“橋頭跳車”防治措施在盤錦繞城公路工程中的應(yīng)用

連培科

(盤錦市市政工程建設(shè)有限公司 盤錦市 124000)

“橋頭跳車”現(xiàn)象在道路行車中經(jīng)常遇到。對日常行車通行帶來很大的影響和安全隱患，2017年，在國道莊西線盤錦市繞城公路(東外環(huán))建設(shè)過程中，為了避免“橋頭跳車”現(xiàn)象的發(fā)生，我們采取了相應(yīng)的措施積極應(yīng)對，取得了良好效果。分析了“橋頭跳車”質(zhì)量通病的成因，介紹了盤錦市繞城公路(東外環(huán))建設(shè)過程中采取的具體防治措施。

1 “橋頭跳車”質(zhì)量通病的成因

引起“橋頭跳車”的因素較多，如地基地面條件、填料壓實度、不均勻沉降、剛度突變、車速，以及設(shè)計、施工工藝等等。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，總結(jié)“橋頭跳車”的關(guān)鍵原因有四個方面：

(1)橋涵臺身與路基的剛性差異，會出現(xiàn)彈性形變差異，引起錯臺跳車

橋涵臺身為剛體，壓縮量極小，當(dāng)出現(xiàn)荷載時，會產(chǎn)生彈性形變，微小的壓縮量在外荷載消失的情況下，會瞬時恢復(fù)；而路基本身剛度極小、壓縮量較大，發(fā)生彈性形變量也大，當(dāng)出現(xiàn)外荷載時，恢復(fù)的時間也較長。因此，車輛通過時，因臺身與路基剛性差異，產(chǎn)生了彈性形變差異，引起臺身與路基之間錯臺，導(dǎo)致橋頭跳車。

(2)橋涵臺身與路基材料的溫縮系數(shù)差異，引起跳車

橋涵等構(gòu)筑物臺身受溫度影響，特別是在北方影響更大，橋涵臺身和路基溫縮系數(shù)因材質(zhì)不同而不同。混凝土臺身溫縮系數(shù)小，而土質(zhì)路基溫縮系數(shù)相對較大。當(dāng)出現(xiàn)溫縮時，受溫縮系數(shù)影響，橋涵臺身整體沿橋頭路基向橋涵中心方向拉伸，致使兩個端部的路基因失土而沉陷，臺身自然下沉，導(dǎo)致橋頭跳車。

(3)臺背基礎(chǔ)受降水影響引起跳車

橋涵臺背的基礎(chǔ)填料材質(zhì)，大致可分為土質(zhì)和砂礫石類兩種，無論哪種填料受降水的影響都很大。土質(zhì)基礎(chǔ)填料降水時雨水易沿臺身和基礎(chǔ)填料之間或錐坡部位下滲，下滲水對土基填料沖刷、浸泡，土基逐漸被軟化產(chǎn)生變形，特別對于填方體壓實度不夠部位，產(chǎn)生的沖刷軟化作用更大，嚴(yán)重降低路基強度，從而導(dǎo)致路基變形；如有路面徑流水沖涮，臺背與路基銜接處都會出現(xiàn)填料流失，端墻斜坡處的填土側(cè)向位移，逐漸形成空穴，引起路基下沉。

砂礫石類填料，從填方橫斷面看一般填方體中部為砂礫石，兩側(cè)為土類，這種結(jié)構(gòu)雖然利于降水下滲，但不利于水的橫向排泄。由于填方體中部為砂礫石，壓力大且集中，壓力從中部向兩面土質(zhì)側(cè)邊坡逐漸遞減，受壓力不均影響，使路基產(chǎn)生凹形沉降，出現(xiàn)降水時，水會沿著砂礫下滲到地基，受結(jié)構(gòu)影響，水下滲的速度將會超過橫向排泄速度，在排出之前，對路基浸泡并軟化地基，引起路基下沉。

上述兩材料的路基基礎(chǔ)，在遇交通荷載作用時，都會因路基變形而跳車。當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)降水天氣時，由于不同車輛連續(xù)通行，荷載的不停變化，加速地基變形，加劇橋頭跳車。

(4)人為因素造成“橋頭跳車”

在工程施工中，人的因素至關(guān)重要。因管理者、施工者的責(zé)任心、專業(yè)技術(shù)不強，致使完成的施工工藝質(zhì)量低劣，在施工后期乃至于竣工交付使用后都會導(dǎo)致路基下沉而“橋頭跳車”。這當(dāng)中，怎么保證填料壓實度達到設(shè)計規(guī)范要求，是設(shè)計和施工的難點。目前，在設(shè)計和施工中主要采用機械強夯、人工夯實、填筑砂料等方法。但是，受現(xiàn)場環(huán)境制約，重型壓路機難以靠近背墻邊緣作業(yè)，只能采用人工夯實作業(yè)，而人工夯實的效果有限，臺身兩端部位填方體壓實度很難達到設(shè)計要求，在填方體出現(xiàn)沉降時，極易形成與臺身的高度差異，造成橋頭跳車。

