【摘要】在路建設，橋頭出現的跳車現象已成為公路的多發常見病害，是公路修築的一個急待解決的重要課題。本文簡要分析了 橋頭跳車的成因及相應的預防措施。
【關鍵詞】 橋頭跳車；原因；措施
【Abstract】In the highway construction, Chiaotou appear of jump car phenomenon to have become highway much the hair familiar disease to harm, is that one that the highway construct be nasty to treat to solve of importance text synopsis analysis Chiaotou jump a become of car because of and correspond of prevention measure.
【Key words】Chiaotou jump car;Reason;Measure
隨著高速公路的迅速發展，在公路建設中，橋頭出現的跳車現象，已成為公路的多發常見病害，嚴重影響行車的平穩性和安全性，是目前軟土地區修築公路的難題之一，也是公路修築的一個急待解決的重要課題。橋頭產生跳車的主要原因是橋頭與路基的沉降差所致，它與地基條件、填築材料、施工機械裝置以及施工工藝等諸多因素有關。
1. 橋頭跳車的分析
橋頭跳車是由於橋臺與其後路基沉降不均勻造成了橋臺和路基頂面的沉降差而產生的。當沉降差超過2cm以上時，將使此處的路面斷裂，從而使行車產生明顯的顛簸和不適。分析形成沉降斷裂的原因，主要是由於高等級公路橋臺基礎一般採用樁基礎，樁尖落到持力層，其沉降量甚小，設計控制施工後的沉降量一般為 2cm～3cm，而其後的臺揹回填因地基沉降和臺後填料本身的壓縮變形，從而使橋臺和路基產生不均勻沉降，造成路面和橋臺的高程突變，形成橋頭跳車。
由此可見，橋頭跳車的原因主要是路橋的沉降差所致，而引起路橋沉降差的主要原因，是由於臺後路基的沉降所產生的。而路基沉降的原因主要有以下幾個方面：
1.1地基沉降。由於橋涵通常位於溝壑地段，地下水位較高，且多屬於軟弱基礎，在路基營運荷載的作用下，使地基產生壓縮變形，形成地基沉陷。特別是由於軟弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、滲透係數小的特點，地基沉降更為嚴重，並且需要相當長的時間才能趨於穩定。
1.2臺背填料的壓實問題。高等級公路臺揹回填的壓實，雖然採用了重型擊實標準，壓實度要求在95％以上，但是有些工程的臺後填料採用的是砂類土或透水性材料，這些材料孔隙率大，所含的水分多，尤其在自重及車輛荷載的作用下，孔隙率逐漸降低，臺後填料在一定期限內產生壓縮變形，根據試驗及相關研究資料表明，路基填料本身的壓縮變形為路基填築高度的1％。大家知道，高等級公路臺後回填高度一般都較高，因而臺後填料的壓縮變形也就相應較大。更何況在臺後回填施工時，由於一些施工單位的質量意識淡薄，往往達不到規定的壓實遍數，這樣壓實度就很難保證在95％以上，從而為以後的壓實變形留下了很大的空間，這也是工後填料壓實變形很大而導致臺後沉降的主要原因。
加上受工期、拆遷等一些客觀因素的影響，有些工程中的臺後回填要等到橋臺施工完成後，才能進行填築。因此，壓路機要受到橋臺的限制，碾壓困難，對緊靠臺後的填土難以碾壓到位，尤其是對於肋式橋臺、U型橋臺等受尺寸的限制，有的壓實機械根本進不去，導致漏壓、壓不實等現象，使臺後填土的壓實度嚴重不足，儘管使用小型夯實裝置補夯，也難以達到規定要求，因而增加了臺後填料的壓縮變形。
2. 減少橋頭跳車的措施
2.1地基預壓處理。預壓處理就是在擬建橋臺處，先填土預壓，待地基強度提高到一定程度後，挖去填土，再建造結構物。有時為了加速地基固結下沉，在填築路堤時，還可預先把土填得比設計高度高一些，或加寬填土寬度，待沉降穩定後再挖除超填部分。這種預壓或超載預壓的方法，可以說是處理軟弱地基最有效、最經濟的方法，它不僅可以解決橋頭的跳車問題，而且可以解決臺後填土的不均勻沉降問題。
以某高速公路3標為例，該工程於2001年3月開工，路基填土於2001年9月基本完成，經過一年的預壓週期，路基壓實度和路基工後沉降均滿足設計要求。在地基預壓處理中，監理建議採取了以下預防措施，從而確保了工程質量。
（1）分級載入控制標準。路堤中心線地面沉降速率不大於1.0cm／晝夜，坡腳水平位移速率不大於0.4cm／晝夜。若超過這一數值則立即停止填築，直到沉降及位移速率小於控制標準方可繼續施工。
（2）超載解除安裝控制標準及路槽開挖時間的確定。超載填土路堤的預壓期大於設計規定時間且路堤中心線地面連續3個月沉降速率小於0.8cm／月方可卸除超載，繼而進行路槽開挖。
（3）在預壓期內不應在路堤上做任何工程，只允許新增由於沉降而引起的附加填土。當路堤中心點沉降大於20cm後，必須及時補償填土至設計所要求的超載預壓高程。
（4）路堤堆載施工前應做好排水溝、集水井等施工排水措施，保證基底乾燥，並設定永久性平面和高程控制基點。
