王樹軍

當(dāng)前我國(guó)高速公路建設(shè)處于高速發(fā)展階段，橋涵通道等構(gòu)造物數(shù)量與日俱增。橋頭跳車是一種常見(jiàn)病害類型，研究表明其不僅會(huì)降低行車的舒適性，還會(huì)加速橋臺(tái)等構(gòu)件的損壞速率。為此，必須了解高速公路橋頭跳車危害，本文結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)規(guī)范施工工藝，提高施工技術(shù)水平等方法，以期解決橋頭跳車問(wèn)題，提高工程施工質(zhì)量。

高速公路;橋頭跳車;防治措施

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)交通事業(yè)迎來(lái)了發(fā)展春天，尤其是高速公路建設(shè)取得了顯著成績(jī)。截至2019年，我國(guó)公路總里程已達(dá)484.65萬(wàn)km、高速公路達(dá)14.26萬(wàn)km，居世界第一，并呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著高速公路建設(shè)里程的不斷增加，橋頭跳車現(xiàn)象愈加嚴(yán)重。橋頭跳車病害的存在，將影響車輛行駛的舒適性和安全，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的交通事故。為此，必須高度重視橋頭跳車等危害，采取切實(shí)可行的措施加大防治力度，從而實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

橋頭跳車是指在行車荷載等多種因素影響下，基于橋臺(tái)、道路結(jié)構(gòu)之間的剛性差異，路基和橋臺(tái)結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生差異沉降，當(dāng)高速行駛的車輛由路橋連接部位經(jīng)過(guò)時(shí)，因沖擊作用，將會(huì)產(chǎn)生較為明顯的跳躍之感。這種情況下，將會(huì)對(duì)汽車行駛的安全性、舒適性造成極大影響，其危害可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）車輛行駛速度及安全的影響。當(dāng)車輛行駛至橋頭跳車路段時(shí)，基于駕駛員的本能反應(yīng)，因路面不平，將會(huì)采取急剎車或減速的操作，若采取減速方式，當(dāng)經(jīng)過(guò)錯(cuò)臺(tái)段時(shí)，顛簸感將大幅增加，影響行駛速度，甚至?xí)霈F(xiàn)車輛失控等情況，嚴(yán)重危害行車安全。

（2）車輛運(yùn)營(yíng)成本有所增加。于車輛自身來(lái)講，當(dāng)路面不平整時(shí)，可帶來(lái)以下危害。第一，車輛不得不頻繁減速，將加速車輛機(jī)件磨損程度;第二，由于車速不斷改變，勢(shì)必會(huì)增加油耗，加大汽車尾氣排放量，污染空氣;第三，降低車速，很可能引起交通擁堵，延長(zhǎng)車輛行車時(shí)間，增加整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本。

（3）路橋養(yǎng)護(hù)成本有所增加。橋頭跳車同樣會(huì)增加路橋養(yǎng)護(hù)成本，原因在于車輛高速行駛時(shí)，遇路不平，將會(huì)對(duì)橋梁和臺(tái)背填土段形成瞬間附加沖擊荷載。一時(shí)間產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，從而損壞橋頭搭板、橋臺(tái)、橋梁支座等構(gòu)件，甚至?xí)?duì)橋梁及其兩端過(guò)渡段道路的使用壽命造成不利影響，進(jìn)而大幅增加維修養(yǎng)護(hù)成本。

某高速公路位于平原地區(qū)，地面坡度為1/500～1/1000。地勢(shì)較為平坦，地表溝壑較少，在地質(zhì)構(gòu)造上，本路段屬于華北地臺(tái)的一部分。經(jīng)地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，施工區(qū)域處于全新統(tǒng)（Q4）及更新統(tǒng)（Q3）地層，按時(shí)代成因可以劃分為11層，分別為人工填土層、新近組坑底新近沉積等等。該標(biāo)段路線沿線場(chǎng)地地表層為第四系全新統(tǒng)人工填土層，其分布廣且厚，同時(shí)存在土質(zhì)不一、結(jié)構(gòu)松散等情況。在溝渠、河道等處，還存在較厚軟弱土層。

為避免橋頭跳車病害發(fā)生，采用高速夯實(shí)機(jī)夯實(shí)臺(tái)背試驗(yàn)段，試驗(yàn)段起訖樁號(hào)為k32+796.15～k32+808.192。根據(jù)工程具體要求，試驗(yàn)段可采用壓路機(jī)先進(jìn)行正常碾壓、填筑，每層壓實(shí)度需控制在96%以上，隨后通過(guò)夯實(shí)機(jī)補(bǔ)強(qiáng)。分2層夯實(shí)，第一次夯實(shí)為195 cm厚，第二次夯實(shí)為205 cm厚，直至路頂面，隨后對(duì)壓實(shí)度、沉降情況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并觀測(cè)沉降規(guī)律。

布設(shè)作業(yè)點(diǎn)

采用間隙型梅花狀進(jìn)行試驗(yàn)段作業(yè)點(diǎn)布置，沿錘心間距均勻布點(diǎn)，間距為1.3～1.5 m，與橋臺(tái)方向錘擊點(diǎn)中心平行或垂直的間距均為1.5 m，夯擊點(diǎn)和路基接觸面為Φ1 m圓形。第一排中心距離結(jié)構(gòu)物約100 cm?？砂磮D1布設(shè)夯點(diǎn)。

