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(fā)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(xiàn)臺階引起車輛通過時產(chǎn)生顛簸跳躍的現(xiàn)象(見圖1)。通常是路面在臺背回填處出現(xiàn)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(chǎn)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(qū)更為突出。

1 橋頭跳車的危害

橋頭跳車的危害主要表現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(wěn)定歷時往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年。就是在一些穩(wěn)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(nèi)產(chǎn)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(chǎn)生沉降，嚴重時會使橋臺向后傾斜，發(fā)生不均勻下沉，危及行車安全。據(jù)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(jīng)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(nèi)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(jù)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(chǎn)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(xiàn)象。搭板長度設計根據(jù)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(fā)現(xiàn)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(tǒng)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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