桥头跳车的成因

TRANSPOWORLD 2012No.19(Oct)

122H

IGHWAY

现代公路

客观原因

地基的沉陷

地基的沉陷是指原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在，承载能力极低，路基修筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出，引起路基下陷。

我国地域辽阔，作为桥台及台后填方地基的地层岩性状况也千差万别，除基岩地基外，其他类型的地基一般情况在桥台及台后填方的作用下，均要发生不同程度的沉降或竖向固结变形，所以对地基必须进行加固处理设计，以保证地基的稳定性。

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，多属软弱地基。在其上填筑路基肯定会产生较大变形，桥头段路堤填筑比一般路段要高，其产生的基底附加应力就大，从而引起的地基沉陷也大。

压缩沉降

台背的填筑在设计上要求是透水

性好的材料，由于受到当地条件的限制，施工单位选择的材料不当是一部分原因。但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%。

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，车辆荷载作用下会发生次固结沉降，这也是桥头跳车的重要原因。

靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计规范要求。施工时受作业面的影响，施工机具不能靠近台背，这样有的地方就出现了死角，不能碾压。

结构不一，即刚度差异

桥台和桥背在路面结构上存在差异：桥台为刚性，台背为柔性，桥台上和台背上变形能力不同，造成跳车。

首先，桥台本身属于刚性结构，沉降几乎为零。而桥头路堤本身刚度极小，非弹性变形量大，路基自身压

缩量也较大，会产生较大的不可恢复的塑性变形，会引起错台，错台必然就造成桥头跳车。

其次，桥上部结构收缩时会把成为整体的桥台从桥头路堤一方拉开，使桥梁两个端部的路面下的路堤因失土而沉陷，或由于路面径流水冲涮和交通荷载作用，逐渐在台背形成空穴，

以及桥头路堤填料的流失，斜坡处的土壤侧向位移，都将造成桥头跳车。

台后填料受水浸侵蚀后变形

桥台一般由浆砌片石和钢筋混凝土砌筑，在桥台和台后填料之间或者锥坡部位，大气降水易沿路面锥体下渗，下渗水对桥台一般不产生破坏作用，但对土体填料易产生侵蚀和软化，导致填方体变形。

土体的固结和次固结加剧沉降差异

根据土的固结理论，台背填土的固结并不随施工结束而终止。填土孔隙水的排出需要相当长的时间，将产生一部分次固结沉降，路堤也随之产生一定程度的沉降，加剧桥头跳车。

勘测设计原因

前期勘测数据是否完整、可靠，试验是否能够真实地反映现场情况

路基地质是不均匀的，在工程地质勘察中大约每隔100米进行一次钻孔取样。修建高等级公路时，路基宽度很大，引桥路堤的长度也达上百米甚至更长。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，必会使桥头路堤产生不均匀沉降。

地基处理设计是否充分考虑了各种特殊情况

桥台及台后填方的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层，但从目前情况看，仅对桥台地基进行加固处理设计，而对台后填方路段下的地基一般不进行加固处理设计。地基的这种差异变形，反映到上部路面，就出现了台后

桥头跳车的成因

文/丁 洁

2012年第19期

123

(10月上)

填方段的差异沉降。

有的勘察设计部门，因测设周期过短、任务重、设计人员生搬硬套传统的设计方法、基底未作彻底处理、设计深度达不到要求，出现设计方案与实际不符，而施工单位又按图施工，使得台后填土出现沉降。

路堤填筑沉降和与桥台的衔接是否合理

特别是高填方路堤填筑，要充分考虑衔接是否合理。不同材料在受同一荷载作用下的塑性变形和次固结沉降不同，强度低、刚度小、压缩性大的材料其塑性变形和次固结沉降大。透水性好的材料刚度和压缩性要比粘性土好，但由于其透水性，致使天然地基和相邻路基土会受四周渗透水、路面渗水、桥台沉降渗水等的浸湿而软化，造成台背回填土的地基和临近路基强度降低，变形增大。

