孟慶榮

（陜西省商洛公路管理局商州公路管理段，陜西 商洛 726000）

引起橋頭跳車的原因主要是由于橋頭和路面連接處出現(xiàn)了明顯的高差，并伴有逐步向路面方向發(fā)展的裂縫。橋頭跳車現(xiàn)象在高等級公路中非常普遍，有些已嚴(yán)重到影響行車安全和舒適性的程度，給養(yǎng)護(hù)部門帶來了很大困難。橋頭跳車的癥結(jié)在于橋頭引道的路基路面和決定橋面標(biāo)高的橋臺兩者在各自沉降后所形成的高差，要完全消滅這個高差是不可能的，只能通過分析研究和采取防治措施盡可能的減少，使其控制在設(shè)計行車速度下感覺不到跳車振動的范圍內(nèi)，以滿足快速、安全和舒適的行車要求。

1 橋頭跳車的形成原因

1.1 地基土質(zhì)不良造成的沉降。橋涵通常置于溝壑地段，地下水位較高，且多屬軟土。由于軟土一般都具有天然含水量大，孔隙比大，壓縮性強(qiáng)和抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，在軟土上填筑路基，便極易產(chǎn)生沉降。同時橋頭路基填筑高度較其他地段大，產(chǎn)生基底應(yīng)力相對較大，更易引起地基沉降，特別是工后沉降較大。

1.2 臺背填料壓縮引起路基的沉降。臺背填料因含水分、存在孔隙，施工中采取任何措施也難將填料顆粒間的孔隙完全消除。在公路自重及車輛的垂直荷載與振動荷載作用下，孔隙率逐漸降低，填料逐漸壓縮,密實(shí)度逐漸增大，便在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路基沉降。因此，壓縮沉降主要取決于填料性質(zhì)，施工條件及臺前臺背的防護(hù)排水工程的設(shè)置情況。

1.3 橋臺背填土壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。由于引道填土在壓路機(jī)碾壓時工作面小，特別是埋置式柱式橋臺臺帽周圍一般壓路機(jī)無法作業(yè)，直接導(dǎo)致橋頭引道及錐坡的填土壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)的死角成為橋頭跳車的重要根源。

1.4 路面滲水，加劇了橋臺跳車。如前所述，一旦沉降差異達(dá)到一定的程度，橋頭跳車現(xiàn)象就會很快發(fā)生。而汽車行駛于凹凸路面時因沖擊作用，將使路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附應(yīng)力。從而加速了路面結(jié)構(gòu)層的破壞，增加了路基填土的受荷變形。整個路面結(jié)構(gòu)層在橋臺與路堤銜接處可能會被撕破，導(dǎo)致路面排水不良，路面的積水通過撕裂處滲到土基，進(jìn)一步降低土體強(qiáng)度,濕陷性黃土尤為嚴(yán)重。使沉降增大、跳車加劇，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)沉陷或坑槽。而這些病害更加劇了排水的不暢，路面滲水更為嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。

2 減少橋頭跳車的措施

2.1 地基預(yù)壓處理。預(yù)壓處理就是在擬建橋臺處，先填土預(yù)壓，待地基強(qiáng)度提高到一定程度后，挖去填土，再建造結(jié)構(gòu)物。有時為了加速地基固結(jié)下沉，在填筑路堤時，還可預(yù)先把土填得比設(shè)計高度高一些，或加寬填土寬度，待沉降穩(wěn)定后再挖除超填部分。這種預(yù)壓或超載預(yù)壓的方法，可以說是處理軟弱地基最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法，它不僅可以解決橋頭的跳車問題，而且可以解決臺后填土的不均勻沉降問題。

2.2 地基加固處理。地基加固處理是最有效的防治橋臺跳車的方法之一，尤其是軟弱地基。由于地基加固的費(fèi)用占總投資的比重很大（約三分之一以上），所以，要認(rèn)真選取經(jīng)濟(jì)、有效的加固方案。

根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，對正常壓實(shí)的軟粘土而言，首先應(yīng)考慮采用排水固結(jié)措施，如插塑料排水板等方法，通過設(shè)置來改善地基的排水條件，縮短排水途徑，使地基承受附加荷載后，排水固結(jié)過程大大加快，進(jìn)而使地基強(qiáng)度得以提高。這種方法既經(jīng)濟(jì)又有效。如果屬于軟弱地基，除了常規(guī)的排水固結(jié)措施外，更多的是采用擠密樁等深層復(fù)合地基法來提高土的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，使橋頭路基盡量連續(xù)平穩(wěn)過渡。

2.2.1 對產(chǎn)品質(zhì)量的控制。要求塑料排水板須符合設(shè)計要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品須有資質(zhì)的廠家提供，并有出廠檢查合格證，運(yùn)至工地后，須按規(guī)定頻率抽取樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。

2.2.2 施工工藝需按以下程序進(jìn)行：整平原地面—構(gòu)筑土拱層—機(jī)具就位—塑料排水板穿靴—攢入套管—拔出套管—割斷塑料排水板—機(jī)具移位—攤鋪砂墊層。路基拱層采用級配碎石構(gòu)筑時，應(yīng)在拱層構(gòu)筑前先打設(shè)排水板。

