论公路桥头跳车规范化设计与处治的新探索
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摘 要：本文结合工程实践，从桥头设计、施工、养护方面，对结构物两端局部结构提出了对台后填体立体防沉降、防渗水、防脱空创新理念探索，并取得较好的效果。
1.前言
多年来，高速公路或普通公路结构物两端的不均匀沉降等导致结构物与路堤连接处的跳车，作为一种“顽疾”一直困扰着公路行车的安全和舒适性，这种“顽疾”一度被公路界和道路使用者俗称之为“桥头跳”现象。公路科研、设计、施工、建设、养护管理者为彻底解决这一“顽疾”在投资和技术工艺上曾不遗余力，但仍尚未能对普遍地公路“桥头跳”从根本上予以突破性地规范化解决。因此，对公路“桥头跳”的专门设计与处治的技术举措仍需继续予以新的规范化探索。基于此，本文结合工程实践，从桥头设计、施工、养护对结构物两端局部的科学有效处治预案方面提出了对台后填体立体防沉降、防渗水、防脱空创新理念探索，以飨读者。
2.公路结构物两端局部设计与处治分析
对于引起公路结构物两端普遍“桥头跳”的诱因分析，一般情况下，主要的“桥头跳”诱因不外乎由沉降差所致。
2.1桥头沉降差主要类型
（1）地基的自然沉降；
（2）“桥头跳”压实工后的残余沉降；
（3）结构物的刚性与台后填体的相对柔性伴随地基的自然沉降而产生的不均匀沉降；
（4）台后填体材料的松散和渗水性导致的沉降；
（5）地下高水位时的毛细水上升及路面渗水导致的台后填体整体或局部失稳引起的沉降。
2.2桥头沉降的机理分析
地球是一运动球体，虽然因运动造成构造物的自然沉降量很小，但地基的自然沉降是绝对的，因此，结构物或台后填体随地基的自然沉降是不可避免的。实践认为，公路工程建设中，我们只需对（2）、（3）、（4）、（5）这四种沉降或沉降差作为主要的沉降导致“桥头跳”诱因加以针对性和立体处治控制已经足够。当然，目前设计中，对大、中桥的台后都设计有搭板（或增设二级搭板及端板），如因搭板的破碎导致的“桥头跳”应是引起“桥头跳”的意外。就四种主要沉降诱因而言，从主体层面上分析，包括了台后填体的上部，中部、下部与横向。上部：包括台后搭板的强度、整体性及长度；中部：填体材料的均匀和稳定性；下部：台后地基的稳定性与结构物地基的稳定性；横向：应尽量缩小结构物的刚性与台后填体相对柔性之间的刚度差。
2.3目前桥头设计与处治措施的不足及弊端
（1）因施工工序上的习惯性，施工中，施工方基本上都热衷于先施工结构物，后施工两端的路基，且不连续、不能均衡，特别对小型涵洞、通道，适于反开挖施工的而做不到反开挖，因压实受限而人为地制造出台后较大的填体空间；如果在质量上控制不严，较大的台后填体空间本身就易导致不能均匀和精细化施工，有的则在一夜之间就能完成台后填筑，这样的台后填筑施工，加之材料的自然差异等引起沉降也就在所难免了；
（2）桥梁台后的过渡搭板长度不能足以覆盖整个台后预留的填体空间，或因过渡搭板强度不足，或因种植式中分带起点未能置于搭板（含端板）终端之后而导致搭板破碎或搭板下的填体在横向上挤向中分带，导致超车道的台后中分带两侧出现“桥头跳”；
（3）对沥青路而言，桥面铺装层及搭板以上的沥青面层厚度与正常路基上的沥青路面厚度设计、施工不一致，导致全路结构物处与正常路基上的路面产生不均匀沉降，沥青面层越厚，这种不均匀沉降就越大；
（4）公路路基、路床、路面各层等追求的是连续、均匀、稳定的板体结构，而有的对台后填筑体的设计、施工为透水性好且自重大的砂砾石、非级配的碎石等，如果沥青面层防水性不好，台后填筑体因路面上渗水而导致台后整体沉降也就是自然的事情了；
（5）因结构物基础以下的强度与台后填筑体基础的强度设计指标要求和控制不同，导致结构物与台后填筑体的沉降不仅不同步且差异较大；
（6）地下高水位地区，因对地基相对零沉降基准面的防止毛细水上升采取的防水措施不力而导致路基长期处于潮湿状态，尽管有的施打粉喷桩等，最终仍会致使路基失稳而出现较大沉降；
（7）一般情况下，如果台后产生较大的沉降往往会导致结构物八字墙或挡墙开裂或横向外移或台后搭板下的填体挤向中分带；
（8）有的在施工中对台后填体施以冲击夯，因冲击力过大，不仅对桥台产生破坏性影响，当对台后填体冲击厚度超过1.5m以上时，冲击也无济于事；
（9）对明涵洞、明通道及小桥而言，目前的设计不仅不设台后搭板，且不设计伸缩缝，实践认为，这些结构物两侧因相对的刚柔性差异导致的结构物墙身与路基连接处很早出现断板性开裂，也是导致结构物两端“桥头跳”的诱因。
