難以碾壓到的臺背部位，應(yīng)用小型夯機進行壓實，直至沒有碾壓痕跡。在施工過程中應(yīng)每層檢測壓實度，確保每一層壓實度都達到設(shè)計要求。

（三）對設(shè)計進行系統(tǒng)優(yōu)化

根據(jù)現(xiàn)場施工情況的特點，增加順路面方向橋路面基層強度，減少臺背分割點兩側(cè)結(jié)構(gòu)差異，從而減少兩側(cè)抗性變能力，減少兩側(cè)不均勻沉降。例如我國高等公路基層結(jié)構(gòu)普遍采用水泥穩(wěn)定土砂礫作為材料，可增加橋梁及臺背分割點附近水泥穩(wěn)定土含量以增加臺背兩側(cè)的基層的剛度、強度，以達到在抗剪、抗壓能力上趨于一致，減少公路橋頭跳車的可能。另一方面，由于橋臺與路基路面結(jié)構(gòu)體系差異較大，可在臺背分割點附近設(shè)置矩形板當作他們之間的過渡帶，因為矩形板是一剛性體，路面一側(cè)較矩形板可看作柔性體系，剛性體系與柔性體系由于抗壓能力不均衡，容易在其接縫處產(chǎn)生突變，從而形成公路橋頭跳車現(xiàn)象。因此過渡帶設(shè)置成水泥板加長接搭板可良好的解決過渡帶剛性不均衡的情況，從而有力減少公路橋頭跳車現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

綜上所述，公路橋頭跳車現(xiàn)象對人們在公路正常行駛危害極大，嚴重影響人們的出行安全，因此需要對橋頭跳車的原因結(jié)合公路現(xiàn)場情況進行系統(tǒng)分析，提出針對性解決方案，減少橋頭跳車現(xiàn)象，使國家公路事業(yè)不斷發(fā)展。