兩岸針對橋頭跳車問題處置對策的比較

   張彧¹、張穆奎²

1 北京交通大學博士生/台灣科技大學交換學生2 土木技師

前言

橋頭跳車現象就是車輛高速行駛在橋頭時產生跳動和衝擊，這直接影響行車速度，也影響了行車的舒適與安全，甚至造成行車事故，同時對路面和橋梁也產生附加的衝擊荷載，加速橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，也加快了車輛本身的損壞，直接影響了橋梁和公路的使用壽命及社會效益。

橋頭跳車的成因

通過實地測量知道，發生橋頭跳車的部位，在較短一平面距離內，路線縱斷面高程發生了比較明顯甚至是急劇的變化，使該處與前後相鄰的縱斷面線不能平順相接。

橋頭跳車臺階的產生和形成是多方面的，包括地基地面條件、填料、施工材料以及設計、施工等多方面的原因。

總結起來主要原因如下：

（一）路橋的剛度相差很大。

（二）橋頭路堤及護坡範圍內地基處理不徹底。

（三）壓實度達不到標準。

（四）路面滲水。

（五）橋台後方填土含水量大 。

臺後填土措施及規範比較

（一）路基處理

大陸針對不同的地質狀況，如一般路基、軟土路基、濕陷性黃土路基、 季節性凍土路基等採用相應的路基處理措施。

（二）路基處理回填材料之選擇

大陸根據（公路路基施工規範2006）及相關施工經驗，認為填料宜採用透水性材料、輕質材料、無機結合料等，非透水性材料不得直接用於填料。

1.採用超輕質材料作路堤鋪設輕質材料可以減輕路堤自重，有效降低地基應力，減少沉陷並增大穩定安全係數。常用的輕質材料如粉煤灰等。

2.選用透水性良好、摩擦角大、強度高、易壓實、沉陷完成快、後期變形小的砂礫填築路堤或用石灰穩定土處理橋頭路堤，或用物理力學性能比較高的流態粉煤灰水泥混合料作為橋臺回填料。 

3.不准採用高塑性粘土填築橋頭路段。

4.在橋頭路堤任一高度的平面內，不應採用不同填料填築。

5.季節性凍融地區的橋頭路基上部採用水中不易崩解、凍融性好、強度高的粗粒土填築，填築深度應不小於最大凍深（包括路面結構層厚度），以防凍脹時路面產生有害變形凍融，造成路床承載力下降。易受地表水、地下水影響的矮路基地段，除做好路基、路面排水進行路基全防護外，還應將路側邊溝遠離路基，以減少水對路基的影響。

台灣（橋梁工程施工綱要）則規定回填料不得含有木材或其他雜物。透水材料應為潔淨、堅硬耐磨之砂、礫石或碎石，不得含有機物、黏土塊或其它有害物質。再生粒料係指將營建剩餘土石、廢棄混凝土、高爐爐碴或鋼爐碴軋製而成之粒料。再生粒料之品質應符合相關規定。

（三）回填施工規範

兩岸回填施工規範比較如表1所示。

（四）其它相關要求

其它相關要求如表2所示。

另外大陸關於臺後填土施工要求(壓實度，粒徑，CBR)見表3所示。

 表1兩岸路基填土施工規範比較

表2其它相關要求

表3臺後填土施工要求(壓實度，粒徑，CBR)

橋臺後方結構處置對策

台灣主要採用的是進橋板+技術回填的方式進行橋頭跳車問題的處置，如圖1所示。

大陸主要採用的結構措施主要有以下幾種：

（一）設置橋頭搭板和枕梁

搭板的一端支承在台背上，用錨栓固定，另一端、可直接置於石灰穩定土或路面基層上，不設枕梁。如圖2所示。搭板長度依據設計行車速度、路堤填土高度及預計的橋台與台後填土的施工後沉降差的大小來確定，可選用4m、6m、8m、10m、12m幾種長度。搭板和枕梁均為鋼筋混凝土就地澆注，混凝土強度不小於C25(N/mm²)。搭板應設置一個較大的縱坡i₂，若路線縱坡為i₁，則對搭板縱坡的要求為10%≤i₂-i₁≤15%，以保證在臺後長度方向上的沉陷均勻分佈。

圖1 進橋板+技術回填		圖2 搭板+枕梁

（二）設置變厚式埋板

對瀝青混凝土路面，在橋臺連接處增設變厚式水泥混凝土埋板。如圖3所示。在搭板、埋板或變厚式板下，為保證連接部位的剛柔層次在水平和垂直方向均漸次變化，宜採用強度及回彈模數均高於路基的路面結構層材料，以提高該部位的整體承受荷重和抗沖刷能力，利於減小橋台錯動幅度，調整不均勻沉陷。

（三）設置過渡段路面法

對於不設置橋頭搭板的路堤，可設置過渡段臨時路面；在搭板尾端與路堤之間一定長度範圍內也有設置過渡段路面的做法；待路堤沉降穩定以後，再改鋪原設計路面。常用的過渡性路面有預製水泥混凝土和條石鋪砌等，如圖4所示。這種方法的處理優點是翻修速度快，但不易鋪砌平整，行車仍有抖動感覺，砌縫易滲入雨水，有損路基。

圖3 變厚式埋板		圖4 條石過渡段路面

（四）臺後排水措施

台背填築前，在地基處理後的土拱上設置排水管或盲溝（如圖5所示）。具體設置橫向排水管或盲溝的方法是在基底上，對基底做必要的處理。然後填築橫坡為3%-4%的夯實粘土拱，再在土拱上挖一條成雙向坡的地溝，然後在臺背後全寬範圍內滿鋪一層隔水材料，還在地溝內四周鋪設有小孔的硬塑料管。塑料排水管的出口應伸出路基外或橋頭錐坡外，然後在塑料管的四周填築透水性好、粒徑較大的砂石材料，再分層填築臺後透水性材料，直到路基頂面。

（五）橋頭路面處理（伸縮縫佈置）

改善搭板與橋梁之間的伸縮縫佈置取消普通橋臺的部分背牆，只在搭板和梁體間設置一道伸縮縫，這樣一來接縫由原來橋臺處的兩條，即梁體與背牆之間的、搭板與背牆之間的接縫減少為一條梁體與搭板之間的接縫（如圖6所示）。

改進後的搭板有以下優點：（1）接縫減少後，更有利於行車的舒適。（2）原設計中的兩條接縫，在各種因素下常會產生裂縫,雨水滲入裂縫後會造成搭板下水土的流失,導致該處路基發生沉降，使搭板下產生空洞。而改進後的設計，即使該縫出現問題，由該縫所滲入的雨水也不會流到台背後去，比較有效的解決了原設計的問題。（3）改進設計後，橋臺頂部的施工更為方便。

圖5 臺後排水		圖6 橋頭路面處理

結論

　1.臺後填土的處置措施和要求上，大陸由於地域廣，土質種類多爾複雜等原因，所以在應對上相對應的措施和要求較全面，在填料選擇、回填規範及其他要求上可以相互借鑒。

　2.綜觀解決橋頭跳車之有效的方法，台灣的進橋板+技術回填的做法與大陸搭板+枕梁的做法較接近，但在雨水較多或含水量對回填土影響較大時也可同時結合臺後排水方式一併建構。通過實際工程中的應用，證明其能基本消除橋頭跳車，可取得較滿意的效果。  

參考文獻

（1）中國公路路基施工規範2006，p.15。

（2）台灣橋梁工程施工綱要2001，02317~02319。