桥头跳车防治论文

浅析桥头跳车的防治摘要：随着交通运输事业的发展，高等级公路建设日益增多，在桥梁结构物两端行车时出现了一种普偏的病害现象—桥头跳车。

桥头跳车问题不仅降低汽车行驶速度，还影响行车舒适度，加速桥梁、路面的损害，严重的会造成行车事故。

因此，分析和探讨桥头跳车的成因并提出处理措施，对于公路建设有着重要的现实意义。

关键词：桥头跳车防治一、产生原因桥头跳车的根本原因是桥梁结构物与路堤间的沉降差超过某个限值所致。

现行的公路桥涵施工技术规范中规定，简支梁桩基桥台的工后沉降量容许值为2.0/l厘米，l为相邻墩台最小跨径长度，以米计，跨径小于25米时仍以25米计算。

以25米跨径的简支梁为例，该桥台的工后容许沉降为10厘米。

而在实际的公路桥涵建设中，简支梁桩基桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多，通常桩基桥台的容许沉降量为3厘米左右。

把造成桥头跳车的因素归结起来主要有以下几个方面：⑴、地基沉降桥涵结构一般位于沟壑地段，桥台背后的地物地貌和其他路段相比，明显要差些。

通常其地下水位较高，孔隙比大，含水量高，强度低，压缩性大，多属软弱地基。

在其上填筑路基肯定会产生较大变形。

同时，由于桥头段路堤填筑比一般路段要高，约在5米至10米左右，有的甚至在10米以上；其产生的基底附加应力就大，从而引起的地基沉陷也大。

⑵、路基沉降台后填料本身含有水分，存在孔隙。

施工中无论采用什么措施、采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙，即压实度不可能达到100%。

在填料自身及车轮荷载的反复作用下，路基填料逐渐被压缩，在通车后一段时间内产生压缩沉降；另一方面，台后填料及路基填土在竣工通车时并没有全部完成固结沉降，车辆荷载作用下土颗粒（填料颗粒）骨架会发生蠕动变形，它所产生的次固结沉降可以达到总沉降的10%左右，这也是桥头跳车的一个重要原因。

⑶、地质不均匀在工程地质勘察中，大约每隔100米进行一次钻孔取样。

而修建高等级公路时，路基宽度很大，通常路堤顶面都在26米以上，坡脚在40米以上，同时引桥路堤的长度也可达上百米甚至更长。

所以在如此大的范围内都按照一个点的地质勘察报告进行统一的设计和施工的话，必然会使桥头路堤产生不均匀沉降。

⑷、不合理的施工和设计软弱地基没有进行必要的处理，或在基底顶面未设置适当的排水设施，从而使路堤在通车后沉降过大；施工工序不当，比如在没有完成桥台的挡土墙之前就填土，填筑速度过快等；填料选择不当，填料的压实度特别是邻近桥台部分不符合要求；桥台路堤的联结处设计不合理，致使在车辆及雨水的作用下产生裂缝，使该处下部填料及基层受损，形成跳车。

综上所述，桥头跳车产生原因归结为以下几个方面：1、路桥的刚度相差很大桥梁结构物本身刚性较大，而道路是路面（柔性或刚性）与路基（柔性）的组合，由于刚度的不同，在外部荷载及自身重力作用下，无论是基础以下还是结构本身相对产生的压缩（或沉降）都会完全不同。

桥跨结构刚度较大，变形很小，桥梁的基础往往作用在地基中的岩石部分上，基础以下部分不会产生明显变形。

而作为路基填料的土基部分则不同，它是一种柔性结构，会产生弹性变形和永久变形，稳定性较差。

2、施工质量不宜达到要求由于路桥相接处的施工顺序是完成桥涵结构物以后再填筑两端的路堤，因此在桥涵两端必然会留下一个填土较多、施工面窄的作业段。

容易形成死角，常利用人工夯实，密实度达不到施工要求；由于在路基分层摊铺、分层碾压的施工过程中，当填土过高时，会在压实过程中产生表皮硬壳现象，检测的密实度只是表土层的，而检测不出施工中的漏洞，这样的路堤极易产生较大的沉降而形成台阶。

另外，由于在公路修建时，先将桥修好，路与桥的衔接部位最后修，这样，自然沉实的时间短，因而临近桥头的填方体不密实，易引起错台。

由于道路与桥涵接处的施工顺序是完成桥涵结构物建筑以后再填筑两端的路堤，因此在桥涵两端必然会留下一个填土较多、施工面窄、工期短暂的作业段。

3、桥头软土地基处理不好在软弱地基，下卧层含水量大，甚至达十几米，由于土壤组成的复杂性，取样扰动及试验样品和手段等原因，提供设计的数据可靠性较低，软土地基上路与桥的沉降不同，会出现台阶，导致跳车现象。

4、台背填料的影响台背填料一般为渗透性材料，空隙率大，施工中很难将其完全消除。

在公路材料自重及车辆的垂直荷载、振动荷载作用下，孔隙率降低，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。