2 在盤錦市繞城公路工程中的措施應(yīng)用

盤錦市繞城公路(東外環(huán))全線共有涵洞67處，中小橋梁42座，特大橋、大橋各1座。圍繞橋頭跳車產(chǎn)生的關(guān)鍵原因和關(guān)鍵因素，筆者針對盤錦市繞城公路在建段內(nèi)的涵洞及橋梁數(shù)量較多、土壤含水量大、暗箱涵和明箱涵設(shè)計中均未配置搭板等特點，采取了有效應(yīng)對措施，達到了預(yù)防橋頭跳車的目的，取得了良好效果。從橋頭跳車的成因來看，產(chǎn)生的原因均與臺背基礎(chǔ)的壓實度有關(guān)。解決這一質(zhì)量通病的要穴就是臺背基礎(chǔ)施工時，如何保證壓實度的問題。所以，解決好壓實度問題，才是有的放矢。

2.1 關(guān)注工序細(xì)節(jié)，提高基礎(chǔ)壓實度

施工中，除嚴(yán)格按照設(shè)計施工外，主要在路基填筑和碾壓時，更加注重細(xì)節(jié)。

(1)路基填筑

開槽時必須保證臺背工作面寬度、縱向為反向于路基1∶1邊坡；在完成路基填筑包邊土之前，在臺背及錐坡橫向填筑礫料時，將寬度均增加1m，擴大碾壓面，重點保證填筑材料能夠得到充分碾壓，提高壓實度；擴寬的部分，在碾壓完成后，按照設(shè)計斷面再行開臺階、刷坡。

(2)路基碾壓

每層壓實后檢測一次壓實度，標(biāo)準(zhǔn)不小于98%，合格率為100%。

回填砂礫材料，分層采用振搗棒水撼砂，每層厚度不大于50cm,檢測合格后進行下一層填筑。

回填非砂礫透水性礫料，使用料徑勻細(xì)的礫料，分層填筑，每層不大于40cm，分層壓實。

壓路機壓不到的地方，配備夯實功600～800kN·m的強夯機夯實，夯實層厚度為1.6～2.0m；使用小型夯機人工夯實時，每層厚度不超過20cm。

2.2 采用新技術(shù)、新材料防治

(1)臺背回填采用剛?cè)徇^渡段

臺背回填物使用剛度介于路基和結(jié)構(gòu)物剛度之間的材料，并沿長度方向變化其厚度，也即臺背回填與路基接頭采用一定的傾斜角相連接，臺背回填遠(yuǎn)薄近厚，使臺背回填整體剛度沿路長度方向逐漸變化，從而實現(xiàn)臺背回填的剛?cè)徇^渡。這一方法可以解決橋涵背墻剛性大、路基填筑材料是強塑性體柔性大存在的剛度差，以消除路基與結(jié)構(gòu)物之間產(chǎn)生較大的變形和剛度突變帶來的影響。

在材料選擇上，采用水穩(wěn)性好、與路面基層材料規(guī)格相同的水泥穩(wěn)定碎石，每層20cm分層壓實，厚度1m，如圖1。

(2)使用土工格柵處理橋涵臺背填方

土工格柵抗拉強度高，具有良好的水穩(wěn)性，使用時可以增加填方體的整體回彈模量，防止臺背和基層產(chǎn)生裂紋時輻射到面層，有增強路面基層整體強度的優(yōu)點，解決臺身和路基溫縮差異問題。具體布設(shè)如下：

①用砂礫或者其他透水性材料把橋涵背墻兩端分層填筑壓實至構(gòu)造物頂標(biāo)高；

②在構(gòu)筑物頂面兩端各10m連通小橋涵，鋪一層土工格柵，用U型釘錨把土工格柵固定在壓實好的路基上，永久性使用。

2.3 專項督導(dǎo)

(1)專人專項管理。落實技術(shù)交底，保證施工操作技術(shù)規(guī)范宣貫，完成橋涵構(gòu)筑物臺背回填，控制施工整個過程質(zhì)量。

(2)加強轉(zhuǎn)序檢測控制。每層填筑均在專業(yè)監(jiān)理員及質(zhì)檢員監(jiān)督、檢測、簽認(rèn)后，進行下層填筑。

(3)嚴(yán)懲失職。針對每座橋涵臺背回填的施工人員、施工負(fù)責(zé)人，對導(dǎo)致出現(xiàn)“橋頭跳車”現(xiàn)象的失職行為嚴(yán)懲不貸；對2年內(nèi)臺背沉降錯臺大于1cm而出現(xiàn)“橋頭跳車”現(xiàn)象的，對施工單位、監(jiān)理單位追責(zé)重罰。

3 結(jié)語

通過以上各項措施，盤錦市繞城公路(東外環(huán))111座橋涵建成通車后，至今沒有出現(xiàn)“橋頭跳車”現(xiàn)象。盡管如此，建議考慮地域差異等諸多因素影響，采取上述措施應(yīng)因地制宜，不可照抄照搬、簡單復(fù)制。