摘要：橋頭跳車影響了行車的速度、安全與舒適，本文從橋頭設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等方面分析產(chǎn)生跳車原因，并提出了橋頭跳車的處理問題。

　　關(guān)鍵詞： 橋頭跳車,形成原因,處理,探討

　　橋頭跳車一直公路設(shè)計(jì)及建設(shè)者們努力解決的問題之一，其形成原因主要是橋涵兩端的路堤與橋涵本身不均勻沉降而導(dǎo)致該處路面縱斷面線形發(fā)生突變，使車輛行駛至該處發(fā)生明顯的顛簸現(xiàn)象，它不但影響了行車的速度、安全與舒適，而且也影響了橋梁的使用壽命和公路的社會(huì)效益。目前，橋頭跳車已成為一種普遍的橋梁病害，不論從設(shè)計(jì)還是從施工、養(yǎng)護(hù)，解決橋頭跳車問題已成為公路行業(yè)發(fā)展的需要。

　　橋頭跳車的原因分析

　　——設(shè)計(jì)方面

　　橋梁的設(shè)計(jì)著重在結(jié)構(gòu)、地基承載力和穩(wěn)定性上進(jìn)行計(jì)算，對(duì)總體沉降只作一般規(guī)定，跨徑100m不必驗(yàn)算，從抗變形能力即彈性模量看，不論是輕型橋臺(tái)還是重力式橋臺(tái)，其彈性模量值是臺(tái)后填土(或石渣、摻灰等)彈性模量值千倍左右，因此兩者在沉降方面產(chǎn)生了明顯差別，同時(shí)在路橋連接處沒有專門的設(shè)計(jì)要求(路面設(shè)計(jì)以整體彎沉和彎拉應(yīng)力作為控制指標(biāo)，路基設(shè)計(jì)以壓實(shí)度和高度來控制豎向變形)，而是路橋分別按各自的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，加之在結(jié)構(gòu)上沒有進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。所以，從設(shè)計(jì)上分析，在路橋連接處沒有共同的設(shè)計(jì)參數(shù)和控制指標(biāo)，是不連續(xù)的。對(duì)橋梁工程而言，其從最開始，就存在著先天不足，其勢(shì)必會(huì)引起橋梁受荷后的不一致變形，即橋頭跳車。

　　——構(gòu)造方面

　　橋頭跳車主要出現(xiàn)在橋與路的分界處，不論是鋼筋混凝土還是素混凝土橋，或是其他結(jié)構(gòu)，就總體來說均為剛性體，而不論是什么等級(jí)的公路，其基礎(chǔ)均為自然土質(zhì)，且相對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)為柔性體，其上層路面可視為彈性體或半剛性體，所以在分界線的兩側(cè)一是剛性體，一是柔性結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)剛度上產(chǎn)生了很大的差異。

　　——基本成因

　　在公路工程中，無論是先修橋還是先修路，在施工結(jié)束不開放交通時(shí)，短期內(nèi)不會(huì)在路橋結(jié)合處出現(xiàn)明顯高差，也就是說在沒有荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生橋頭跳車，只有在放行交通后，在反復(fù)的動(dòng)載及靜載作用下，隨著作用時(shí)間的增長(zhǎng)而越來越顯嚴(yán)重，直至其基本穩(wěn)定。

　　——施工工藝方面

　　橋臺(tái)的施工屬于分段澆注或拼裝砌筑。其構(gòu)成可以說為均質(zhì)等密體，整體性較好，其組成和形狀基本不受外界條件的影響，而臺(tái)后填土的施工則不同，雖然在靠近臺(tái)背一定范圍內(nèi)，從填料上盡量采用砂礫、石渣、灰土等，在施工工藝上也要求分層填筑、分層夯實(shí)、密實(shí)度要求達(dá)到一定數(shù)值，但在實(shí)際施工中往往這部分是最薄弱環(huán)節(jié)，大部分是橋臺(tái)完工后填臺(tái)背，由于作業(yè)面小，因此在填筑和碾壓上受到限制，檢測(cè)也有一定的局限性，而且在靠近臺(tái)背一定范圍內(nèi)存在碾壓不到的死角，目前的壓實(shí)手段難以保證其上下密度一致。因此，臺(tái)后填土施工無論怎樣加強(qiáng)，也達(dá)不到橋臺(tái)施工后要求的強(qiáng)度，而且隨著氣溫、水分的變化，也影響到臺(tái)后填土的強(qiáng)度，所以從施工工藝和施工過程上也給日后的橋頭跳車留下了隱患。