(4)施工质量不宜达到要求。

此外，自然因素如雨、雪水的冲刷和渗透，使路基表面松软，产生泥水流失，会加剧台阶的形成。

二、防治措施⑴、重视桥头地基处理采用先进的台后填土施工工艺，选用合适的压实机具，确保台背及时回填，回填压实度要达到或高于规范和设计要求。

处理好桥头软弱地基是控制桥头跳车病害的关键。

目前对桥头软弱地基处理，国内通常采取换填法、塑料排水板堆载预压法、深层搅拌法等措施。

下面介绍几种行之有效的施工常用方法。

1、换填法。

在软弱地层上铺设垫层。

作为人工填筑的持力层，同时将结构物基底压力扩散到下卧软土地层中，使其应力减少到下卧层的许可承载力范围以内，从而满足地基稳定性的要求。

同时由于垫层材料的压缩性低于天然的软粘土层，采用垫层法也可减少地基的沉降量，垫层材料可分柔性材料和刚性材料，其中的柔性材料包括砂土，碎石、石渣、煤灰，矿渣等，刚性材料包括木材垫层，金属垫层，合成树脂垫层等。

2、塑料排水板堆载预压法。

该法属竖向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软弱粘性土。

它是通过竖向荷载作用使地下水沿着塑料排水板向上渗透到砂垫层中，然后横向排到路堤外面，从而使软基固结。

其主要施工程序：整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板→穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。

其特点是施工简便快捷，造价较低，但仍存在少量工后沉降。

3、深层搅拌法。

该法主要用于加固饱和软粘土地基，是利用水泥，石灰或其它材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理－化学反应，形成坚硬拌和柱体，与原地层共同起复合地基的作用。

其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。

4、砂桩法。

该法属料粒桩类型，适用于松砂地基、杂填土或软土，对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，主要施工工艺程序：整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。

为加速地基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压或超压施工，使地基强度显著提高，同时改善地基的整体稳定性。

其造价在塑料排水板堆载预压法和深层搅拌法之间。

5、二灰土桩加固。

二灰土桩是在石灰桩、二灰桩的基础上，充分利用现场土体并掺合适量石灰和粉煤灰，对软弱地基进行处理的方法。

二灰土桩是一种缓凝剂材料，它的强度和模量会随龄期而增长。

⑵、采用超轻质材料作路堤改善地基性能，提高地基承载力，合理利用超轻质材料。

在科学改善地基性能后，铺设轻质材料可以更有效地减轻路堤自重，降低地基应力，减少沉降并增大稳定安全系数，常用的轻质材料如粉煤灰等。

现在广东等地开始试验推广的新型超轻质材料--泡沫聚苯乙烯块，其密度很小，抗压强度约为0.25 兆帕，且吸湿性极小，耐水性能很好。

⑶、台背回填处理有针对性地选择台后填料。

桥台后宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好、固结性好、变形小的填筑材料，如岩渣、砾石、砂砾等。

同时，选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而且也有利于改善压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。

填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2米、且与路基相接处按不大于1∶1设置斜坡或台阶，回填高度视路堤高度而定，一般取2至4米。

桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50 厘米范围内)设置水泥稳定料改善层次，使路堤体的刚度有所提高。

⑷、路面处理1、对桥台后路面结构进行重新设置（如设置桥台搭板）在桥台后的填筑上方，设立搭板，桥台搭板可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。

大桥搭板长8至10米，厚42至48厘米左右；中桥搭板长6至8米，厚34至42厘米左右；小桥(涵、通道)搭板长5米左右。

搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。

当桥头引道为刚性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板)；当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。

为预防搭板下沉，可在搭板上先铺设一层沥青面层，通车后搭板若下沉时，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。

其中用栓钉固定，栓顶的一半插入搭板，另一半插入台背中。

栓钉采用标号为c25砼。

2、设置变厚式埋板。

为避免二次跳车，常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板，其长度一般取3～5m。

对于水泥混凝土路面，可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。

在搭板、埋板或变厚式板的下层，为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化，建议采用强度及回弹模量均高于其他路段相对应的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，有利于减少错台幅度，调整不均匀沉陷，减少桥头跳车或二次跳车现象。

3、是否采用过渡性路面。

根据桥涵的长度和路基的沉降值等，在桥头一定长度范围内，铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成后，再改铺原设计永久性路面。

常用的有预制水泥混凝土六棱砖、条石铺砌。

半刚性过渡层或沥青表处过渡层。

4、管理部门应在运营期内加强沉降观测和桥头养护，桥头纵坡出现大于3%的变化时应及时进行处理。

结论:桥头跳车不仅会影响行车的舒适和安全，还对桥梁产生很大的冲击力，在高等级公路建设中已经成为一个非常突出的问题。

随着高速公路的不断发展，人们越来越注重行车安全与舒适，这必将导致对高速公路质量的要求日益提高，我们要不断探索，为创造良好的行车环境而不断努力。