2.2.3 為防止排水通道堵塞，要求塑料排水板濾管材料具有一定隔離土顆料和滲透功能，應(yīng)等效于0.025mm孔隙，滲透系數(shù)應(yīng)不小于規(guī)范要求，施工現(xiàn)場堆放的塑料排水板盤帶應(yīng)適當(dāng)覆蓋，以防暴露在空氣中老化。施工中要防止泥土等雜物進(jìn)入套管內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)須及時清除。

2.2.4 為防止塑料排水板固定不牢，要求其穿靴時，須將其端部穿過預(yù)制靴頭固定架，對折帶子長約10cm，固定聯(lián)結(jié)牢固。塑料排水板搭接應(yīng)采用濾管內(nèi)平接的方法，芯板對扣，凹凸對齊，搭接長度不少于20cm，濾管包裹，用可靠措施固定。靴頭制作時，不論是鐵質(zhì)的還是混凝土的，其固定架一定要埋設(shè)牢固，發(fā)現(xiàn)固定架自身不牢時，不得使用。

2.2.5 為防止塑料排水板埋入砂墊層長度不足，要求套管拔出地面后，精心丈量板體留出孔口長度，保證不小于50cm，再予以切割。如果留出孔口長度不足，可采用芯體平接的方法，芯板對口，凹凸對齊，搭接長度不小于20cm。

2.3 合理使用填筑材料。由于土的內(nèi)摩擦角較小，加之壓實(shí)質(zhì)量的影響，所填路基的壓縮沉降一般較大。因此，橋臺后的回填應(yīng)選用摩擦角大、強(qiáng)度高、透水性好的填料，如砂礫、礫石、連續(xù)級配碎、石灰穩(wěn)定土等，并且壓實(shí)速度快，加載后能在短期內(nèi)完成變形。在筆者所參與的高等級公路工程的施工過程中，后臺填土多采用輕質(zhì)填料，常用的材料為粉煤灰，其目的就是減少填方容重，減輕填方土體對地基的壓力，從而達(dá)到減少地表以下土層排水固結(jié)產(chǎn)生的沉降。對粉煤灰的原材料質(zhì)量，施工應(yīng)從以下兩個方面加以控制。

2.3.1 粉煤灰的級配要符合要求。細(xì)粒過多，材料的摩擦角會減少，影響壓實(shí)度；反之細(xì)粒過少，粗顆粒易壓碎，壓實(shí)成型困難。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為粉煤灰的粒徑含量宜大于45%，粉煤灰的燒失量宜小于12%。

2.3.2 控制好粉煤灰的含水量。一般常用的是濕排灰和調(diào)濕灰，其含水量較大，直接上路攤鋪壓實(shí)，無法達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。因此，到運(yùn)至工地的粉煤灰一定要求在場地上堆高瀝水，以降低含水量，然后再上路攤鋪壓實(shí)。

2.4 提高填筑材料的壓實(shí)度。影響路基壓實(shí)效果的主要因素有含水量、碾壓層的厚度、壓實(shí)機(jī)械的類型和功能、碾壓遍數(shù)以及地基的強(qiáng)度等。

首先要調(diào)整填筑材料的含水量，由擊實(shí)試驗(yàn)所得的擊實(shí)曲線圖有一峰值，此處的干密度為最大，稱為最大干密度，與之對應(yīng)的含水量則稱為最佳含水量。只有在最佳含水量的情況下壓實(shí)效果最好。同時其壓實(shí)的土水穩(wěn)定性最好。所以對含水量過大的土，可采用翻松晾曬或均勻摻入石灰來降低含水量；對含水量過小的土，則灑水濕潤后再進(jìn)行壓實(shí)。

其次，壓實(shí)機(jī)械對一定含水量填筑材料的壓實(shí)狀態(tài)有很大影響。填土分層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)，應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。一般20-30t的中型振動壓路機(jī)應(yīng)碾壓3～4遍，每層壓實(shí)厚度不超過20cm。

此外，壓路機(jī)行駛速度也大有講究，既不過慢也不過快，各種壓路機(jī)械的最大速度不宜超過4Km/h。碾壓開始宜且慢速，隨著土層的逐步密實(shí)，速度逐步提高。壓實(shí)時的單位壓力不應(yīng)超過土的強(qiáng)度級限，否則土體將會遭到破壞。開始時土體較疏松，強(qiáng)度低，故宜先輕壓，隨著土體密實(shí)度的增加，再逐步提高壓強(qiáng)。

另外，路堤施工時邊緣往往壓實(shí)不到，仍處于松散狀態(tài)，雨后容易滑坍，故兩側(cè)可采取多填適當(dāng)寬度，壓實(shí)工作完成后再按設(shè)計寬度和坡度予以刷齊整平。

3 結(jié)論

橋頭跳車發(fā)生的原因較多，而根據(jù)工程實(shí)際，需采取的措施也具有多選性，需要我們在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)，處理好這一工程病害。

[1]王末順.北方冰凍地區(qū)高等級公路橋頭跳車容許工后沉降值的研究[D].東北林業(yè)大學(xué)，2002.