臺(tái)背填土高度達(dá)到夯實(shí)點(diǎn)層位設(shè)計(jì)要求之后，待檢驗(yàn)壓實(shí)度滿足要求，便可利用白灰在臺(tái)背路基上標(biāo)注出夯點(diǎn)，隨后液壓夯實(shí)機(jī)進(jìn)行施工，在施工前，必須保證夯錘始終垂直，且與點(diǎn)位對(duì)準(zhǔn)。

選取直線法進(jìn)行試驗(yàn)段施工，作業(yè)點(diǎn)按間隔型布設(shè)，每次作業(yè)單點(diǎn)，下一點(diǎn)前進(jìn)或后退作業(yè)。單個(gè)夯點(diǎn)施工待達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才能進(jìn)行下點(diǎn)位施工。

每次累加3錘施工，最大錘數(shù)應(yīng)以最后3錘施工相對(duì)沉降1 cm以下作為確定依據(jù)。在臨近構(gòu)造物時(shí)，第一排分3擋進(jìn)行9錘夯實(shí)，并分析不同錘擊次數(shù)下影響結(jié)構(gòu)物安全性的程度，為防止損壞結(jié)構(gòu)物，先設(shè)100 cm為布點(diǎn)距離，在保證安全的前提下，可根據(jù)實(shí)際情況，縮短距離，進(jìn)而檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)不同作業(yè)錘數(shù)下的路表壓實(shí)度、沉降量情況，最終得到最佳錘擊數(shù)。

在沉降量測(cè)量中可采用精密水準(zhǔn)儀，測(cè)定前，保證前后視標(biāo)尺和水準(zhǔn)儀始終處于同一直線，并查看是否存在誤差，若在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之上，則需再次測(cè)定。

在沉降量測(cè)量中，可針對(duì)不同檔位、不同夯擊次數(shù)的夯實(shí)機(jī)沉降量情況進(jìn)行分析。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，可繪制關(guān)系曲線，如圖2所示。

由圖2可見(jiàn)，在臺(tái)背回填強(qiáng)夯作業(yè)中，高速液壓夯實(shí)機(jī)夯實(shí)效果良好。試驗(yàn)表明，相比夯實(shí)機(jī)三檔夯實(shí)效果，一檔、二當(dāng)相對(duì)效果較差。隨著夯擊次數(shù)的不斷增大，路堤沉降量也隨之增大。當(dāng)傳統(tǒng)碾壓工藝作業(yè)后，壓實(shí)度超過(guò)96%的臺(tái)背路基，在高速液壓夯實(shí)機(jī)三檔施工作業(yè)下，沉降量更大，最大值為68 mm左右。隨后通過(guò)液壓夯補(bǔ)強(qiáng)處理，路基土體沉降平均可達(dá)到60 mm左右，將大幅降低工后沉降，減小路基和橋臺(tái)之間的差異沉降，有效防止橋頭跳車病害出現(xiàn)。

當(dāng)高速液壓夯實(shí)機(jī)在三檔下進(jìn)行施工時(shí)，由圖3可了解其前后3錘沉降量變化情況。

由此可見(jiàn)，隨著夯擊次數(shù)的不斷增大，沉降量的增長(zhǎng)速率將逐步減小，其中變化最為明顯的為前6錘。沉降變化量較小的夯擊次數(shù)為9～12錘。為9次夯實(shí)數(shù)時(shí)，前后3錘的沉降變化量均小于10 mm，因此，可確定夯錘數(shù)為三檔9錘。

根據(jù)工程要求，可采用灌砂法檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度，主要測(cè)定夯點(diǎn)表面壓實(shí)度，所得結(jié)果如表1所示。并根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行壓實(shí)度和夯擊次數(shù)之間關(guān)系曲線的繪制，如圖4所示。

由此可見(jiàn)，通過(guò)傳統(tǒng)碾壓工藝，臺(tái)背路基壓實(shí)度滿足大于96%標(biāo)準(zhǔn)之后，隨后通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)處理，壓實(shí)度還會(huì)有所增加，隨著夯擊次數(shù)的增加，壓實(shí)度也越來(lái)越大，但是增長(zhǎng)速率卻呈下降趨勢(shì)。與低擋夯實(shí)相比，高檔夯實(shí)施工壓實(shí)度更大，但增長(zhǎng)規(guī)律基本相同。通過(guò)高速液壓夯實(shí)機(jī)三檔補(bǔ)強(qiáng)處理，壓實(shí)度約提升10%。但是相比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)高速液壓夯實(shí)機(jī)的夯實(shí)能量更大，因此會(huì)產(chǎn)生超百情況。

綜上所述，改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速騰飛，交通工程建設(shè)事業(yè)步入了一個(gè)新的臺(tái)階。橋梁是高速公路建設(shè)的重要組成部分，橋頭跳車病害的發(fā)生，將嚴(yán)重影響行車舒適性及安全。因此，必須重視橋頭跳車問(wèn)題，規(guī)范施工工藝，提高施工技術(shù)水平，這對(duì)高速公路建設(shè)質(zhì)量影響深遠(yuǎn)。

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At present， China's expressway construction is in a high-speed development stage， and the number of bridges， culverts and other structures is increasing day by day. Bump at bridge head is a common type of disease， which will not only reduce the comfort of driving， but also accelerate the damage rate of components such as abutment. Therefore， it is necessary to understand the harm of vehicle jumping at the bridgehead of expressway， standardize the construction technology and improve the construction technology level in combination with the actual situation of the project， so as to solve the problem of vehicle jumping at the bridgehead and improve the construction quality of the project.

expressway; bump at bridge head; prevention and control measures