小議公路橋頭跳車病害問題及預(yù)防措施

陸浩　程明言

摘要：隨著我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模越來越大，路橋過渡段橋頭跳車問題也逐漸增多，為了消除臺(tái)階，防止和解決跳車，保持良好的路況，必須探討橋頭跳車問題，采取科學(xué)有效的預(yù)防措施，以此為今后各項(xiàng)工作的開展提供可靠保障。

關(guān)鍵詞：公路工程；橋頭跳車；病害問題；預(yù)防措施

一、公路橋頭跳車的危害

所謂公路橋頭跳車是指公路橋頭出現(xiàn)不同高低的臺(tái)階。一般來說臺(tái)階是橋臺(tái)和路堤連接處沉降高差達(dá)1cm以上，已經(jīng)使行車產(chǎn)生了明顯的顛簸不適。由于車輛荷載的作用，一般的臺(tái)階呈現(xiàn)中間低兩邊略高的形態(tài)。

1、跳車對(duì)車速的影響

橋頭形成的臺(tái)階使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速的降低幅度視橋面類型、臺(tái)階高度、車輛類型和行駛速度而異。根據(jù)調(diào)查，臺(tái)階對(duì)車速的影響一般呈現(xiàn)如下規(guī)律：

很小的臺(tái)階對(duì)車輛行駛影響不大，只是當(dāng)臺(tái)階達(dá)到一定高度時(shí)，對(duì)車速才有明顯的影響。臺(tái)階越高，特別是達(dá)到4cm以上時(shí)，對(duì)車速影響很大。

車速的損失與車輛的行駛速度有關(guān)。以較小的車速（<60km/h）行駛時(shí)，一般減速幅度較小；中速（60～80km/h）行駛時(shí)減速幅度較大；而當(dāng)以較高的速度（>80km/h）行駛時(shí)減速幅度則相對(duì)不大，這與司機(jī)行駛看到臺(tái)階和作出的反應(yīng)有關(guān)。

臺(tái)階對(duì)不同類型車輛行駛的影響也是不同的，如較高臺(tái)階對(duì)小汽車行駛的影響就較大，而載重貨車對(duì)臺(tái)階不如空車敏感。其次司機(jī)的心理狀態(tài)、對(duì)道路的熟悉程度都對(duì)通過臺(tái)階時(shí)的速度降低有不同程度的影響。

2、加大養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、降低道路使用質(zhì)量

當(dāng)前我國(guó)高等級(jí)公路的修建每公里造價(jià)在幾百萬元至幾千萬元以上，建成以后為了維持良好的使用狀態(tài)，對(duì)橋涵兩端的臺(tái)階要進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)和維修。不斷的養(yǎng)護(hù)和修理不僅花費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，而且也產(chǎn)生了不良的社會(huì)影響。公路等級(jí)越高，所設(shè)置的結(jié)構(gòu)物也越多，因此形成許多高低不一的橋頭臺(tái)階，有了臺(tái)階就導(dǎo)致汽車減速行駛，使得汽車不可能在公路全線（或某一區(qū)段）以正常速度行駛。據(jù)觀測(cè)和測(cè)試，汽車遇到臺(tái)階，一般要提前減速，駛過臺(tái)階以后還需要大約相同的距離加速以恢復(fù)正常行駛速度。這樣既增加車輛的行駛時(shí)間，加大了油耗，同時(shí)對(duì)車輛本身及路面和橋涵結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生較大沖擊及破壞。

