公路橋頭跳車的成因分析及處治措施

賈祥愛

（唐山市交通勘察設計院有限公司，河北唐山063000）

1 橋頭跳車對道路通行的影響和危害

近年來隨著我國經濟建設的迅猛發展，交通事業得到了良好的發展機遇，各地公路建設如火如荼，但是道路病害也日益增多。其中，最為典型的一種病害就是橋頭跳車。所謂橋頭跳車是由于公路橋頭及伸縮縫（橋頭引道）處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現臺階引起車輛通過時產生跳躍的現象。公路橋頭跳車問題是多年來一直困擾著公路建設者的一道難題。

橋頭跳車的影響和危害主要有以下幾個方面：

（1）橋頭跳車顯著降低汽車行駛速度，使公路的使用功能和通行能力受到很大影響。

（2）橋頭跳車使車輛通過時產生跳躍和沖擊，從而對橋涵和路面造成額外的沖擊荷載，使司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴重的還會造成行車事故。

（3）橋頭跳車加速橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，投入使用的公路由于橋頭跳車導致的維護費用和管理難度的增加，直接影響了公路的使用壽命。

（4）跳車時的沖擊力會對車輛產生不利反力，增加車輛的振動和機械磨損和輪胎的磨耗，油耗增大，也加快了車輛本身的損壞，增加運輸成本，影響社會效益。

2 橋頭跳車的成因分析

橋頭跳車產生的根本原因是構造物與其兩端路基的沉降差，其產生和形成是多方面的，包括地基條件、設計不完善、施工不合理等。

詳細分析成因，主要包括以下幾個方面。

2.1 橋頭路基地基未處理好

橋涵構筑物與路基大都是同年平行進行施工的，橋涵是剛性體，其地基強度一般都有較高的要求，并進行加固處理，沉降較小或不沉降，而橋頭路基一般位于天然地基上，如果在填土前不做處理或處理不徹底，在路基土的重力作用下將產生極大變形，這樣就使橋臺和臺后填方產生差異沉降變形，以致形成臺階，造成跳車現象。

2.2 壓縮沉降

臺背的填筑在設計上要求是透水性好的材料，施工時對臺背的回填土未能慎重考慮，施工人員用料不當、控制不嚴，填料選用沉降性較大的軟土或自然土，導致壓實度達不到要求，再加上施工時受作業面的影響，施工機具不能靠近臺背，這樣，有的地方就出現了死角，不能碾壓。在車輛荷載的重復作用下和自身的重力作用下，產生了壓縮沉降，由此產生了跳車。

2.3 臺背填土含水量大

由于施工在雨季等不利季節，土本身含水量過大，雖然在臺背回填土中也滲入了石灰、水泥等改善材料，并設置橋頭搭板，但最終還是因填土達不到實壓標準，引起較大變形，造成跳車。

2.4 路面滲水

路面水滲入路基或路面積水沿臺背滲入路基，造成路基土軟化、水土流失，引起橋頭引道路基下沉，造成跳車。另外，橋頭路基兩側排水不暢，使雨水侵入路基，導致填方土體軟化，強度降低，產生沉降，也容易造成跳車。

2.5 設計不完善

設計人員有時對施工過程如何便于碾壓考慮不周，對于填料的要求不嚴格，臺背排水考慮欠佳，有時地基處理設計沒有充分考慮各種特殊情況。路堤填筑特別是高填方路堤填筑，要充分考慮好沉降和與橋臺的銜接是否合理。如果在設計上只是對路基斷面結構和邊坡防護有所考慮，而對高路基設計上并無特別的要求，在填筑以后受到自重和行車荷載的作用，路基土必然要產生豎向變形值。

3 橋頭跳車的處治措施

橋頭跳車產生的根本原因是橋梁構造物與路基存在著沉降差，想要完全消滅沉降差幾乎是不可能的，只有從設計、施工等多方面采取各種防治措施，把沉降差降低到最小，使其控制在設計行車速度下，以滿足使用要求。

具體的處治措施主要有以下幾個。

3.1 地基加固處理

路基敷設于天然地基上，自身荷載較大。要求地基應具有足夠的承載能力，以保持地基穩定，同時，也為消除橋臺和臺后填方段的差異沉降變形，需要對地基進行加固。對一般地基可采取加固土的方法進行加固處理，對軟土、濕陷性黃土等特殊地基，需進行適用于各自特點的特殊地基處理方法，如換土、強夯、輕質路堤和粉噴樁等方法，以改善地基，提高承載力，減少工后沉降。