桥头引道过渡段结构设计问题

设计时桥头搭板布设不妥，考虑台背填料的压实度难以达到设计要求，搭板枕梁基础和桥台背刚度的差异，桥台排水的有效设置等因素，设置搭板的断面尺寸和长度不合理。

桥头搭板的下承层是否使用半刚性材料

防止桥头工后沉降出现错台现象引起的跳车，设置桥头搭板是一项必要措施。桥台是钢性结构体，桥头搭板也是刚性体，钢性的桥头搭板并不能孤立出来单独解决刚柔突变的弊病，所以在桥头搭板下设置半刚性基层起到了很好的过渡层的作用。此外，错误的桥头搭板和不当的枕块设计，不合理的路基填料及混凝土在交通荷载的反复作用下遭到磨损也会导致桥头沉降。

桥头的衔接处排水设计是否合理

从公路续建、水毁和收尾工程勘查过程中发现，许多桥头路堤沉降比较严重的地方，往往伴随锥坡和护坡水毁。在行驶车辆长期反复作用下，桥头

引道过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。

桥梁与引道路面接缝问题

设计时是否处理好桥梁与引道路面接缝问题，避免接缝损坏而造成跳车。

桥梁伸缩缝设计存在缺陷

桥梁两端头桥台处伸缩缝设计时，未能充分考虑各种伸缩综合效果而选择伸缩缝，另外对伸缩缝变形计算考虑欠缺，采用过大伸缩间距等也是一种隐患。

施工原因

与路堤衔接处处理不恰当

桥梁由于采用桩基础，自身的稳定与安全已不成问题，沉降量也很微小，但是施工单位往往重视桥梁而忽视桥梁与路堤衔接处处理，导致与路堤衔接处处理不恰当。

台背回填施工压实不够，检测不合格

施工时工期工序安排不当，以致被迫赶工，致使填料压实度不能满足设计和规范要求，使填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降，在台背与路基连接处造成沉陷形成台阶。

高等级公路台背回填的压实，压实度要求在95%以上，但有些工程的台后填料采用的是砂类土或透水性材料，这些材料孔隙率大，在自重及车辆荷载的作用下，台后填料会产生压缩变形。更何况在台后回填施工时，由于一些施工单位的质量意识淡薄，往往达不到规定的压实遍数，这样压实度就很难保证在95%以上。

施工时伸缩缝处理不好

主要表现：未按设计要求控制安装时候的伸缩缝宽度，连接钢筋没有焊牢，或没有预留钢筋，不进行加固处理，混凝土浇注标号满足不了设计要求，或出现空洞，以及混凝土浇注时表面不平整，产生跳车，提前开放交通，

易使浇筑的混凝土产生早期损伤，伸缩缝安装时粗心大意等也可造成跳车。

桥头搭板施工存在安全隐患

施工单位为严格按照正确施工方案施工，搭板下半钢性基层未达到设计强度龄期，压实度不合格，未达到设计标高就进行搭板施工。在施工中私自减少钢筋数量或者干脆不加，搭板厚度和强度不合格等都是造成桥头搭板早期损坏的原因，从而直接导致桥头跳车。

施工工艺不能满足现场施工要求

在台背路堤施工中，由于施工时间短，工期紧张，施工时没有按照分层

填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”原则进行施工。台背后的填料由于压实机械作业面小，大型压实机械难以作业，有的施工单位对边角未采用小型打夯机夯压，这样密实度达不到要求。

桥头台背或墙背排水系统施工未达到规定要求

水是地基沉陷与压缩沉降的重要始作俑者，合理选择填料，设置排水盲沟，有利于减少地基沉陷与压缩沉降，台后最好按统一坡度设置泄水盲沟，沟底用粘土夯实，以利排水。这样，才能更好减少病害。在很多交通建设工程中存在着层层分包的现象，桥台锥坡等排水设施常常存在偷工减料，工程竣工后，锥坡开裂雨水渗入地基导致台背地基下沉和搭板架空，最终形成桥头跳车。

人的质量意识行为

一方面承包人对软基、桥台施工废渣，桥台开挖回填处理不到位，先施工的引道填土与台背相接的坡面松土不作清除，采用不合格的填料、压实厚度、压实设备要求随意性大；另一方面，个别监理人员的监督不到位，不坚持原则，亦是一个重要的原因。

作者单位：保定交通建设监理咨询有限公司