公路橋頭跳車原因分析及防治措施

楊均興

（寧波交通工程建設集團有限公司，浙江 寧波 315000）

1 前言

隨著公路建設的迅速發展,投入營運的高等級公路越來越多,而橋頭出現的跳車現象,也成為高等級公路尤其是軟土地區的多發常見病害之一。

2 橋頭跳車原因分析

2.1 地基沉陷

土質不良，由此產生沉陷是橋頭跳車的主要原因。橋涵通常位于溝壑地方，地下水位較高，在南方地帶多有軟土，此類土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有機質，壓縮性高、抗剪強度低，一旦受到擾動，天然結構易受破壞，強度便顯著降低，橋頭路基填筑高度較大，產生基底應力相對較大，在車輛荷載作用下，更容易引起地基沉陷，且變形穩定歷時往往持續數年乃至數十年。就算在一些穩定地基，在外荷作用下，也無可避免出現這個問題。

2.2 壓縮沉降

臺后填料一般為滲透性材料，存在著多孔隙，加上施工時受施工作業方面影響，壓實機具不能過分靠近接觸臺背，不能將填料顆粒間孔隙完全消除，在車輛荷載和自身重力作用下，填料迅速壓縮、孔隙率降低，便在短時間內產生壓縮沉降，造成跳車。在工程實踐中，就是在施工時工序符合要求、壓實度達到要求的情況下，但臺后填土較高，隨著時間推移，也會產生不可避免沉降。有時臺后填土荷載對基底產生附加壓力，嚴重時會使橋臺向后傾斜，發生不均勻下沉，危及行車安全。

2.3 措施不當

當前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴格按施工規程作業，臺背填土速度過快，對地基造成擾動和破壞，沒有充分時間固結，對臺背擋土墻等構造物擠壓力大，施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工。用料沒有把好質量關，排水措施沒有做好，壓實度沒有達到要求。這些人為因素使高填土引道不穩定，工后沉降大，且不均勻，是造成跳車現象主要原因之一。

2.4 設計不周

在基底未作徹底處理，而沉降還未穩定時，應周詳考慮橋臺結構與引道銜接，在沒有質量保證情況下，不應該直接澆砼板。通車后兩側引道沉降是長期的，如先設過渡性路面，使路堤沉降基本完成后再改鋪原設計路面，情況會好一些。設計時也應處理好橋梁與引道路面接縫問題，避免接縫損壞而造成跳車。

3 解決橋頭跳車的措施

3.1 地基處理

處理好橋頭軟弱地基，是控制跳車的關鍵。目前對橋頭軟弱地基處理，國內已有加固土樁法、料粒樁法、豎向排水體預壓法、堆載預壓法和淺層處治法等措施，下面介紹幾種行之有效的常剛方法。

3.1.1 采用深層攪拌法加固橋頭軟基

加固土樁類型主要適應于軟弱粘性土。深層攪拌法一般借助于壓縮空氣，采專門深層攪拌機械設備，從不斷回轉的中心軸端向四周被攪松的土中噴出漿體或粉體固化劑(如水泥等)，經葉片攪拌，并吸收周圍水份，在加固的深層軟土中進行一系列物理一化學反應，使軟土硬結成具有整體性和一定強度的優質復合地基，從而提高橋頭軟土地基承載力，減少沉降量(特別是工后沉降)，縮短固結期。其最大優點是工后沉降小，缺點是造價較高。

3.1.2 采用砂樁加固橋頭軟基

料粒樁類型適用于松砂地基、雜填土或軟土，對地基土起置換、豎向排水和擠密作用。一般采用砂、砂礫、礫卵石、碎石或建筑垃圾等作為樁體的主要材料，采用專用機械將材料灌人地基，形成樁土復合地基來提高地基承載力和減少沉降。因具有施—工工期短、速度快、質量容易控制及噪音小等優點，該方法適應能力強，可用于軟弱地基、液化土地基和濕陷性黃土地基等多種復雜地質條件。

3.1.3 塑料排水板堆載預壓法

該法屬豎向排水體預 類型，主要適用于透水性低的軟弱粘性土。塑料排水板是由芯體和濾套組成的復合體，或是由單一材料制成的多孔管道板帶。為加速排水固結，減少后期沉降，一般都配合堆載預壓或超壓施工，使地基土的有效應力增大、抗剪強度和承載力及穩定性都得以提高。其特點是施_[簡便快捷，造價較低，但效果比上述兩種類型略差，仍存在少量工后沉降。