3.2 合理選擇臺背填料

臺背填料應在現場擇優選用。

（1）對軟土地段采用粉煤灰等輕質材料填筑路堤。

（2）選用內摩擦較大的粗顆粒，強度高、壓實性好、透水性好的填料。如砂卵石、碎石土、石渣等材料。條件允許的可采用穩定土材料。

（3）不準采用高塑性粘土填筑橋頭路段。

（4）在橋頭路堤任一高度的平面內不應采用不同填料填筑(不同層次可用不同的填料)。

（5）臺背回填嚴禁采用腐殖土、鹽漬土、淤泥、白堊土、硅藻土和凍土塊。填料中不應含有機物、冰塊、草皮、樹根等雜物及生活垃圾。

3.3 嚴格控制壓實度

施工過程中盡可能擴大施工場地，以便充分發揮一般大型填方壓實機械的使用，認真施工，給予充分壓實，每層壓實厚度不應超過規定厚度。在不能用大型機械壓實的情況下，要用小型振動壓路機，壓路機碾壓不到的死角應使用打夯機配合人工壓實，保證每層壓實度不低于96%。對臺背及柱式、肋板式橋臺的臺身周圍和橋頭引道填土的壓實度按設計規范再提高2個百分點，分層取樣測定其壓實度，并由試驗得出橋頭路堤的工后沉降量，以此來確定以后工序所應采取的措施，以便于橋頭搭板長度所適應的工后沉降差相一致。

3.4 設置橋頭過渡段

公路橋梁設計一般均采用加設鋼筋混凝土搭板方式進行過渡。考慮到橋臺與臺背路面在結構、材料、剛柔、脹縮等方面存在的差異，設置搭板可以將橋臺與臺背路面之間沉降變形分散到搭板兩端，從而提高路面的抗變形能力，有效地消除跳車現象。

搭板的一端支承在臺背上，用錨栓固定，另一端可直接置于石灰穩定土或路面基層上，不設枕梁。搭板長度依據設計行車速度、路堤填土高度及預計的橋臺與臺后填土的工后沉降差的大小來確定。搭板的受力形式多種多樣，在頂、底面配置足夠數量的受力鋼筋，搭板的下面設不小于2m厚的石灰穩定土或碎礫石墊層，石灰穩定土或碎礫石墊層應在兩則鋪至邊坡面處，并順路方向鋪至搭板外2～3 m。

3.5 重視橋頭排水設計和施工

橋頭填方路基應設置排水設施或防護設施，保證雨水順利排出。基層還應設置滲水層或排水溝，當有地下水或滲入水時能順利排出。對于路堤與臺背結合部，應設有上下貫通的完整排水系統，填料應以透水性材料為主，把橋頭下滲水迅速排出路堤。

臺背回填前應做好防水處理及施工現場的排水工作；排水層與一般填料同步填筑碾壓，邊溝排水保持暢通，不準積水；邊溝、護坡道橋頭錐坡的防護。應在地基沉降基本穩定或預壓結束后進行，以免由于沉降，使防護變形、破壞，影響加固效果。

3.6 采用土工格柵處理臺背回填

土工格柵是一種新型的土工合成材料，抗拉強度較高，具有良好的水穩性，對路基土粒間存在一定的約束作用。土工格柵伸縮自由、可折疊，使用時將其張開在格柵內充填土石等材料，利用填料與格柵產生的摩阻力和格柵本身對填料的約束力，構成具有強大側向限制能力和大剛度的結構體。試驗表明，土工格柵加筋砂墊層能夠明顯提高橋臺的剛度和承載力，減少地基的總沉降，因此土工格柵常被用來處理橋臺地基，并取得了很好的工程效果。

3.7 完善施工工藝

（1）臺背回填應注意結構物兩端對稱填筑施工。臺身強度達到設計強度的75%以上時，方可進行填土。回填區仍要求采用大型壓路機碾壓，嚴格控制每層填筑厚度、碾壓遍數，并對每層填筑質量實施嚴格檢測。

（2）若有條件的話，最好是臺背后面的路基先于結構物施工，等沉降穩定后開始結構物施工。橋頭臺背回填應注意與路堤的連接處的處理。過渡段路堤填筑施工應編制專門的作業指導書，按照規范和設計要求，合理安排施工計劃、填料質量要求、施工操作工藝、自檢內容和要求等。

（3）合理安排施工工期，橋面鋪裝和橋頭引道路面面層應在路基和路面基層完工后，間隔一段時間（最好在6個月以上或越過一個雨季）再同時鋪筑，使得路面面層鋪筑時路堤沉降能基本完成，以減小工后沉降差。 為使臺背填土可以盡早開始，可以在立柱、樁基等施工安排中，先安排橋臺再做其它中間橋墩。

4 結語

橋頭跳車是一直困擾公路修建和使用的一個關鍵問題，特別是高等級公路，線性指標高，橋涵構造物較為密集，而路基的地基和橋涵基礎抗變形能力差別較大，沉降速率與沉降量也往往相差懸殊，加之行車速度高，橋頭跳車問題尤為突出。

要治理橋頭跳車首先要研究其產生的原因，提出適當的處治方法，并且要切實可行，便于施工。解決好橋頭跳車問題，公路的使用壽命就能夠延長，公路的社會效益也就更能夠得到發揮。

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