道路橋頭跳車原因及施工管理對(duì)策探析

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我國(guó)正處于高速公路建設(shè)快速發(fā)展的時(shí)期，人們對(duì)行車的安全、平穩(wěn)、舒適的要求逐漸提高，而滑坡、沉陷、翻漿、橋頭跳車等公路病害卻困擾著人們，這些病害的出現(xiàn)也致使高速公路運(yùn)營(yíng)期的養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)不斷加重。其中，橋頭跳車是一種在公路建設(shè)中常見的問題，一般出現(xiàn)在水域較多以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散區(qū)域的公路建設(shè)中，其形成原因主要是在公路與橋梁連接的過程中，由于橋體的剛性與公路的柔性之間物理性質(zhì)的差異以及地基土層結(jié)構(gòu)較為松軟導(dǎo)致的受壓沉降，橋頭連接處在車輛通過過程中發(fā)生斷裂導(dǎo)致車體跳起，固被稱作橋頭跳車。

橋頭跳車的危害

首先，行車過程中，遇到突然的顛簸容易給駕駛者的心理造成很大的負(fù)擔(dān)，當(dāng)汽車遭遇顛簸后，汽車輪胎與道路表面都會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊載荷，長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷過大的沖擊載荷，容易使道路表面產(chǎn)生斷裂、橋梁橋臺(tái)、伸縮縫、橋臺(tái)等不同程度的損毀。其次，過大的沖擊載荷對(duì)道路、汽車輪胎的磨損，會(huì)加大路面的養(yǎng)護(hù)工作量，輪胎更換的次數(shù)也會(huì)隨之增加。最后，夜間行車時(shí)，橋頭跳車現(xiàn)象容易造成行車安全問題，通常情況下夜間駕駛者在駕駛過程中遇到橋頭跳車現(xiàn)象，會(huì)容易出現(xiàn)操作失控等問題，最終對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大的損失。

橋頭跳車的原因分析

1.剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)過渡引起的沉降差橋臺(tái)構(gòu)造物通常采用剛度較大的彈性材料填筑而成，如鋼筋混凝土、石塊等，其整體剛度較大，屬于剛性結(jié)構(gòu)；而與橋臺(tái)構(gòu)造物相銜接的道路路堤的填筑材料主要為彈塑性材料，如碎石土、粘土等，這種材料大多呈現(xiàn)柔度較大而剛度較小的特點(diǎn)，屬于柔性結(jié)構(gòu)。根據(jù)研究可知，在荷載作用下，剛性結(jié)構(gòu)雖然會(huì)發(fā)生一定的變形，但其變形量很小，可忽略不計(jì)；柔性結(jié)構(gòu)在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生巨大的變形。橋頭跳車現(xiàn)象正好發(fā)生在橋臺(tái)構(gòu)造物與道路路堤銜接處，在該處勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生較大的差異沉降，嚴(yán)重影響行車的安全性和舒適性。

2.路堤填料壓縮引起的沉降在施工期間，受施工作業(yè)面狹窄、工期短的限制，臺(tái)背回填法通常難以碾壓密實(shí)，無法達(dá)到密實(shí)度的要求，特別是緊靠臺(tái)背的填料局部存在碾壓盲區(qū)。因此，當(dāng)高速公路投入使用時(shí)，在路堤自重和行車荷載共同作用下，路堤填料中的孔隙逐漸被壓縮，孔隙率顯著降低，密實(shí)度顯著提高，與之對(duì)應(yīng)的路堤填料急劇下沉，產(chǎn)生較大的壓縮沉降量。然而，橋臺(tái)屬于剛性結(jié)構(gòu)，其沉降量可忽略不計(jì)，導(dǎo)致橋臺(tái)與路堤填土之間存在一個(gè)明顯的高程差，會(huì)不可避免地造成橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生。此外，當(dāng)雨水滲入銜接處的裂縫或者壓實(shí)度不足的路堤時(shí)，更會(huì)加劇路堤填土的沉降，使路堤的沉降量更大，更易造成橋頭跳車。

3.路基基礎(chǔ)引起的沉降路基基礎(chǔ)引起的沉降通常出現(xiàn)在軟基的情況下，一般而言，軟基具有承載力低、壓縮性高、排水固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，當(dāng)高速公路建立在軟基上時(shí)，由于軟基排水固結(jié)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，通常路面施工完成后，軟基仍在繼續(xù)排水固結(jié)，因此會(huì)造成路基基礎(chǔ)工后沉降變形量較大，并引起橋頭跳車現(xiàn)象。此外，橋梁通常建立在河流之上，與橋臺(tái)銜接處的軟基受含水量的變化，更易加劇路基基礎(chǔ)的沉降。

