摘要：橋頭跳車現(xiàn)象是公路橋梁上的一大質(zhì)量通病,是由于橋頭跳車引起顛簸,從而導(dǎo)致高速行駛的車輛在該處產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。本文主要從橋頭跳車的危害及引發(fā)橋頭跳車的原因進(jìn)行了分析，并且就橋頭跳車的防治對策和已經(jīng)出現(xiàn)的橋頭跳車的相關(guān)問題進(jìn)行了闡述。
　　關(guān)鍵詞：橋頭跳車；危害；原因；防治對策
　　前言
　　橋頭跳車是指由于橋梁或通道等構(gòu)造物兩側(cè)與路堤填土銜接處產(chǎn)生較大的不均勻沉降,使得路面出現(xiàn)顯著的縱坡變化和剛度變化。橋頭跳車的現(xiàn)象不但影響駕駛員和乘客的舒適感,嚴(yán)重時還會造成車輛失控,還危害橋梁通道的使用壽命,增加了橋梁的維修與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在我國公路建設(shè)實(shí)踐中,由于多方面的原因,橋頭跳車問題并未得到很好的解決,妨礙了車輛正常高速行車,降低了行車舒適性,甚至引發(fā)交通事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　1.橋頭跳車的危害
　　高速行駛的車輛跳躍時不僅乘車舒適性不能保證,而且行車安全性大大降低。因沉降形成臺階面不得不在橋頭頻繁減速、加速,既影響交通的迅速流動,又增加了車輛損耗和廢氣的排放。此外,還給橋頭處有關(guān)構(gòu)造物造成破壞。
　　2.引發(fā)橋頭跳車的原因
　　2.1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。
　　2.2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。
　　2.3柔突變引起沉陷跳車。剛度不同的路面在跳車處所產(chǎn)生的振動效果不同,柔性材料對能量的吸收要比剛性材料大。由于結(jié)構(gòu)物橋臺一般采用剛性很大的堅(jiān)石砌筑或鋼筋混凝土澆筑而成,具有較大的整體剛度,屬于剛性體;而與結(jié)構(gòu)物橋臺相連的道路,具有剛性較小柔性較大的特性,屬于彈塑性體。對于橋臺而言,由于其剛性較大,可以認(rèn)為在行車荷載作用下無變形產(chǎn)生。而路堤填土是一種非線形的剛度很小的材料,在荷載作用下必然產(chǎn)生較大的變形(包括彈性變形和塑性變形),其中主要是塑性變形。土在行車荷載重復(fù)作用下,塑性變形不斷積累。由此導(dǎo)致了橋頭部位的差異沉降,形成了橋頭跳車。
　　2.4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。
　　2.5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)。
　　2.6土體的固結(jié)和次固結(jié)加劇沉降差異,也是形成橋頭跳車的原因。根據(jù)土的固結(jié)理論,臺背填土的固結(jié)并不隨施工結(jié)束而終止。填土孔隙水的排出需要相當(dāng)長的時間,尤其是粘性土更是如此。因此,在公路開通以后,填土固結(jié)仍將持續(xù)一段時間,(持續(xù)時間與填料的類型、壓實(shí)程度、排水條件等有關(guān))這就必將產(chǎn)生一部分次固結(jié)沉降,路堤也隨之產(chǎn)生一定程度的沉降,加劇橋頭跳車。
　　3.橋頭跳車防范對策
　　3.1加強(qiáng)臺背所在位置的地基處理。處理好臺背軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內(nèi)已有不少處理方法，如排水固結(jié)法、換土法、振動碎石樁法等，都是行之有效的方法。可以根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差，避免錯臺。同時，考慮到橋頭大多為高填土施工，故在橋頭可考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑，且應(yīng)控制好填筑寬度，嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。如在漕俞路高填土施工時，因遇暴雨引起滑坡現(xiàn)象，致外側(cè)3m范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層開裂等現(xiàn)象。
