談橋頭跳車成因及治理對策

鄭小峰

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西太原 030006)

近年來，我國公路建設取得了巨大成就，通行保障能力和服務水平有了突飛猛進的發展。但運營及使用上也暴露出了一些問題，橋頭跳車就是其中一個，尤其在一些軟土地基地方甚為嚴重，造成車輛顛簸跳躍，對橋涵和路面造成了巨大的沖擊荷載，加速橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，直接影響著行車速度及行車舒適與安全性，嚴重的可導致交通事故，甚至造成車輛機械事故，直接影響公路的使用壽命和社會效益。橋頭跳車問題一直是困擾我國公路建設者的難題之一。因此，解決道路橋頭跳車問題，對于提高道路通行能力、提高道路的綜合效益具有重要意義。

橋頭跳車是我國公路較常見的道路病害之一，是路面(橋面)縱坡處出現臺階引起車輛通過時產生顛簸跳躍的現象(見圖1)。通常是路面在臺背回填處出現不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為10 cm～30 cm，嚴重的甚至超過60 cm)，當車輛通過時，產生跳躍和沖擊。這是一種在公路工程施工中常見的難以根除的質量通病，也是公路修筑中一個亟待解決的難題，在我國沿海地區更為突出。

1 橋頭跳車的危害

橋頭跳車的危害主要表現為:降低行車速度、影響行車安全、加速橋梁及路面的損害，對道路橋梁的安全運行影響極大。

1)降低行車的速度。為降低車輛跳動幅度，被迫剎車減速;車輛顛簸跳動的同時，也影響行車驅動力的傳遞，降低道路的功能。

2)易造成安全事故。車輛跳車產生的沖擊和顛簸，易引起駕乘人員的不適，嚴重的會影響其對車輛的正常操作，造成車輛失控，導致交通安全事故。

3)影響橋梁的使用和車輛壽命。跳車產生的跳動和沖擊，造成的沖擊荷載會加速橋臺、橋頭、橋梁支座及伸縮縫等位置的毀損，也加速車輛機件、輪胎等的非正常磨耗，降低車輛使用壽命。

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接線路堤間的相對高差較大，最主要包括沉降差和施工平整度兩類。

沉降差主要包括地基沉降、壓縮沉降及剛柔相接等。

1)地基沉降。主要是橋頭路堤及錐坡地基處理不徹底導致的。橋涵通常位于溝壑地方，地下水位較高，多有軟土，此類土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，壓縮性高，抗剪強度低，自然結構易受破壞，在車輛荷載特別是超載作用下，更容易引起地基沉陷(包括瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降)。同時，橋頭路基填筑高度較其他地段高，產生基底應力相對較大，更易引起地基沉降，特別是工后沉降較大，且變形穩定歷時往往持續數年乃至數十年。就是在一些穩定地基，地基沉降也無可避免。

2)壓縮沉降。主要是路基填筑(臺背回填)、填料壓縮導致的。由于填料含有水分，存在孔隙，在施工中，采取任何措施也難以將填料顆粒間的孔隙完全消除。當承受公路自重及車輛的垂直荷載以及振動荷載等共同作用下，孔隙率會逐漸降低，填料會逐漸壓縮，密實度逐漸增大，便在一定期限內產生路基沉降。在工程實踐中，在施工時工序符合要求，壓實度達到要求，但隨著時間推移，也會不可避免的產生沉降，嚴重時會使橋臺向后傾斜，發生不均勻下沉，危及行車安全。據有關調查研究表明:當土堤壓實度為95%時，每米填土工后的沉降約為1 cm。因此，壓縮沉降主要取決于填料性質、施工條件及臺前臺背的防護排水工程的設置等情況。

圖2 剛柔變形導致的沉降差

3)剛柔過渡變形不一致導致的沉降差(見圖2)。橋頭引道與橋臺結合處兩側是不同性質路面體系，左側是由橋臺上部橋面層與剛性橋臺組成的雙層結構體系，屬于剛性結構，自身壓縮幾乎為零;右側為路基、路面結構的多層結構體系，屬于柔性結構，因此在結構剛度上便產生了很大差異，沉降點左側橋臺的沉降只隨地基的沉降而產生，由于橋臺結構一般置于承載力高、變形小的持力層上，一般情況下地基沉降極小;而右側一般填高3 m～6 m，成型路基在自重作用下也會有一定的壓縮變形。這樣道路頂面的沉降則由路堤自身壓縮變形和地基沉降兩部分組成。路基的變形量大于臺身的總沉降量時即形成了橋頭臺階。這種由于橋梁和路堤結構物剛柔差異引起的臺階是不可避免的。

施工平整度主要是由路面及伸縮縫施工質量決定的。在橋頭處結構層施工縫較多，處理得好與壞，以及伸縮縫與兩側路面的搭接平整度，都直接影響橋頭平整度，影響橋頭是否跳車。同時，此處面層的滲水程度也會影響填土的壓縮沉降。

其他影響因素，如施工管理、結構設計、材料選擇等原因都會造成沉降，影響路面平整度，造成橋頭跳車現象，影響路用性能。

3 橋頭跳車治理對策

橋頭跳車不僅影響行車的舒適性及安全性，還會在經濟上造成損失，其原因是多方面的，包括地基地面條件、填料、施工材料以及設計、施工等多因素的影響。通過工程實踐表明，具體分析跳車成因，針對不同情況下的跳車具體處治，而不能盲目采用工程措施。

1)加強地基處理。對橋頭軟弱地基的處理是控制跳車的關鍵。目前對橋頭軟弱地基處理，國內主要有換填法、超載預壓、塑料排水板、粉噴樁復合地基等。從我國近年工程實例來看，深層攪拌法效果明顯，但費用高;超載預壓法工期較長，剩余沉降量也大;塑料排水板法由于加固效果好，工期較短，施工簡單，是目前較為常用的方法。在施工中，根據工程的實際情況，合理選擇處治方法，對于提高工程效益具有重要意義。

2)嚴格控制臺背回填質量。臺背填料宜選用摩擦較大、強度高、壓實快、透水性好的填料，有利于改善路基壓實性能，使路基達到設計要求的密實度，也有利于雨水沿盲溝或排水管排到路基外，減緩路面的水毀。鋪筑填料時，一般在基底沿路堤縱向長度距橋臺背不小于2 m處，在與路基相接處按要求設置斜坡或臺階，回填高度視路堤高度而定(見圖3)。

圖3 臺背回填

3)設置橋頭搭板。這是一種使柔性路堤產生的較大沉降逐漸過渡至剛性橋臺上的方法，可大幅減少橋頭跳躍現象。搭板長度設計根據路基的容許工后沉降值計算確定，常取3 m～15 m;當超8 m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(見圖4)。

圖4 橋頭搭板

4)加強路面及伸縮縫施工平整度控制。在路面平整度控制中，基層施工采用鋼絲繩控制標高，注意橋頭搭板連接處的高程控制，對于凹凸不平處，需人工拉線找平。橋頭搭板前后下面層施工接縫處理中，對發現的凸凹應整修平整;對平整度嚴重超標的路段，應刨銑平整后再行鋪筑，否則，會導致壓實后下層的不平整反映至上層。在伸縮縫施工中，嚴格施工工藝，保證其平整度。

4 結語

加強質量管理控制是防治橋頭跳車的關鍵。橋頭跳車的防治是一個系統工程，需要設計者與施工方的密切配合，但是橋頭跳車又是不可避免的，只要注重施工質量控制，將臺背回填質量責任落實到施工各方，橋頭跳車問題一定能夠得到緩解，行車也一定會更加舒適、快捷、安全。

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