胡 剛

（新疆通途勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 烏魯木齊 830000）

橋頭跳車是指在行車荷載的反復(fù)作用下，回填土自身固結(jié)沉降產(chǎn)生較大的沉降變形，從而使橋臺(tái)構(gòu)造物與臺(tái)背路堤銜接處出現(xiàn)較大沉降差，在臺(tái)背附近出現(xiàn)行車陡坡或錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致路面縱斷面線形突變，在車輛行駛至該處發(fā)生明顯的振動(dòng)、顛簸。橋頭跳車的處治方法如下。

1 注漿法

注漿壓力和漿液濃度是保證注漿質(zhì)量的重要因素，對(duì)于不同填料和形態(tài)的路基，采用的注漿壓力也不同，注漿壓力的大小主要取決于路基的密實(shí)度、強(qiáng)度及初始應(yīng)力。注漿用的單液漿液，以水泥為主體，適當(dāng)配入部分粉煤灰和外加劑。根據(jù)漿液在土中的流動(dòng)方式，可分為滲透注漿法和劈裂注漿法［1］。

1.1 注漿施工工藝及步驟

（1）工藝流程。鉆機(jī)就位→回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔→埋設(shè)鋼花管→注漿→停歇40～60 min→再次注漿→重復(fù)前2個(gè)環(huán)節(jié)3次以上→結(jié)束注漿（漿量或壓力控制）。

（2）施工步驟。臺(tái)背處理區(qū)孔位的布置：應(yīng)根據(jù)漿液注漿有效范圍相互重疊，使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)構(gòu)成一個(gè)整體。

（3）鉆機(jī)就位及成孔。按現(xiàn)場(chǎng)孔位標(biāo)志準(zhǔn)確就位，同時(shí)校正鉆桿（或注漿管）的垂直度，用73型鉆頭開孔并終孔，孔深為10 m，成孔方式為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。

1.2 注漿加固效果檢驗(yàn)

橋臺(tái)臺(tái)背注漿加固后1個(gè)月，利用標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)測(cè)定加固段的軟土體擊數(shù)，并與未加固前的擊數(shù)進(jìn)行比較，獲得其平均擊數(shù)為5.8擊，比加固前增加4.6擊。經(jīng)壓密注漿的臺(tái)背處理區(qū)，在完工后一直進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，半年時(shí)間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有繼續(xù)沉降或差異沉降現(xiàn)象，證明經(jīng)壓密注漿處理后橋臺(tái)臺(tái)背路堤的加固效果是很明顯的。

1.3 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

（1）交工驗(yàn)收時(shí)的檢測(cè)要求。①平行于行車方向用15 m線繩進(jìn)行拉線，檢測(cè)線繩與路頂面間隙的距離，要求其高差不大于10 mm（每塊板檢查一點(diǎn)）；②用3 m直尺檢測(cè)路面，要求其平整度不大于5 mm（每處檢查10個(gè)點(diǎn)）。

（2）竣工驗(yàn)收時(shí)的要求。對(duì)每一跳車地點(diǎn)進(jìn)行路面沉降觀測(cè)，要求其最大沉降量不大于10 mm（每一處觀測(cè)1個(gè)點(diǎn)）。

2 重鋪面層法

常用的一種維修橋頭跳車的方法就是將后臺(tái)路面鑿掉后重新鋪裝混凝土，但值得注意的是采用這種方法時(shí)不能破壞或擾動(dòng)原來(lái)的后臺(tái)填土。對(duì)于瀝青混凝土路面，一般采用銑刨機(jī)銑刨橋梁引道路面，然后重新攤鋪瀝青混合料。

2.1 設(shè)計(jì)原則

（1）處理路面長(zhǎng)度原則。2.5 c m≤h≤6 c m，處理長(zhǎng)度為30 m；6 c m＜h≤9 c m，處理長(zhǎng)度為40 m；h＞9 c m，處理長(zhǎng)度為50 m。

（2）處理路面深度原則。h＜2.5 c m，不做處理；2.5≤h≤4 c m，處理深度為4 c m；6＜h≤8 c m，處理深度為8 c m。其他沉降量處理深度為h＋0.9 c m取整。

（3）標(biāo)高設(shè)計(jì)原則。在處理路段的2端起增設(shè)2條反向豎曲線，曲線要求按下述規(guī)定計(jì)算：處理路段長(zhǎng)為L(zhǎng)，最大沉降量為h，豎曲線半徑為L(zhǎng)／2 h，坡度為現(xiàn)橋面縱坡外側(cè)路面縱坡。