2.4公路结构物两端规范化设计与处治控制要点
从立体预控的理性理念出发，提出解决普遍“桥头跳”的规范化设计与有效处治预案的基本要点如下：
（1）涵洞、通道及台后基底与台后路基填体的基底的CBR、弯沉、压实度等技术指标应确保一致并同步控制，力争做到路基与台后基底相对“零沉降”；
（2）对低路基（1.5m填高以下）设计适宜的涵洞、通道应采取
超静定整体设计和反开挖现浇施工；
（3）对反开挖后的涵洞、通道及所有涵洞、通道的基础应扩大襟边外延至台后填体的基底范围；
（4）对不宜反开挖施工的台后填体在施工中应尽最大可能缩小施工预留的回填空间体，并对已施工的填筑体刷坡至坚实的整体后对坚实的整体斜坡面按回填压实层厚开挖搭接施工的台阶，台阶的高度与回填体压实层的压实厚度一致，宽度至少控制在1m以上；
（5）台后所有回填材料必须采取板体性强且自重相对较小的石灰或水泥稳定土类材料，应避免采用砂砾石、各种稳定碎石等；
（6）台后搭板长度必须大于台后填体长且富余2m以上，搭板厚度满足承载的冲击要求，搭板的顶面高程控制与路面基层顶的高程应同高；
（7）对设计有种植式中分带路基而言，结构物两端的中分带设计和施工起点应从搭板的终端始（含端板），此时的台后搭板在台后应整体设计和整体现浇施工；
（8）对填高大于1.5m的台后回填体应分层（至少按1m左右间隔）设置具有抗弯拉应力的土工格栅；
（9）为增加台后填体的刚性，所有涵洞、通道及桥台两端的填筑体均应在施工至设计高程后（桥台搭板底）应采取对台后填体实施整体（含八字墙后）预压注浆预案；
（10）对沥青路面而言，应适当增大结构物配筋率，以使结构物铺装层顶的柔性沥青路面厚度与正常的沥青路面厚度一致（即确保全路主线上的沥青路面厚度一致）；
（11）对高路堤（填高2.5m以上）的台后填筑体而言，为了确保台后填体的整体稳定性，防止台后搭板下的脱空、台后受冲击后的横向位移、防止搭板破坏后的渗水，除台后填体每填高1m左右设置玻纤土工格栅外，当施工到搭板底部时，应对整个台后填体实施玻纤土工格栅进行立体（两边坡及顶部）包裹，并在土工格栅上直接喷注水泥混凝土（有效厚度可控制在3cm左右），然后才整体现浇施工台后搭板和八字墙或挡墙；
（12）在台后搭板现浇施工前，无论是明或是暗涵洞、明或暗通道以及所有台后的所有台后填筑体范围，均应对结构物（含八字样埽口挡墙）与回填体接触部位检查其密实性，必要时，应采取预压注浆措施。
3.规范化养护是解决公路结构物两端“桥头跳”的有效维护
工程建设成果的长期稳定性与后期的规范化养护管理是分不开的，俗言道：三分建，七分管。公路建成后其结构物两端的长期平整舒适性很大程度上还需要后期的更精心和及时的维护。这种维护是指对预防“桥头跳”而采取的有效预控，根据目前的公路养护技术水平，对公路建成后的结构物两端采取以下方面的积极措施：
（1）公路建成通车后，有条件时可对公路全线预先加铺橡胶沥青超薄磨耗层，多保险防止路面因磨耗而渗水；
（2）及时更换明涵洞、明通道及小桥两端所做的假缝中镶嵌的橡胶条；
（3）及时清理或更换桥端伸缩缝橡胶条，确保伸缩缝处的平滑舒适完好如初；
（4）全路应严控各种超限超载车辆，根据重载破坏是一次性的理念，特别是对特大超载车辆必须绝对禁行；
（5）定期或不定期对结构物两端搭板范围内的路堤边坡、种植式中分带内侧、八字墙或挡墙检查有无明显变形或开裂，桥台维坡有无变形，一旦发现，应及时进行局部处理，使其恢复；
（6）对日常规范化维护后的结构物两端，如仍有“桥头跳”出现，目前可利用就地热再生技术（层问热黏结技术）予以治理。
4.结语
实践证明，受大地自然沉降、材料性质、施工工艺等影响，公路的沉降量是客观存在的，但只有桥头设计按照桥头沉降的客观规律进行，施工中严格按照施工技术规范进行，完工后加强养护措施，采取立体的防沉降、防脱空、防渗水等措施，解决公路结构物两端的“桥头跳”是一定有可能的，公路结构物两端普遍的“桥头跳”将不再普遍。
参考文献
[1] JTJ 073.2-2001 公路沥青路面养护技术规范 北京 人民交通出版社 2001
[2] JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 北京 人民交通出版社 2004
[3] JTG F10-2006 公路路基施工技术规范 北京 人民交通出版社 2006
【作者简介】：邵子健（1958-），男，本科，高级工程师，长期从事技术工作。
【文章编号】1627-6868（2013）09-0051-02