（5）路堤填土前須清除地表雜草、樹根、農作物等。如遇水田挖溝疏幹，挖除表層淤泥、腐植土等。挖除原地面20cm耕植土後按4.0％～5.0％的坡度構築路拱，路拱採用符合規範要求的粘性土，壓實度大於90％。
（6）超載土方頂面應保持4.0％的橫坡以利於排水；設計路面為單向橫坡的超高路堤路段，超載土方頂面應保持與設計路面同樣坡度的單向橫坡。
（7）路堤與橋臺銜接部位，路堤與橋臺前預壓填土應同步填築與碾壓，分層碾壓厚度控制在15cm，壓實度滿足規範要求。
（8）基底放寬和施工坡度。為保證堆載預壓結束後路堤削坡成型，路堤正常填築時要求施工單位應根據工程經驗及規範要求確定適當的邊坡坡底加寬量和相應的施工坡度。
2.2地基加固處理。 地基加固處理是最有效的防治橋臺跳車的方法之一，尤其是軟弱地基。由於地基加固的費用佔總投資的比重很大（約三分之一以上），所以，要認真選取經濟、有效的加固方案。
根據多年的施工經驗，對正常壓實的軟粘土而言，首先應考慮採用排水固結措施，如插塑料排水板等方法，通過設定來改善地基的'排水條件，縮短排水途徑，使地基承受附加荷載後，排水固結過程大大加快，進而使地基強度得以提高。這種方法既經濟又有效。如果屬於軟弱地基，除了常規的排水固結措施外，更多的是採用擠密樁等深層複合地基法來提高土的強度與穩定性，使橋頭路基儘量連續平穩過渡。
（1）對產品質量的控制。要求塑料排水板須符合設計要求和質量標準，產品須有資質的廠家提供，並有出廠檢查合格證，運至工地後，須按規定頻率抽取樣品進行檢驗，合格後方可使用。
（2）施工工藝需按以下程式進行：整平原地面——構築土拱層——機具就位——塑料排水板穿靴——攢入套管——拔出套管——割斷塑料排水板——機具移位——攤鋪砂墊層。路基拱層採用級配碎石構築時，應在拱層構築前先打設排水板。
（3）為防止排水通道堵塞，要求塑料排水板濾管材料具有一定隔離土顆料和滲透功能，應等效於0.025mm孔隙，滲透係數應不小於規範要求，施工現場堆放的塑料排水板盤帶應適當覆蓋，以防暴露在空氣中老化。施工中要防止泥土等雜物進入套管內，一旦發現須及時清除。
（4）為防止塑料排水板固定不牢，要求其穿靴時，須將其端部穿過預製靴頭固定架，對摺帶子長約10cm，固定聯結牢固。塑料排水板搭接應採用濾管內平接的方法，芯板對扣，凹凸對齊，搭接長度不少於20cm，濾管包裹，用可靠措施固定。靴頭製作時，不論是鐵質的還是混凝土的，其固定架一定要埋設牢固，發現固定架自身不牢時，不得使用。
（5）為防止塑料排水板埋入砂墊層長度不足，要求套管拔出地面後，精心丈量板體留出孔口長度，保證不小於50cm，再予以切割。如果留出孔口長度不足，可採用芯體平接的方法，芯板對口，凹凸對齊，搭接長度不小於20cm。
2.3合理使用填築材料。 由於土的內摩擦角較小，加之壓實質量的影響，所填路基的壓縮沉降-般較大。因此，橋臺後的回填應選用摩擦角大、強度高、透水性好的填料，如砂礫、礫石、連續級配碎、石灰穩定土等，並且壓實速度快，載入後能在短期內完成變形。在筆者所參與的高等級公路工程的施工過程中，後臺填土多采用輕質填料，常用的材料為粉煤灰，其目的就是減少填方容重，減輕填方土體對地基的壓力，從而達到減少地表以下土層排水固結產生的沉降。對粉煤灰的原材料質量，施工應從以下兩個方面加以控制。
（1）粉煤灰的級配要符合要求。細粒過多，材料的摩擦角會減少，影響壓實度；反之細粒過少，粗顆粒易壓碎，壓實成型困難。根據實踐經驗，筆者認為粉煤灰的粒徑含量宜大於45%，粉煤灰的燒失量宜小於12%。
（2）控制好粉煤灰的含水量。一般常用的是溼排灰和調溼灰，其含水量較大，直接上路攤鋪壓實，無法達到規定的壓實度。因此，到運至工地的粉煤灰一定要求在場地上堆高瀝水，以降低含水量，然後再上路攤鋪壓實。
2.4提高填築材料的壓實度。 影響路基壓實效果的主要因素有含水量、碾壓層的厚度、壓實機械的型別和功能、碾壓遍數以及地基的強度等。
首先要調整填築材料的含水量，由擊實試驗所得的擊實曲線圖有一峰值，此處的幹密度為最大，稱為最大幹密度，與之對應的含水量則稱為最佳含水量。只有在最佳含水量的情況下壓實效果最好。同時其壓實的土水穩定性最好。所以對含水量過大的土，可採用翻鬆晾晒或均勻摻入石灰來降低含水量；對含水量過小的土，則灑水溼潤後再進行壓實。
其次，壓實機械對一定含水量填築材料的壓實狀態有很大影響。填土分層的壓實厚度、壓實遍數和壓實機械型別、土的種類和壓實度要求有關，應通過試驗來確定。一般20-30t的中型振動壓路機應碾壓3～4遍，每層壓實厚度不超過20cm。
此外，壓路機行駛速度也大有講究，既不過慢也不過快，各種壓路機械的最大速度不宜超過4Km／h.碾壓開始宜且慢速，隨著土層的逐步密實，速度逐步提高。壓實時的單位壓力不應超過土的強度級限，否則土體將會遭到破壞。開始時土體較疏鬆，強度低，故宜先輕壓，隨著土體密實度的增加，再逐步提高壓強。
另外，路堤施工時邊緣往往壓實不到，仍處於鬆散狀態，雨後容易滑坍，故兩側可採取多填適當寬度，壓實工作完成後再按設計寬度和坡度予以刷齊整平。