4.橡膠支座損壞橡膠支座是為了保持車輛荷載與橋梁承載力之間得到緩沖并能上下活動(dòng)的結(jié)構(gòu)。如果橡膠支座損壞，就會(huì)導(dǎo)致橋梁上部結(jié)構(gòu)在承受車載壓力時(shí)直接與下部接觸，將壓力傳入橋頭基底之中，造成上部結(jié)構(gòu)破裂以及基底沉降。

5.施工原因部分施工單位除了注重施工成本，更看重施工工期，他們希望縮短工期提前交付，這就導(dǎo)致其中的施工環(huán)節(jié)過于匆忙，極易出現(xiàn)施工不當(dāng)?shù)那闆r，例如在施工中為了縮短臺(tái)背填土施工時(shí)間，在填土后未為臺(tái)背提供充足的固結(jié)時(shí)間就進(jìn)行了下一項(xiàng)施工，這樣的操作會(huì)使臺(tái)背整體承載力還未達(dá)到額定標(biāo)準(zhǔn)就受到了外界壓力，導(dǎo)致填料整體作用無法充分發(fā)揮。

橋頭跳車的施工管理對(duì)策

基于橋頭跳車的成因分析，針對(duì)引起橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生的幾種因素，在工程建設(shè)中通常采用以下幾種處治措施來改善或解決橋頭跳車問題。

1.做好處治準(zhǔn)備工作第一，優(yōu)先聘用具有較高專業(yè)施工能力的人員，保證施工質(zhì)量，確保在對(duì)橋頭處治時(shí)提升處治效果。第二，施工單位必須對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，明確處治流程及主要方法，保證所有施工人員能夠嚴(yán)格按照處治方法施工，并對(duì)所有參與培訓(xùn)人員進(jìn)行考核，考核成績(jī)較好的人員予以先入崗位，成績(jī)較低的人員應(yīng)繼續(xù)培訓(xùn)，保證所有人員滿足施工需求。第三，對(duì)所有施工材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)與分析，不達(dá)標(biāo)的材料應(yīng)立即返回，并對(duì)采購(gòu)人員進(jìn)行問責(zé)。第四，提前做好各類標(biāo)志牌，為施工人員準(zhǔn)備標(biāo)志服裝、反光筒燈等必備用具，將所有標(biāo)志類物品做成黃色，同時(shí)使用黃色頻閃燈，將施工區(qū)域進(jìn)行圈定，以免出現(xiàn)無關(guān)人員突然闖入的情況。

2.對(duì)橋頭地基進(jìn)行科學(xué)處理第一，勘測(cè)單位應(yīng)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地基進(jìn)行全面勘測(cè)，全面掌握地基具體情況，生成相關(guān)數(shù)據(jù)交由專業(yè)設(shè)計(jì)人員，以保證地基處理的科學(xué)性。第二，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的雜草、垃圾、石塊、樹根以及堆積土等雜質(zhì)進(jìn)行清除，保證在該區(qū)域內(nèi)沒有對(duì)施工產(chǎn)生影響的雜質(zhì)。第三，如果在施工區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)陷穴、暗洞以及水洞等結(jié)構(gòu)，應(yīng)立即將該區(qū)域相關(guān)資料上報(bào)給相關(guān)部門，在獲取批準(zhǔn)后才能進(jìn)行施工及處理。第四，設(shè)計(jì)人員要針對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)地基情況進(jìn)行分析，針對(duì)地基處理要點(diǎn)及計(jì)算結(jié)果對(duì)地基處理技術(shù)進(jìn)行合理選擇。例如，對(duì)于常年浸泡水中以淤泥地質(zhì)形態(tài)存在的地基，如若該地基厚度不超過2m，可以采用開挖并回填與臺(tái)背相同材料的方式進(jìn)行處理；如若厚度大于2m，需根據(jù)具體情況選擇地基處理方式。其次，在選擇時(shí)不僅需要針對(duì)地基情況考慮，同時(shí)也需要對(duì)工程造價(jià)、成本估算等進(jìn)行綜合考慮，保證地基處理的合理性、可行性。

