高等级公路桥头跳车病害现象与防治措施研究

高等级公路桥头跳车病害现象与防治措施研究

摘要：桥头跳车是指道路与桥梁台背的衔接区域出现的路面或搭板变形、断裂，甚至坑槽，从而使车辆行驶经过该区域受到冲击后发生明显跳跃、颠簸的现象。桥头跳车病害严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一。关键词：高等级公路；桥头跳车；防治措施；交通安全

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）01-0097-02

一、桥头跳车的危害

1．降低行车的速度。当车辆行至桥头搭板纵坡转折处，为防止车辆的剧烈冲击跳动，司机被迫刹车减速，同时车辆颠簸、跳动也影响了行车驱动力的传递，引起车辆减速，降低了道路的使用功能。

2．容易引起行车事故。由于车辆通过桥头搭板区域产生的冲击和颠簸，引起司乘人员的严重不适，影响行车的舒适性，同时对驾驶人员产生相当不利的心理影响，严重时则会影响其对车辆的正常操作，造成车辆失控，引起行车事故。

3．影响桥梁的使用及车辆寿命。由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击，从而对桥梁和道路产生附加的冲击荷载，加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏，特别是支座和伸缩缝的破坏，同时也加剧了车辆机件、轮胎等的磨损，降低了车辆的使用寿命。

二、桥头跳车的成因

1．填筑材料的压缩。桥台台后一般填土较高，按常规施工程序，都是在完成桥涵结构以后再填筑两端路堤，这样就在桥头形成一个填土较高、施工面狭窄，机械很难进场操作，在台背碾压时也会有死角碾压不到，给土方压实工作带来很大的困难。

2．路堤下天然地基的沉降。由于路堤承受了其自身重量以外的附加荷载，从而使天然地基土成为欠固结土，导致在路堤自重作用下的天然地基产生沉降变形。相同填土高度时，填土的容重越大，地基沉降变形也越大；相同填土容重时，填土高度越大，地基沉降变形也越大。

3．排水不畅及填土流失。在桥涵与路堤的连接部位，由于存在缝隙，雨水会沿缝隙渗透，对路面结构层和路基土产生冲刷和浸蚀，增加路面各结构层和路基土的含水量，造成各种细粒土的流失，随着路基和各结构层的破坏，在外部车辆荷载冲击作用下，必然造成桥头路基沉陷，产生跳车现象。

4．桥台与台后填土连接处的刚度差异。桥台与台后填土连接刚度不同，公路建成后，随着时间的推移，台后填土产生较大的压缩变形，与其相比，桥台基础产生的沉降变形相对小得多。当二者的相对沉降差达到一定程度时，搭板出现沉降或断裂，在台后便出现跳车现象。

5．工程施工及监理单位质最意识不强。台背回填位置的特殊性客观上使填土压实难度增大，但施工中承包商施工质量意识不强，使台背回填常出现压而不实甚至填而不压，有的甚至填上前对地基上的淤泥及其松散体不作处理，必然导致台背路堤常出现较大的下沉。

6．设计因素对桥头跳车的影响。设计方案的选择对桥头跳车有较大的影响，如设计路基穿越软土地基或采用高路堤方案，势必存在较大工后沉降的隐患。

三、桥头跳车病害综合防治技术

在分析桥头跳车成因的基础上，结合杭金衢高速公路金华段的工程实践，从设计与施工相结合的角度，提出综合处理技术措施，较好地解决了桥头跳车这一技术难题。

1．对桥涵与通道两端路堤进行强夯处理。桥头两端路堤填往往有局部难于达到规定压实度，为解决这一问题，我们对台后填土普遍进行了强夯处理，以保证填土密实，尽快完成压缩变形。

2．采用砂砾料填筑台背路堤。由于砂砾料填筑材料在碾压后能快速沉降变形这一特点，工程中采取换填砂砾料，可起到改善台背土密实性能及减少工后沉降的目的。

3．设置桥头搭板。对桥涵、通道的两端，由于其与土路堤的沉降差异，设置一定长度的搭板，可避免突然的纵坡转折。设计中设置钢筋混凝土搭板，依据实际沉降差的大小来确定搭板总长，横向分块与路面混凝土宽度一致。在搭板的两端支点均作了处理，一端支承在台背牛腿上，另一端支承在现浇的钢筋混凝土枕梁上，枕梁为矩形断面，宽80厘米，厚40厘米。搭板设计对一般桥台与路线方向呈正交时，均采用矩形。

4．枕梁处路堤局部范围内设置碎石桩或水泥石屑桩。枕梁处路堤局部范围，是应力集中的部位，也是变形最敏感的部位，因此，在该局部范围应作特殊处理，即在枕梁处路堤局部范围设置碎石桩或水泥石屑桩，以形成局部复合路堤，改善枕梁及其下部路基土承载能力，减小该处沉降。碎石桩或水泥石屑桩，均采用普通碎石桩成桩机械施工，桩径为35厘米，桩长一般为5米，桩距1. 5米，经实践检验，这一处理方法能明显改善沉降不均问题。

5．桥面铺装混凝土与桥两端路面混凝土一次浇筑完成。在施工中，将桥面铺装混凝土与路桥过渡段的路面混凝土施工设计为一次性浇筑完成，这样线型与标高均易于调整，使其连接顺适。

6．桥头搭板设置纵向反坡。全过程观测分析软基路段沉降规律，路基、路面层层预留一定的沉降值，桥头搭板两端预设反向坡度（如图1）。

图1 桥头搭板设置纵向反披示意图

我们根据观测所得的沉降一时间一填土高度关系曲线推求各阶段沉降量，对各路段在路槽、垫层、混凝土面层等各施工层次，根据施工时间安排分别确定了相应的预留沉降量，经此种处理，较好地解决了桥头跳车问题，随着时间的推移，桥头搭板反向纵坡度逐步减小，搭板与其后路面逐渐接近于设计标高，实践证明，该措施不失为一种是行之有效的办法。

7．优化软基段桥涵与路基设计方案

（1）在全封闭的高等级公路上，有相当数量的通道及分离式立交和涵洞，如在平原湖区地基承载力偏低的情况下，通道、分离式立交及部分涵洞以采用箱型截面、筏式基础或为浅埋式为宜。

（2）在纵坡设计中，对小跨径的构造物，应尽可能设计为浅埋式，保证其顶面有不小于35厘米的填料厚度，在构造物及相邻路过渡段一定范围内按长搭板设计，并配置通长钢筋，满足受力要求。

（3）在软土地基路堤设计时，应尽可能采用低路堤方案，必要时选择特殊材料填筑路堤。

（4）对高填方路段的桥梁设计，应在理论计算及试验分析的基础上，合理桥跨布置，适当加长桥梁长度，确定合理的台背填土高度。

8．桥头采用可起吊的双搭板。某些特殊条件下，如在通车一段时间桥头出现较大沉降后，通过起吊搭板，重新调整标高的途径来解决桥头跳车问题。实践证明，这种方法所需机械设备少，施工周期快，处理效果好。

参考文献

[1]程祥云．桥头跳车防治综述[J]．公路，1997．

[2]金效仪．路基路面工程[M]．北京：北京交通大学出版社，1993．