3.2 路基處理

3.2.1 正確采用回填材料

為了防止橋頭區產生蠕變沉降，回填應采用粗粒的砂礫、碎石土或石灰土材料材料進行填筑。鋪設輕質材料可以減輕路堤自重，有效降低地基應力，減少沉降并增大穩定安全系數，故若有粉煤灰供應也采用粉煤灰作為輕質材料。除此之外，有些地方開始試驗推廣一種新型超輕質材料一泡沫聚苯乙烯塊對減輕路堤的重量，遏止橋涵連接路堤的過渡沉陷有一定的顯著效果。

3.2.2 臺背回填處理方式

當橋臺后選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料如巖渣、礫石、砂礫等時，有利于從臺背縫隙巾滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也有利于改善壓實性能，使路基容易達到設計要求的密實度。

填料的鋪筑一般在基底處沿路堤縱向長度距橋臺背不小于2m、且與路基相接處按不大于l：1 設置斜坡或臺階，回填高度視路堤高度而定，一般取2～4m。橋頭回填處理的另一方式是在路基上部(約50cm 范圍內1 設置水泥穩定料改善層次，使路堤體的剛度有所提高。一般穩定層結構是沿路堤縱向距橋臺背約l0m 長，用一定劑量(如4%～6%)的水泥進行穩定，并且遠橋臺端與路基相銜接處，采用1：l 設置斜坡。上述兩種處理方式均能達到減少豎向變形和剛柔突變的成效。如兩種方式同時考慮，則效果更佳。

3.2.3 臺背回填處的壓實

為減少橋涵兩端路堤的工后沉降，從而使橋涵兩端路堤與橋臺結構物的相對沉降盡量小一些，一般可選填筑路堤預壓，讓路基排水固結，侍路堤沉降基本完成以后再開挖涵洞或橋臺位置土方，然后再施工橋涵。臺背填筑前，宜在處理后的基底頂面上設置橫向泄水管或盲溝。臺背回填宜在完成臺前防護工程及橋涵上部結構吊裝之后進行，同時注意結構物兩端對稱填筑施工。臼背回填的壓實質量是影響臺背回填沉降的一個主要因素。由于臺背回填位于路基與橋臺相銜接這個特殊位置，成為碾壓的一個薄弱環節，壓路機難以碾壓到位，且大噸位機械振動力太大時，對橋臺有影響。因此，臺背網填近橋臺處的壓實機械宜選用小型壓實機具，且嚴格控制每層填筑厚度(宜取10～l5cm 內)碾壓遍數，并對每層填筑質量實施檢測，力求壓實度達到96%以上；對于機械夯實碾壓不到之處，應及時采用人工補充夯實。

3.3 路面處理

3.3.1 設置橋臺搭板

搭板設置可以使在柔性路堤產生的較大沉降逐漸過渡至剛性橋臺上，使車輛通過時跳躍現象大為減少。橋頭搭板長度設計應根據路基的容許工后沉降值計算確定，常取3～15m(當超8m 時，宜設計成兩段式或三段式搭板)。搭板的近臺端一般擱置在橋臺前墻頂面或其牛腿上。當橋頭引道為剛性路面時，搭板的縱坡可采用與路面設計縱坡平行方式(稱平置式搭板)；而當引道為柔性路面時，則搭板的遠臺端常置于路面面層與基層之間(稱斜置式搭板)。

3.3.2 設置變厚式埋板

為避免二次跳車，常在搭板的尾端加設一段淺埋的變厚式埋板，其長度一般取3-5 m，對于水泥混凝土路面，也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。在搭板、埋板或變厚式板的下層，為保證與橋臺連接部位的剛柔層次在水平和垂直方向均能漸次變化，建議采用強度及回彈模量均高于其它路段相對應的路面結構層材料，以提高該部位的整體受荷和抗沖能力，有利于減少錯臺幅度，調整不均勻沉陷，改善橋頭跳車或二次跳車現象。

3.3.3 采用過濾性路面

根據橋涵的長度和路基的容許工后沉降值計算等情況，在橋頭一定長度范圍內鋪設過渡性路面，待路堤沉降基本完成 (一般為3～5年)后，再改鋪原設計永久性路面。常用的過渡性路面類型有預制水泥混凝土六棱塊(邊長34.6cm、厚 20cm)、條石鋪砌(25cm×25cm×40cm)、半剛性過渡層或瀝青表處過渡層等。其中水泥混凝土六棱塊和條石鋪砌僅適應于水泥混凝土路面，最大優點是翻修處理速度快；但不易鋪砌平整，行車仍有抖動感覺，且其砌縫應采用防水材料，以防滲入雨水損害路基。

4 結束語

對橋頭跳車問題討論，大家都有很多見解，個人認為設計部門、施工部門和養護部門盡力協調，針對不同原因，提出方案，合理縮小造價和縮短施工期，才能有效地避免橋頭跳車病害產生，有效地改善行車條件，促進經濟發展。

[1]趙東.橋頭跳車原因分析及質量控制[J].山西科技，2004-01-25.