　　——從沉降的特征來看

　　橋臺(tái)的沉降只隨地基的沉降而產(chǎn)生，一般情況下幾乎沒有(個(gè)別橋臺(tái)建在軟土地基除外)，而臺(tái)背路的沉降則由路面沉降、路基沉降、地基沉降三部分組成。路面沉降忽略不計(jì)。若視同深度處地基沉降相同，則主要區(qū)別在于臺(tái)體和臺(tái)背路基本身組成材料的變形。臺(tái)體組成大多為剛性體，不存在受荷后的壓縮變形，而臺(tái)背路基受荷后的變形情況則不同，在荷載作用下，大部分橋梁臺(tái)背的沉降遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臺(tái)體的沉降，因此在沉降上兩者沒有達(dá)到接近或相等，必然在行車后產(chǎn)生不一致沉降而導(dǎo)致跳車。

　　——從自然條件上

　　橋臺(tái)臺(tái)體部分基本不受自然條件的影響而產(chǎn)生明顯的變形，而臺(tái)背路基則不同，在溫度和濕度的影響下會(huì)發(fā)生變化，隨著路基路面材料中水分的增加，土粒膠體的接觸點(diǎn)見小，液相膜增厚，從而降低了土體路基的強(qiáng)度和顆粒間的結(jié)合力，在外界荷載作用下，變形比較明顯，這樣就必然導(dǎo)致路橋結(jié)合處出現(xiàn)跳車。

　　橋頭跳車的解決途徑

　　由于路橋分界左右的設(shè)計(jì)方法及要求，還沒有統(tǒng)一起來，存在著造成橋頭跳車的理論缺陷，因此，在此處一定范圍內(nèi)要有新的、有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法——特殊設(shè)計(jì)，從理論上解決橋頭跳車。我們?cè)谠O(shè)計(jì)施工及大量的實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，橋頭跳車的范圍一般發(fā)生在臺(tái)背后0～10m內(nèi)，從上面的原因分析中可知，產(chǎn)生跳車的基本原因是橋路的不等值沉降導(dǎo)致。因此，特殊設(shè)計(jì)應(yīng)以沉降理論為基點(diǎn)，計(jì)算出橋路沉降差值，根據(jù)差值采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)處理措施，使其差值減小至趨于零。根據(jù)土質(zhì)土力學(xué)理論，將臺(tái)背后的沉降區(qū)作為一個(gè)單元格，視為均質(zhì)體，側(cè)向不膨脹，依據(jù)規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定分別計(jì)算出橋臺(tái)及路基地基的沉降量，取其大者比較，根據(jù)差值提出路面結(jié)構(gòu)形式、路基填料及路基路面的控制指標(biāo)和地基處理方案，最后演算調(diào)整使路橋沉降值相等或接近，從而在理論上解決了跳車的內(nèi)在因素。