3.合理設(shè)置橋頭搭板合理設(shè)置橋頭搭板是目前處理橋頭跳車現(xiàn)象最常用的處治措施之一，即通過搭板將比較集中的不均勻沉降逐漸分散至橋頭搭板的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，可以確保臺(tái)后的柔性路堤從原本較大的沉降狀態(tài)，逐步過渡到剛性橋臺(tái)上方，達(dá)到降低縱坡的目的，使車輛行駛至該處時(shí)能更平穩(wěn)、安全、舒適地通過，有利于改善橋頭跳車問題。值得注意的是，在設(shè)置和安裝橋頭搭板時(shí)，由于搭板的長(zhǎng)度、截面形狀、埋深對(duì)處治橋頭跳車的效果影響較大，應(yīng)根據(jù)具體工程特征合理設(shè)計(jì)搭板的尺寸等。

4.橋臺(tái)后方地基處理從減小橋臺(tái)后方地基總沉降的角度出發(fā)，對(duì)橋臺(tái)后方的地基進(jìn)行加固處理，可以有效緩解橋頭跳車問題。比如，在淤泥質(zhì)地基中，通過換填法、高壓噴射注漿法以及深層攪拌樁法等地基處理技術(shù)，可以有效加固橋臺(tái)后方的地基處理能力，達(dá)到提高地基強(qiáng)度和減小地基總沉降的目的。對(duì)含水量較大的粘性土地基，可以通過局部或者整體換土填筑的方法，達(dá)到地基加固處理的目的。

5.橋臺(tái)后方路基處理從減小橋臺(tái)后方路基工后沉降的角度出發(fā)，主要通過兩種途徑對(duì)橋頭后方的路基進(jìn)行處理：一方面可采用預(yù)壓排水固結(jié)法或真空預(yù)壓法等路基處理方法，有效縮短固結(jié)排水時(shí)間，以減小高速公路運(yùn)營(yíng)期間橋臺(tái)后方路基的工后沉降，并減少橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生；另一方面可采用易壓實(shí)、水穩(wěn)定性好、強(qiáng)度較大的砂礫等作為路基的換填材料，這有利于減小路基填料壓縮引起的沉降，在一定程度上緩減橋頭跳車現(xiàn)象。

6.加強(qiáng)管理與質(zhì)量驗(yàn)收工作無論何時(shí)，對(duì)工程的施工管理以及質(zhì)量驗(yàn)收都是必須的工作，因此施工過程中，一定要具備專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)、專業(yè)化的材料、專業(yè)化的技術(shù)和專業(yè)化的施工工藝，才能保證工程在施工階段高效有序地完成高質(zhì)量的項(xiàng)目建設(shè)。其次，驗(yàn)收是工程投入使用的最后一道工序，在驗(yàn)收過程中，應(yīng)該進(jìn)行多次的模擬實(shí)驗(yàn)來對(duì)該區(qū)域地基的夯實(shí)度進(jìn)行檢查。

7.施工工后橋頭跳車的補(bǔ)救措施實(shí)踐中，要嚴(yán)格控制工期，不能因趕工期而影響施工質(zhì)量。施工完成后，內(nèi)外條件的影響還是有可能出現(xiàn)病害進(jìn)而導(dǎo)致跳車現(xiàn)象，而常用的方法是對(duì)臺(tái)背回填區(qū)進(jìn)行灌漿，這種方法可以在不破壞公路、不封閉交通的情況下又快又省地對(duì)跳車現(xiàn)象進(jìn)行處治。所用漿體主要由水泥、水、少量外加速凝劑按一定比配制成，漿體要有較好的流動(dòng)性和較快的固結(jié)性。探測(cè)到臺(tái)背回填體的下沉情況后，控制一定的注漿壓力，向土體灌漿，封堵土體的松散孔隙，使土體整體性增強(qiáng)、強(qiáng)度增高并彌補(bǔ)沉陷。

結(jié)束語

對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，良好的道路建設(shè)是其最有力的支撐，因此，我國(guó)要保證經(jīng)濟(jì)的良好快速發(fā)展，首先要解決道路施工領(lǐng)域的問題。但目前，我國(guó)在公路建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)水平相對(duì)于國(guó)際領(lǐng)先水平仍存在一定差距，需要相關(guān)部門加大研究力度。

作者：張英 單位：中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司