二、橋頭跳車的機(jī)理分析

1、橋臺(tái)及臺(tái)后填方地基的受力與沉降變形分析

作為橋臺(tái)及臺(tái)后填方地基的地層除基礎(chǔ)巖（次堅(jiān)石以上的巖類）一般不發(fā)生豎向固結(jié)變形外，其它類型的地基都要在橋臺(tái)及臺(tái)后填方的作用下，產(chǎn)生不同程度的沉降或豎向變形。從目前的設(shè)計(jì)情況看，雖然橋臺(tái)作用在地基上的壓力大于臺(tái)后填方的壓力，但由于橋臺(tái)基礎(chǔ)進(jìn)行了加固處理，因此一般不發(fā)生豎向沉降變形，例如采用擴(kuò)大基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)等，以保證地基的穩(wěn)定性；而對(duì)臺(tái)后填方路段下的地基一般不進(jìn)行加固處理設(shè)計(jì)，其豎向沉降變形都將遠(yuǎn)大于臺(tái)下的地基變形。由于地基的這種差異變形，反映到上部路面，就出現(xiàn)了橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的差異沉降變形。

2、臺(tái)后填料受滲水侵蝕及變形分析

橋臺(tái)一般由漿砌片石和鋼筋混凝土砌筑，在橋臺(tái)和臺(tái)后填方之間或者錐坡部位，大氣降水易沿路面或錐坡體（錐坡體壓實(shí)度較難達(dá)到要求）下滲，下滲水對(duì)橋臺(tái)一般不產(chǎn)生破壞作用，但是對(duì)于易產(chǎn)生侵蝕和軟化土類填料，特別對(duì)于填方體壓實(shí)度不夠，更容易產(chǎn)生侵蝕和軟化土體，降低強(qiáng)度，從而導(dǎo)致填方體變形。對(duì)砂礫石類填料，從填方橫斷面來看一般填方體中部為砂礫類土，兩側(cè)為土類或漿砌擋土墻，這種結(jié)構(gòu)只利于水的下滲，而不利于水的橫向排泄。對(duì)不加固的地基由于填方中部壓力大，當(dāng)水沿砂礫下滲到地基后，下滲水不易快速排泄，從而軟化地基，加速地基的變形。

三、公路橋頭跳車的預(yù)防措施

1、地基加固處理

為消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段的差異沉降變形，需對(duì)軟土地基、濕陷性黃土地基、河流相沖積物地基等進(jìn)行處理。在進(jìn)行地基處理時(shí)，首先，應(yīng)了解地基的地層巖性情況，并取樣做土的含水量、密度和剪切等試驗(yàn)，從而確定地基沉降變形特性。其次，分段計(jì)算填方自重壓力，根據(jù)具體的地層情況設(shè)計(jì)地基加固方案，使臺(tái)后填方路段的地基沉降變形與橋臺(tái)地基沉降變形保持一致，對(duì)不同的地層采用不同的方法和措施。

（1）軟土地基的加固處理措施。軟土屬高壓縮、大變形地基，對(duì)該地基首先應(yīng)采用插塑料排水板、袋裝砂井等超預(yù)壓等方法進(jìn)行排水固結(jié)，其次根據(jù)填方路堤的壓力計(jì)算，采用粉噴樁、擠密樁等進(jìn)行加固處理。

（2）河流相沖擊物地基。該地層分布廣、類型多、相變較大，地貌一般為河漫灘，其地層巖性條件和固結(jié)變形情況都優(yōu)于軟土地基，但由于該地基的巖性條件和固結(jié)情況變化較大，對(duì)該類地基加固設(shè)計(jì)前，要求認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行地質(zhì)勘察和土工試驗(yàn)，計(jì)算固結(jié)沉降量和填方壓力，進(jìn)行地基漸變加固處理。

（3）黃土地基。黃土地基的主要特點(diǎn)是具有濕陷性。設(shè)計(jì)、施工前應(yīng)進(jìn)行地基土的濕陷性指標(biāo)和壓縮試驗(yàn)，在計(jì)算臺(tái)后填方土體壓力時(shí)，注意防排水設(shè)計(jì)，防止地基產(chǎn)生濕陷。

