淺析橋頭跳車的成因及防治措施

劉楠 毛建影

[摘要]本文就橋頭跳車的成因從各方面進行了闡述，包括地基土、臺背填料、設計問題、施工不當、橋臺伸縮縫的破損等，同時提出了若干有效得應對橋頭跳車的防治措施。

關鍵詞：橋頭跳車；成因；防治措施

中圖分類號：U445文獻標識碼：A

1.引言

橋頭跳車是指道路與橋梁臺背的銜接區域出現的路面或搭板變形、斷裂，甚至坑槽，從而使車輛行駛經過該區域受到沖擊后發生明顯跳躍、顛簸的現象。橋頭跳車不僅會影響行車的舒適與安全，還會影響車輛正常運行速度，降低道路通行能力，甚至造成交通事故。同時由于車輛的高速行駛在橋頭產生跳動和沖擊，對路面和橋梁產生附加的沖擊荷載，加速對橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，也加快了車輛本身的損壞，直接影響了公路的使用壽命和社會效益。

橋頭跳車成為公路建設與運營中普遍且復雜的問題，它涉及路堤沉降，引道填筑材料，橋臺及其基礎類型，橋梁的結構型式，橋梁與路基工程接縫段的處理，橋頭搭板，路面以及施工方法等諸多因素的影響。在我國每年修筑的橋梁成千上萬座，交通部門每年為解決橋頭跳車的耗費巨大。[1]因此，在大力發展公路橋梁的今天，如何有效地消除橋頭跳車或將跳車減小到最低程度，已成為公路橋梁建設中亟待解決的問題。鑒于此，深入開展高速公路橋頭跳車防治技術的研究，具有十分重要的現實意義。本文將分析橋頭跳車的成因，并提出相應的防治措施。

2.橋頭跳車的成因

結合設計、施工及工程管理等方面的因素，可將路橋過渡段產生跳車病害的原因歸結為以下幾個方面：

2.1地基土

橋涵結構一般位于溝壑地段，橋臺背后的地物地貌和其他路段相比，明顯要差些，地下水位高，且多屬軟土，由于軟土天然含水量大，壓縮性高，空隙比大，抗剪強度低等特點，一旦受到荷載影響，則極易產生沉降，再加上橋頭路基填筑高度較大，產生基底應力也大，在車輛荷載作用下更容易引起地基沉陷，特別是工后沉降較大。

2.2臺背填料

臺背填料一般為滲透性材料，空隙率大，施工中很難將填料顆粒間的孔隙完全消除，即壓實度不可能達到100％。在公路自重及車輛的垂直荷載與振動荷載作用下，路基填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實度逐漸增大，便在通車后一定期限內產生路基沉降，造成跳車。另一方面，臺后填料及路基填土在竣工通車時并沒有全部完成固結沉降，車輛荷載作用下土顆粒（填料顆粒）骨架會發生蠕動變形，它所產生的次固結沉降可以達到總沉降的10％左右，這也是橋頭跳車的一個重要原因。

2.3剛度突變

構筑物橋臺一般采用剛性較大的鋼筋砼澆注而成，具有較大的整體剛度，而與之相連的道路，則是剛度較小，柔性較大的彈塑性體，在車輛荷載作用下，這個剛度差引起道路與橋臺之間產生較大的塑性變形和剛度突變，增強了橋頭跳車的震動效果。

2.4設計問題

2.4.1未按設計規范要求在橋臺前后正確地設置過渡段。對于軟基路段，在沉降還未穩定時應考慮先設過渡性路面，使路堤沉降基本完成后再加鋪原路面，在橋臺與路面搭接處應設置脹縫。

2.4.2設計不周。在基底未作徹底處理，而沉降還未穩定時，應周詳考慮橋臺結構與引道銜接，在沒有質量保證情況下，不應該直接澆砼板。設計時也應處理好橋梁與引道路面接縫問題，避免接縫損壞而造成跳車。

2.4.3橋頭搭板設計欠妥。橋頭過渡段多采用搭板結構，而設置搭板后的橋頭跳車現象依然存在，分析其原因有兩方面：第一，根據橋梁的長度，橋頭設置搭板長度分為：大中橋搭板長度為8m，小橋及涵洞搭板長度為5m，而在施工中橋頭路堤處于高填方，路橋間相對沉降量大，而搭板長度不足以起到順接作用，車輛行駛時往往出現橋頭跳車現象；第二，搭板強度不夠，產生斷板引起橋頭線形突變，出現橋頭跳車。

2.5施工不當

一些施工單位只求進度而忽視質量，沒有嚴格按施工規范作業，在進行臺背回填時松鋪厚度控制不嚴，回填速度過快，壓實度未達到要求，材料把關不嚴，用人工壓實，加上臺背的防護排水工程設置不完善，使高填土引道不穩定，工后產生不均勻沉降。橋臺路堤的聯結處設計不合理，致使在車輛及雨水的作用下產生裂縫，使該處下部填料及基層受損，形成跳車。