2.2 配合比設(shè)計(jì)［2］

由于重新鋪筑的瀝青混凝土面層的厚度不一致，因此，不能完全按照原來(lái)的配合比進(jìn)行施工，需要重新考慮重鋪面層的配合比設(shè)計(jì)。例如，重新修筑的路面至少需要4 c m的瀝青面層，而在橋頭與路面接洽處的面層厚度可能會(huì)厚至6～8 c m，這就形成了一個(gè)縱斷面為梯形的路面結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于4 c m厚的路面，適宜采用AC-16的設(shè)計(jì)級(jí)配，但較之于8 c m厚的路面，其粒徑偏?。煌瑯?，對(duì)于8 c m厚的面層，適宜采用AC-20的級(jí)配設(shè)計(jì)，但較之于4 c m厚的路面，其粒徑偏大，見圖1。因此，單一地采用AC-16或者AC-20都無(wú)法滿足實(shí)際工程的要求。由此可見，尋找一個(gè)兩全齊美的辦法來(lái)滿足厚度不等的瀝青路面面層顯得尤為迫切和重要。因此，可以選取AC-16的下限與AC-20的上限作為新的級(jí)配范圍，從該級(jí)配范圍中擬定出級(jí)配范圍中值，作為最終確定的設(shè)計(jì)級(jí)配，運(yùn)用于工程當(dāng)中。新的級(jí)配曲線見圖2。

圖1 AC-16和AC-20級(jí)配曲線圖

圖2 新的級(jí)配曲線圖

3 重鋪路面施工工藝流程

（1）縱斷面和橫斷面控制?？v斷面以超車道、行車道緊急停車帶3條中心線為實(shí)測(cè)和設(shè)計(jì)拉坡段面，以相對(duì)穩(wěn)定的路面和伸縮縫頂面標(biāo)高為控制點(diǎn)，在設(shè)計(jì)縱坡時(shí)應(yīng)滿足高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與原路面和橋面銜接的坡差不大于0.4%，橋面兩端每端拉坡應(yīng)不小于30 m，一般不大于50 m為宜。橫斷面應(yīng)以設(shè)計(jì)橫坡度控制，進(jìn)行合理控制。

（2）標(biāo)出銑刨范圍和深度。根據(jù)縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)出攤鋪范圍和深度。對(duì)于攤鋪厚度不足4 c m處用銑刨機(jī)銑刨至4 c m邊緣切齊，其他部位用銑刨機(jī)拉毛；攤鋪厚度大于6 c m處，應(yīng)分層攤鋪。

（3）銑刨。與不翻修路段的橫向接縫處用切縫機(jī)割齊，橫向接縫應(yīng)與路中心線垂直。銑刨機(jī)要設(shè)專人指揮，銑刨機(jī)行進(jìn)要?jiǎng)蛩?、平穩(wěn)，不能隨意變換速度，避免中途停頓，嚴(yán)格按規(guī)程操作。

（4）清槽。銑刨后即可進(jìn)行槽內(nèi)清理工作，槽四壁要用鋼刷清除浮灰，槽底清理要徹底干凈，不遺留松散、夾層，最后用鼓風(fēng)機(jī)吹凈槽內(nèi)灰塵。

（5）灑布乳化瀝青粘層油。在攤鋪瀝青混合料前3～4 h，下面層表面用瀝青灑部車均勻噴灑0.3～0.5 kg／m2粘層瀝青，無(wú)漏灑，無(wú)重疊，與不翻修路段接界的原路側(cè)壁和平石側(cè)壁均勻地涂刷粘層瀝青。

（6）瀝青面層攤鋪。①采用與原瀝青層相同或按設(shè)計(jì)要求的材料和厚度進(jìn)行攤鋪；②瀝青混凝土攤鋪時(shí)氣溫不宜低于10℃；③采用有自動(dòng)調(diào)平裝置的攤鋪機(jī)攤鋪；攤鋪速度必須均勻緩慢，避免忽快、忽慢或停機(jī)待料現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)調(diào)整好攤鋪機(jī)壓夯振動(dòng)頻率，使初步壓實(shí)達(dá)到85%以上。

（7）接縫。由于處理橋頭跳車工程的特殊性，壓實(shí)工作中很大一部分是接縫壓實(shí)，橫向接縫、縱向接縫處不應(yīng)有凹凸不平的表面，應(yīng)保證接縫位置平順和具有正確的設(shè)計(jì)豎曲線，壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求。

（8）改造后處理。如果經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，橋臺(tái)與路堤又產(chǎn)生2 c m以上的錯(cuò)臺(tái)，由于橋頭10 m引道的縱坡與橋上縱坡相同，只要橋頭接坡縱坡變化值不超過5‰，橋頭跳車的維修只需在10 m內(nèi)進(jìn)行，這樣可降低成本，提高效率。

4 EPS換填治理法

對(duì)于某些已發(fā)生橋頭錯(cuò)臺(tái)的路段，因?yàn)槠洳豢芍袛嘟煌ǖ奶厥庑?，?duì)地基重新處理的難度較大，因此只能對(duì)臺(tái)后路堤進(jìn)行處理。而有些運(yùn)營(yíng)年數(shù)稍長(zhǎng)的橋梁，由于地基工后沉降仍然不穩(wěn)定，無(wú)法使用注漿法，同樣采用加筋路堤也不合適，這種情況下，可以采用輕質(zhì)填料來(lái)解決這一問題。