2、橋頭設(shè)置拱板過渡

設(shè)置搭板可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過搭板逐漸過渡至橋梁結(jié)構(gòu)物上，車輛行駛就不致產(chǎn)生跳躍。設(shè)置長(zhǎng)度一般為3m至8m不等。搭板的使用在一段時(shí)間內(nèi)效果尚好，但是在路堤一側(cè)搭板擱置在路面基層上或特制的枕梁上，基層或枕梁的沉陷可能在該處形成凹陷，還有導(dǎo)致搭板滑落的可能。為達(dá)到良好的使用效果，要求施工時(shí)對(duì)搭板進(jìn)行加固處理，在搭板的端部設(shè)置寬0.4m、深1m的水泥穩(wěn)定砂礫枕梁。此外，在路堤與橋涵接縫處設(shè)置排水槽，以達(dá)到避免或減少對(duì)路基、路面材料沖刷和浸潤(rùn)的效果，減少沉陷值和減弱冰凍的影響。

3、臺(tái)背填料的選擇

施工中，臺(tái)背填料應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)擇優(yōu)選用。采用粗顆粒材料填筑橋頭兩端路堤，以改善壓實(shí)性能，使其易達(dá)到要求的密實(shí)度；或設(shè)置一定厚度的穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層，能夠使路基、路面的整體剛度有所提高，從而減少沉陷。國(guó)外臺(tái)后填方采用輕質(zhì)填料，其目的也是減小填方容重，減輕填方土體對(duì)地基的壓力，提高地基的承載力和抗變形能力。

挖方地段的臺(tái)背回填部位，因場(chǎng)地窄小，應(yīng)選用石渣、砂礫等優(yōu)質(zhì)填料，填料的施工厚度均要求小于20cm。應(yīng)避免采用容易產(chǎn)生崩解的風(fēng)化巖的碎屑，以免因填料風(fēng)化崩解而產(chǎn)生下陷；在高填方路段的橋頭與側(cè)墻的相接部位，盡量使用內(nèi)磨擦角大的填料進(jìn)行填筑，施工時(shí)注意到填土壓的平衡，不得發(fā)生偏壓，以免造成工程事故。

4、臺(tái)背填方碾壓方法

施工過程中盡可能擴(kuò)大施工現(xiàn)場(chǎng)，以便充分發(fā)揮一般大型填方壓實(shí)機(jī)械的作用。認(rèn)真施工，充分壓實(shí)。當(dāng)受場(chǎng)地限制時(shí)，可采用橫向碾壓法，使壓路機(jī)盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于壓路機(jī)不能靠近的地方，采用小型壓路機(jī)配合人工夯實(shí)、碾壓，最終達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)要求。

5、設(shè)置完善的排水設(shè)施

填方的排水措施對(duì)填方的穩(wěn)定極為重要，特別是靠近構(gòu)造物背后的填料，在施工中及施工后易積水下陷，因此，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，保證施工中的排水坡度，設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。在橋臺(tái)與填方段結(jié)合處及過渡段的路面下設(shè)置墊層，防止路面下滲水進(jìn)入填方土體。對(duì)中間為砂礫填料，兩側(cè)面為土料填料的填方體與加固地基的連接處做30～50m縱向集水管和每5～10m的橫向排水管，以排泄填方體與加固地基之間的下滲水。

四、結(jié)束語

總之，為了從根本上消除橋頭跳車，除了以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選擇良好的建筑材料為前提，同時(shí)還應(yīng)從強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，提高橋頭兩端路堤施工質(zhì)量著手，加強(qiáng)工程監(jiān)理工作，嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)程序。盡管對(duì)橋頭跳車做了相當(dāng)數(shù)量的研究，也嘗試過很多方法進(jìn)行預(yù)防和處理，公路建設(shè)者付出了那么多的艱辛和努力，雖然取得了一定的成績(jī)，也在一定程度上改善了行車條件，但仍然沒有從根本上徹底消除橋頭病害。這還需要我們進(jìn)一步探索和研究，根除這一公路病害。