　　設(shè)計(jì)方案確定后，施工是關(guān)鍵，尤其在橋頭等薄弱部位，加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格按操作規(guī)程辦，并引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，配置壓路機(jī)、小型蛤蟆夯或汽夯。首先要在橋頭原地面進(jìn)行處理，若遇軟土、沼澤等不良地質(zhì)段，要按特殊地質(zhì)采用砂井、板樁、灌漿等辦法處理，以使地基達(dá)到足夠的強(qiáng)度和密度;其次是路基填土或填料，在材料選擇上，應(yīng)選擇滲水性好、強(qiáng)度高、壓實(shí)快的材料，北方冰凍地區(qū)還應(yīng)選擇抗凍漲強(qiáng)的材料，如碎石、沙礫、工業(yè)廢渣、碎石土、石灰土等。填筑方法上要分層填筑，厚度與路基相同，即15～20cm，并且比地基縱向長(zhǎng)2m，呈斜坡或臺(tái)階形填筑至路基底面。這個(gè)階段，必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，首先，第一層回填時(shí)應(yīng)先找平，高差較大的部位可分幾次逐步找平碾壓后再分層填筑。其次，回填高度嚴(yán)格掌握在15～20cm。最后，加強(qiáng)施工監(jiān)理及自檢，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)旁站監(jiān)理和自檢員，每層在緊挨臺(tái)背、橋頭填筑與路堤接茬處及二者中間分三處抽檢壓實(shí)度，抽樣時(shí)在取樣范圍內(nèi)目測(cè)選擇最差點(diǎn)，檢測(cè)有一點(diǎn)不合格者必須進(jìn)行返工處理。

　　山東省菏澤市作為平原地區(qū)，橋頭跳車的情況比較嚴(yán)重，為此，我們?cè)谑袃?nèi)幾條國(guó)省道干線公路上采用做橋頭搭板的方法，效果不錯(cuò)。

　　橋頭設(shè)置搭板時(shí)，搭板的埋置深度、坡度、厚度與長(zhǎng)度、搭板與橋頭的連接方式，搭板的配筋等均應(yīng)根據(jù)具體情況而定。搭板長(zhǎng)度L=y/sinx，搭板長(zhǎng)度取決于x值的大小，y值越小行車越平穩(wěn)，x值的大小與設(shè)計(jì)荷載和行車速度有關(guān)，x=arctgV/H。所以，通過計(jì)算可將y控制在一個(gè)較理想的范圍之內(nèi)，y值的確定可根據(jù)不同的公路等級(jí)通過實(shí)驗(yàn)，采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)車速得出最佳的y值。搭板最好選用變截面，搭板下面盡量采用透水性好，易于夯實(shí)的材料填筑。

　　盡管在設(shè)計(jì)和施工中采取措施來防止橋頭跳車，但在實(shí)際中由于種種原因，還有可能出現(xiàn)個(gè)別跳車現(xiàn)象，成為橋梁病害。在養(yǎng)護(hù)中，我們發(fā)現(xiàn)采用灌漿方法進(jìn)行處理效果不錯(cuò)，這種方法既不對(duì)公路產(chǎn)生破壞，又可維持正常通車，還可縮短工期，節(jié)省投資，并且使用的設(shè)備、材料簡(jiǎn)單，灌漿主要由水泥、粉煤灰、水和少量速凝劑，按一定比例配置而成。根據(jù)下沉部分的結(jié)構(gòu)探查，確定適當(dāng)?shù)臐{液比重和注漿深度，控制一定的注漿壓力，依靠吃漿量和影響半徑來填充土體空隙，增強(qiáng)土體強(qiáng)度，彌補(bǔ)沉陷不足。這種處理方法在山東菏澤使用，效果頗佳。

　　總之，隨著山東普通干線公路技術(shù)等級(jí)的普遍提高，控制和解決橋頭跳車問題已越來越受到業(yè)內(nèi)人士的重視，方法也會(huì)越來越多，越來越先進(jìn)。

　　參考文獻(xiàn)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01 2003 交通運(yùn)輸部

       本文選自《黑龍江交通科技》。  《黑龍江交通科技》自創(chuàng)刊以來，緊緊圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)交通科技的要求，有針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)；結(jié)合我省低溫嚴(yán)寒特點(diǎn)和實(shí)際需要報(bào)導(dǎo)省內(nèi)交通科技新成就、科技論文和科技成果；先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和生產(chǎn)施工工藝；技術(shù)改造、企業(yè)管理的新經(jīng)驗(yàn)、新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新設(shè)備、技術(shù)政策；交通工程論述，國(guó)內(nèi)外交通科技動(dòng)態(tài)論述等。