4.1 EPS混凝土換填處治橋頭跳車的機(jī)理

（1）低密度降低路堤自重。EPS混凝土密度在1.0～1.3 g／c m3，只有一般填料的50%左右，采用EPS混凝土換填原有填料能有效降低路堤自重。

（2）自身壓縮性小。EPS混凝土材料由水泥膠結(jié)材料固化而成，具有混凝土性質(zhì)，它不同于一般填料，不存在孔隙與壓實(shí)度的問題；EPS混凝土還具有較高的抗壓強(qiáng)度，在荷載的作用下，只有彈性壓縮變形，無(wú)自身工后沉降問題。

（3）直立性減少對(duì)橋臺(tái)的推力。EPS混凝土材料，還具有直立性好，對(duì)地下結(jié)構(gòu)物幾乎沒有土壓力的作用，可適度地簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)物的擋土結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)物的使用壽命。

（4）剛性降低剛?cè)嵬蛔?。EPS混凝土的剛性比混凝土小，但比優(yōu)質(zhì)土大得多，可在一定程度上緩解橋（涵）與路基間材料的剛?cè)嵬蛔儭?/p>

4.2 EPS混凝土配合比設(shè)計(jì)

EPS混凝土的配合比設(shè)計(jì)，目前尚無(wú)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可依，參考橋頭路基填筑要求，應(yīng)用于橋頭跳車處治的EPS混凝土在滿足力學(xué)性能的要求下，其配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)如下。

（1）密度要求輕，一般填料都在1.8～2.0 g／c m3之間，為了達(dá)到明顯減少填筑荷載對(duì)路基影響的要求，EPS混凝土的密度目標(biāo)為1.2 g／c m3以下。

（2）EPS混凝土應(yīng)具有較好的施工性，便于現(xiàn)場(chǎng)施工且能連續(xù)作業(yè)。

（3）EPS混凝土應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

（4）具有整體性。

通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，確定施工采用的EPS混凝土主要材料有：水泥（普通硅酸鹽水泥PO32.5）［3］；中砂（表觀密度為2.450 g／c m3，細(xì)度模數(shù)為2.7）；碎石（表觀密度為2.704 g／c m3，粒徑分布范圍為5～21.5 mm）；EPS顆粒（表觀密度為16 kg／m3，顆粒直徑3～5 mm）；外摻劑為改性A。根據(jù)以往研究，通過大量的配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)最終得出優(yōu)化配合比（質(zhì)量比）為：水泥∶水∶砂∶碎石∶EPS∶外加劑＝280∶146∶226∶336∶14.6∶6.0。

4.3 EPS現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

由于EPS混凝土原材料種類多，且流動(dòng)性較差，采用自落式攪拌機(jī)出料有困難，因此采用剪切力大的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，以節(jié)約拌和時(shí)間，使拌和物充分?jǐn)嚢杈鶆颉０韬蜁r(shí)間可以根據(jù)混合料的拌和效果進(jìn)行調(diào)試，但選用連續(xù)式拌和機(jī)時(shí)必須注意拌和效果能達(dá)到均勻性的要求。

（1）EPS混凝土的換填設(shè)計(jì)。根據(jù)模量漸變?cè)?，在路橋過渡段設(shè)置楔形加固區(qū)，實(shí)現(xiàn)剛性橋臺(tái)與柔性路基模量的平穩(wěn)過渡，消除過大的差異性沉降，形成平緩的沉降過渡段，達(dá)到防治橋臺(tái)跳車的目的，見圖3。

圖3 EPS混凝土換填路堤縱斷面圖（尺寸單位：c m）

（2）施工工藝。①拌和。首先將EPS和1／3水倒入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行預(yù)濕攪拌，然后倒入砂和碎石攪拌，再將水泥、微硅粉和減水劑代入繼續(xù)攪拌，最后將剩余的水加入并攪拌至均勻；②攤鋪。人工攤鋪可以使用鋼桁梁找平，并加以人工修補(bǔ)。平整度可控制在5 mm，松鋪系數(shù)可通過試驗(yàn)確定；③碾壓。EPS混凝土的強(qiáng)度和其他性質(zhì)取決于EPS混凝土碾壓后所能達(dá)到的密實(shí)度，要達(dá)到理想的密實(shí)度，選用合適的壓實(shí)設(shè)備是十分重要的；④養(yǎng)護(hù)。一般情況下混凝土澆筑或碾壓結(jié)束后應(yīng)自然放置至灑水養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

橋頭跳車往往是由多種原因引起的，因此在選擇處理對(duì)策時(shí)，必須根據(jù)所加固工程的地質(zhì)條件、環(huán)境影響和施工條件等因素，因地制宜地選擇一種或綜合運(yùn)用幾種處理方法，以達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量。

［1］ 丁玉峰.淺談防治橋頭跳車的措施［J］.中國(guó)科技博覽，2009（25）：58-60.

［2］ JTG D63－2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］ 陳華明.橋頭跳車綜合治理研究［J］.中外公路，2004（2）：83-85.