橋頭跳車病害分析及防治技術(shù)研究

張曉陽 何菲

摘 要： 橋頭跳車是路橋過渡段最常見的病害之一，合理選用處治措施，可有效遏制病害程度加深，提高公路使用性能。在具體施工中，應(yīng)充分了解原有路面結(jié)構(gòu)性能，掌握病害原因，提高處治質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 橋頭跳車；病害分析；防治措施

一、橋頭跳車的機理分析

1、橋臺及臺后填方地基的受力與沉降變形分析

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

2、臺后填料受滲水侵蝕及變形分析

橋臺一般由漿砌片石和鋼筋混凝土砌筑，在橋臺和臺后填方之間或者錐坡部位，大氣降水易沿路面或錐坡體（錐坡體壓實度較難達到要求）下滲，下滲水對橋臺一般不產(chǎn)生破壞作用，但是對于易產(chǎn)生侵蝕和軟化土類填料，特別對于填方體壓實度不夠，更容易產(chǎn)生侵蝕和軟化土體，降低強度，從而導(dǎo)致填方體變形。對砂礫石類填料，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。

二、橋頭跳車病害原因

1、地基強度不同。橋梁與路基一般是以平行施工法進行的。橋梁是剛性體，對地基強度一般都有較高的要求，施工時對其地基都進行加固處理，因此沉降較小或基本不沉降。而臺后填方段未進行加固處理，從而使橋臺和臺后填方產(chǎn)生差異沉降變形，以致形成臺階。

2、設(shè)計不周。設(shè)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(yán)格，臺背排水考慮欠佳。橋梁結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的路堤，由于過水、跨線或通道的要求，一般填土較高，低的3m左右，高的可達10m或更高，設(shè)計上多數(shù)對高路堤并無特殊的要求，如壓實指標(biāo)等指標(biāo)均與一般路堤相同。由于路堤較高，在填筑后受到自重和行車荷載的作用，路堤必然產(chǎn)生豎向變形。

3、臺后填料不當(dāng)。施工時對橋臺后的回填土未能慎重考慮，施工人員用料不當(dāng)，控制不嚴(yán)，未能達到設(shè)計要求，但應(yīng)特別指出，施工不嚴(yán)格比材料不良更容易造成橋頭臺后填料的下沉。

4、臺后壓實不足。施工時工期工序安排不當(dāng)，以致橋頭填土處于工期末期，被迫趕工，不能很好地控制臺背填土的壓實度，致使填料壓實度不滿足設(shè)計和規(guī)范要求，使填方體產(chǎn)生豎向固結(jié)變形，形成較大的工后沉降，在臺背與路基連接部造成沉陷。

5、橋臺伸縮縫的破損。橋臺伸縮縫由于設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱的部位，直接承受行車荷載的反復(fù)作用，又多暴露于大自然中，受到各種自然因素的影響，因此伸縮裝置是易損壞、難修補的部位。伸縮裝置產(chǎn)生損壞的原因有：設(shè)計不周、伸縮裝置自身問題、伸縮裝置的后澆壓填材料選擇不當(dāng)、施工不當(dāng)、養(yǎng)護不當(dāng)、橋面裝置的影響等。

三、橋頭跳車的預(yù)防措施

1、地基加固處理

為消除橋臺和臺后填方段的差異沉降變形，需對軟土地基、濕陷性黃土地基、河流相沖積物地基等進行處理。在進行地基處理時，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，從而確定地基沉降變形特性。其次，分段計算填方自重壓力，根據(jù)具體的地層情況設(shè)計地基加固方案，使臺后填方路段的地基沉降變形與橋臺地基沉降變形保持一致，對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)壓等方法進行排水固結(jié)，其次根據(jù)填方路堤的壓力計算，采用粉噴樁、擠密樁等進行加固處理。

（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，對該類地基加固設(shè)計前，要求認(rèn)真細(xì)致地進行地質(zhì)勘察和土工試驗，計算固結(jié)沉降量和填方壓力，進行地基漸變加固處理。

（3）黃土地基。黃土地基的主要特點是具有濕陷性。設(shè)計、施工前應(yīng)進行地基土的濕陷性指標(biāo)和壓縮試驗，在計算臺后填方土體壓力時，注意防排水設(shè)計，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)置長度一般為3m至8m不等。搭板的使用在一段時間內(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。為達到良好的使用效果，要求施工時對搭板進行加固處理，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，以達到避免或減少對路基、路面材料沖刷和浸潤的效果，減少沉陷值和減弱冰凍的影響。

3、臺背填料的選擇

施工中，臺背填料應(yīng)在現(xiàn)場擇優(yōu)選用。采用粗顆粒材料填筑橋頭兩端路堤，以改善壓實性能，使其易達到要求的密實度；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。國外臺后填方采用輕質(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。

挖方地段的臺背回填部位，因場地窄小，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)磨擦角大的填料進行填筑，施工時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、臺背填方碾壓方法

施工過程中盡可能擴大施工現(xiàn)場，以便充分發(fā)揮一般大型填方壓實機械的作用。認(rèn)真施工，充分壓實。當(dāng)受場地限制時，可采用橫向碾壓法，使壓路機盡量靠近臺背進行碾壓。對于壓路機不能靠近的地方，采用小型壓路機配合人工夯實、碾壓，最終達到規(guī)定的壓實要求。

5、設(shè)置完善的排水設(shè)施

填方的排水措施對填方的穩(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)計和施工時，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，防止路面下滲水進入填方土體。對中間為砂礫填料，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、選擇良好的建筑材料為前提，同時還應(yīng)從強化施工質(zhì)量管理，提高橋頭兩端路堤施工質(zhì)量著手，加強工程監(jiān)理工作，嚴(yán)格質(zhì)量檢驗程序。盡管對橋頭跳車做了相當(dāng)數(shù)量的研究，也嘗試過很多方法進行預(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，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。這還需要我們進一步探索和研究，根除這一公路病害。

參考文獻

[1] 李輝，梁建鋪，徐立興.橋頭跳車成因分析與防治新技術(shù)研究[J]. 華東公路. 2015（04）.

[2] 趙東，趙弘，呂世斌，姜利.填筑輕質(zhì)材料防治橋頭跳車施工技術(shù)初探[J]. 北方交通. 2011（03）.