胡 剛

（新疆通途勘察設(shè)計研究院有限公司 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，從而使橋臺構(gòu)造物與臺背路堤銜接處出現(xiàn)較大沉降差，在臺背附近出現(xiàn)行車陡坡或錯臺，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、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度、強度及初始應(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)成一個整體。

（3）鉆機就位及成孔。按現(xiàn)場孔位標(biāo)志準(zhǔn)確就位，同時校正鉆桿（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

橋臺臺背注漿加固后1個月，利用標(biāo)準(zhǔn)貫入實驗測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)壓密注漿的臺背處理區(qū)，在完工后一直進(jìn)行跟蹤觀測，半年時間內(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臺背路堤的加固效果是很明顯的。

1.3 驗收標(biāo)準(zhǔn)

（1）交工驗收時的檢測要求。①平行于行車方向用15 m線繩進(jìn)行拉線，檢測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）；②用3 m直尺檢測路面，要求其平整度不大于5 mm（每處檢查10個點）。

（2）竣工驗收時的要求。對每一跳車地點進(jìn)行路面沉降觀測，要求其最大沉降量不大于10 mm（每一處觀測1個點）。

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不能破壞或擾動原來的后臺填土。對于瀝青混凝土路面，一般采用銑刨機銑刨橋梁引道路面，然后重新攤鋪瀝青混合料。

2.1 設(shè)計原則

（1）處理路面長度原則。2.5 c m≤h≤6 c m，處理長度為30 m；6 c m＜h≤9 c m，處理長度為40 m；h＞9 c m，處理長度為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)定計算：處理路段長為L，最大沉降量為h，豎曲線半徑為L／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［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。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厚至6～8 c m，這就形成了一個縱斷面為梯形的路面結(jié)構(gòu)形式。對于4 c m厚的路面，適宜采用AC-16的設(shè)計級配，但較之于8 c m厚的路面，其粒徑偏??；同樣，對于8 c m厚的面層，適宜采用AC-20的級配設(shè)計，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都無法滿足實際工程的要求。由此可見，尋找一個兩全齊美的辦法來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的上限作為新的級配范圍，從該級配范圍中擬定出級配范圍中值，作為最終確定的設(shè)計級配，運用于工程當(dāng)中。新的級配曲線見圖2。

圖1 AC-16和AC-20級配曲線圖

圖2 新的級配曲線圖

3 重鋪路面施工工藝流程

（1）縱斷面和橫斷面控制。縱斷面以超車道、行車道緊急停車帶3條中心線為實測和設(shè)計拉坡段面，以相對穩(wěn)定的路面和伸縮縫頂面標(biāo)高為控制點，在設(shè)計縱坡時應(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，現(xiàn)場標(biāo)出攤鋪范圍和深度。對于攤鋪厚度不足4 c m處用銑刨機銑刨至4 c m邊緣切齊，其他部位用銑刨機拉毛；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割齊，橫向接縫應(yīng)與路中心線垂直。銑刨機要設(shè)專人指揮，銑刨機行進(jìn)要勻速、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，無漏灑，無重疊，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)計要求的材料和厚度進(jìn)行攤鋪；②瀝青混凝土攤鋪時氣溫不宜低于10℃；③采用有自動調(diào)平裝置的攤鋪機攤鋪；攤鋪速度必須均勻緩慢，避免忽快、忽慢或停機待料現(xiàn)象，同時應(yīng)調(diào)整好攤鋪機壓夯振動頻率，使初步壓實達(dá)到85%以上。

（7）接縫。由于處理橋頭跳車工程的特殊性，壓實工作中很大一部分是接縫壓實，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)計豎曲線，壓實度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的要求。

（8）改造后處理。如果經(jīng)過一段時間的使用后，橋臺與路堤又產(chǎn)生2 c m以上的錯臺，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

對于某些已發(fā)生橋頭錯臺的路段，因為其不可中斷交通的特殊性，對地基重新處理的難度較大，因此只能對臺后路堤進(jìn)行處理。而有些運營年數(shù)稍長的橋梁，由于地基工后沉降仍然不穩(wěn)定，無法使用注漿法，同樣采用加筋路堤也不合適，這種情況下，可以采用輕質(zhì)填料來解決這一問題。

4.1 EPS混凝土換填處治橋頭跳車的機理

（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，不存在孔隙與壓實度的問題；EPS混凝土還具有較高的抗壓強度，在荷載的作用下，只有彈性壓縮變形，無自身工后沉降問題。

（3）直立性減少對橋臺的推力。EPS混凝土材料，還具有直立性好，對地下結(jié)構(gòu)物幾乎沒有土壓力的作用，可適度地簡化結(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

EPS混凝土的配合比設(shè)計，目前尚無規(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。

通過大量的實驗研究，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)計實驗最終得出優(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)場施工工藝

由于EPS混凝土原材料種類多，且流動性較差，采用自落式攪拌機出料有困難，因此采用剪切力大的強制式攪拌機，以節(jié)約拌和時間，使拌和物充分?jǐn)嚢杈鶆?。拌和時間可以根據(jù)混合料的拌和效果進(jìn)行調(diào)試，但選用連續(xù)式拌和機時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。根據(jù)模量漸變原理，在路橋過渡段設(shè)置楔形加固區(qū)，實現(xiàn)剛性橋臺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。平整度可控制在5 mm，松鋪系數(shù)可通過試驗確定；③碾壓。EPS混凝土的強度和其他性質(zhì)取決于EPS混凝土碾壓后所能達(dá)到的密實度，要達(dá)到理想的密實度，選用合適的壓實設(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

橋頭跳車往往是由多種原因引起的，因此在選擇處理對策時，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.