2.6橋臺伸縮縫的破損

橋臺伸縮縫主要是用于調節由車輛荷載環境性和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移和上部結構之間的聯結，該部分若設置不當，安裝質量低劣、缺乏科學和及時的養護，在橋臺伸縮縫處形成臺階，從而引起橋頭跳車。

3.防治措施

3.1合理設計

3.1.1設置橋涵構造物應充分考慮臺背填方路基的地質情況、填方高度、縱坡、填料選擇及路堤沉降等問題，選擇恰當的橋涵位置、跨徑及橋臺后部防護工程，盡可能減少路基與結構物的不均勻沉降。

3.1.2設置橋頭搭板，橋頭搭板在高等級公路中一般均有設置，考慮橋臺與臺背路面在結構、材料、剛柔、脹縮等方面存在的差異，為了在其縱、橫向都平順逐漸過渡，橋臺搭扳設計從路基到橋臺逐漸增加板厚，增加配筋數量，保證車輛從柔性至剛性有一個較合理的過渡段，減少橋頭跳車。

3.1.3設置橫向泄水管或盲溝，在橋臺與填方段結合處設置橫向排水管或盲溝，防止路面下滲水進入填方體。[2]

3.2臺背地基處理

處理好臺背軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。排水固結法、換填法、地基預壓法、石灰砂樁法、水泥砂樁法、強夯法等，都是行之有效的軟基處理方法，可根據實際情況應采取簡便易行、經濟合理、行之有效的防治措施以改善地基性能，提高地基承載力，減少不均勻沉降，避免錯臺。

3.3選用優良的臺背填料

臺背回填材料直接影響到臺背回填土的剛度、變形、二次固結、壓縮沉降、壓實度等技術指標，臺背填料應選擇剛度介于路基材料剛度與臺身剛度之間且相對易于壓實的材料。能起到“剛柔過渡”的作用，天然級配的砂性土是最理想的材料。其次選用粗顆粒的級配砂礫、級配碎石等透水性好的填料，在北方地區特別有利于減緩凍融的危害。

3.4臺背壓漿

臺后填土和搭板施工一段時間后，產生的工后沉降可以使搭板支承面下降形成脫空，通車后，搭板即由均勻支承變為不均勻支承，并在脫空區最大沉降值處的板下位置產生應力集中，當應力積聚超過允許彎拉應力，搭板就開始斷裂。導致跳車。[3]橋涵臺背填土完成以后，在臺背一定長度和寬度范圍內以一定壓力和間距壓注水泥漿，漿液在壓力的作用下向土體一定范圍內進行擴散，來填充土體空隙，改善土體力學性能，形成半剛半柔結構，起到過渡作用。同時還能在表層一定深度范圍內形成保護膜，將下滲的雨水排除在填料的表層之外，防止雨水的下滲破壞。

3.5設置“預拱度”

先估算出沉降殘值，然后在橋頭依據估算的沉降值，有意做出“預拱”，長期通車后，自然平順。

3.6嚴把施工過程的質量關

3.6.1臺背填土與路基銜接處應開臺階，臺階開至路基壓實處。

3.6.2對于臺背不易被壓實機械碾壓的“死角”，采用小型壓路機碾壓或強夯方法處理，應攤鋪平整，分層壓實。每層壓實厚度不宜超過15cm，以保證壓實度要求。

3.6.3臺背回填應與路基同步施工，以便充分發揮大型填方壓實機械的功效，如果施工場地允許，可采用橫向碾壓法，使壓路機能盡量靠近臺背進行碾壓以確保壓實質量。

3.6.4選擇一個素質較好的施工隊伍在強化管理和嚴格監理之下進行施工，使臺背填土達到《公路橋涵施工技術規范》規定的高速公路和一級公路為95%，其它公路為93%的要求。

3.7橋頭路面作特殊結構處理

考慮橋臺與臺背路面在結構、材料、剛柔、脹縮等方面存在的差異，為了在其縱、橫向都能平順逐漸過渡，可采取設置枕梁和搭板和設置變厚式埋板的措施。

預防和治理橋頭跳車是一項長期而艱巨的工作，需要設計、施工、監理和管理等各個單位共同努力才能完成，不僅是口頭上，而是要真正落到實處。

參考文獻：

[1] 黃宗義.高速公路橋頭跳車病害的綜合防治[J].路基工程,2008.3.

[2] 馮光樂,凌天清.橋頭跳車防治措施分析[J].重慶交通學院學報,2002.4

[3] 梁武星.路橋過渡段的病害特征及處治對策.路基基礎,2006.