　　3.2加強(qiáng)路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)。公路路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于減少路橋間的工后沉降差。在橋臺結(jié)構(gòu)完成后，盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工。并使用具有同等壓實(shí)度能量的壓實(shí)機(jī)械將過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進(jìn)行填筑碾壓。在路堤與橋臺連接部位，路堤與錐坡預(yù)壓填土應(yīng)同步填筑與碾壓，使用大型機(jī)械碾壓困難時可改用小型振動壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行充分壓實(shí)。此外，對一些路基工后沉降可能大的工點(diǎn)，如深層的軟土地基和橋頭高路堤，除了采用一切必要的地基處治措施外，必須優(yōu)先安排施工，進(jìn)行靜置預(yù)壓直至符合規(guī)范要求為止。
　　3.3選擇有利于減少工后沉降的橋臺結(jié)構(gòu)。在形式多樣的橋臺結(jié)構(gòu)中，樁接臺帽的橋臺結(jié)構(gòu)施工過程是：填筑路堤，鉆孔樁基施工，臺帽和耳背墻施工。從其施工步驟可知，其過渡段路堤在橋臺結(jié)構(gòu)施工前填筑，不受施工作業(yè)面的限制，有利于大型機(jī)械碾壓，不遺留施工死角，壓實(shí)均勻，壓實(shí)度易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時，橋臺結(jié)構(gòu)施工時，又為過渡段軟土地基和路堤填土留有一定的沉降期，有助于減少過渡段路堤工后沉降。因此，在橋梁設(shè)計(jì)時，宜首先選用樁接臺帽式橋臺結(jié)構(gòu)。
　　3.4加強(qiáng)路橋過渡段路堤填料的選擇實(shí)施路橋過渡段路堤填筑之前，要有目的地選擇施工路段的填料，采用各種土壤作對比試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目包括：土壤的液限和塑限聯(lián)合測定，實(shí)施篩分和擊實(shí)試驗(yàn)。各種土壤在相同壓實(shí)機(jī)具下達(dá)到同等壓實(shí)度時的壓實(shí)遍數(shù)與松鋪厚度的關(guān)系。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo)，從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，以就地取材為主。填料的選擇原則應(yīng)選用干容重較大的砂類土或滲水性較好的材料。這樣的材料具有良好的級配水穩(wěn)定性和壓實(shí)特性。當(dāng)采用非滲水性土?xí)r，應(yīng)在士中增加外摻劑，如石灰、水泥等。嚴(yán)禁使用淤泥、沼澤土以及含草皮、樹根、生活垃圾、雜物和含水量過大的土作為填料。
　　4.已經(jīng)出現(xiàn)的橋頭跳車的處理
　　一般橋頭沉降差小于2cm時，對車速的影響不太嚴(yán)重，可以不予修復(fù)。當(dāng)沉降差逐漸增大時對跳車的影響將大為加劇，應(yīng)予修補(bǔ)。
　　4.1若沉陷嚴(yán)重且繼續(xù)發(fā)展，應(yīng)處理基層并換填臺背填料。采用抗水侵蝕性好的填料，如半剛性填料、砂石填料等，以改善填料的水穩(wěn)性。
　　4.2采用半剛性基層穩(wěn)定回填料上層。可將路基上部0.5~0.8m厚的路基土應(yīng)用水泥或石灰穩(wěn)定處理，也可采用二灰穩(wěn)定碎石進(jìn)行填筑，以期提高整體強(qiáng)度。
　　4.3對于已經(jīng)穩(wěn)定的沉陷，銑刨路面端部后，重鋪瀝青混凝土面層。為使沉降后的路面與橋梁端部銜接順適，將沉陷位置銑刨后，鋪筑新的瀝青面層，使之與橋梁端部銜接更為順適。這也是橋梁養(yǎng)護(hù)中經(jīng)常用到的方法。
　　5.結(jié)束語
　　對于橋頭跳車的防治和治理，施工質(zhì)量的控制是一項(xiàng)長期而艱巨的工作，不僅嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，而且還需要建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及其它相關(guān)單位共同努力才能完成，希望通過大家的共同努力，真正使橋頭跳車問題得到進(jìn)一步的控制。