桥头跳车的原因及处理方法

桥头跳车的原因及处理方法

摘要：公路是每一个国家经济的重要命脉，从已投入使用的公路特别是快速路来看，常见的道路病害是：路面在桥台背回填处出现沉陷或断裂，车辆通过台背回填处跳车。本文对路桥过渡段的差异沉降进行了了分析，并初步提出一些处理措施。

关键词：桥头跳车；沉降差异；措施

1前言

赤道几内亚近年来经济发展迅猛的背景下，大力发展交通事业，为经济的持续发展注入了强大的活力。但是，从已投入使用的普通公路和快速路（同国内高速公路）来看，存在着不少问题，而且随着赤几经济的迅速发展，车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高，这个问题越来越突出，影响公路使用性能和运输效益的发挥。本人参加了宾东沥青道路的施工管理，现结合工程实践就路桥过渡段的差异沉降进行分析，并就如何防治桥头跳车问题谈一些体会。

2桥头跳车原因分析

2.1沉降差异

桥头跳车主要是由于桥台与台后基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降差而产生的。当沉降差超过2cm以上时，将使此处的路面断裂，从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降断裂的原因，主要是由于公路桥台基础一般采用扩大基础，基础落到持力层，其沉降量甚小，设计控制工后的沉降量一般为1cm~2cm，而其后的台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形，从而使桥台和路基产生不均匀沉降，造成路面和桥台的高程突变，形成桥头跳车。路基沉降的原因主要有以下几个方面：

2.1.1地基沉陷

土质不良，由此产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地方，地下水位较高，赤几属于热带雨淋气候，土壤含水量极大，天然孔隙比大，常含有机质，压缩性高，抗剪强度低，一旦受到扰动，天然结构易受破坏，强度便显著降低，桥头路基填筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载作用下，更容易引起地基沉陷，且变形稳定历时数年乃至数十年。

2.1.2压缩沉降

调整公路台背回填的压实，虽然采用了重型击实标准，压实度要求在95%以上，台后填料一般为渗透性材料，这些材料孔隙率大，所含的水分多，尤其在自重及车辆荷载的作用下，孔隙率逐渐降低，台后填料在一定期限内产生压缩变

形，根据试验及相关研究资料表明，路基填料本身的压缩变形为路基填筑高度的1%。大家知道，桥涵台后回填高度一般都较高，因而台后填料的压缩变形也就相应较大。加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能过分靠近接触台背，不能将填料颗粒间孔隙完全消除，在车辆荷载和自身重力作用下，填料迅速压缩，孔隙率降低，便在短时间内产生压缩沉降，造成跳车。

2.1.3施工措施不当

一些施工班组盲目追求高速度，没有严格按施工规程作业，台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结，对台背挡土墙等构造物挤压力大，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关，排水措施没有做好，压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定、工后沉降大等是造成台后沉降较大原因之一。

3 桥头跳车病害防治措施

3.1路面处理——设置桥头搭板

我司在赤几的前期建设中进行了桥头搭板处治桥头跳车的课题研究，在我公司施工的项目采用了两种处理方式：设钢筋混凝土搭板和不高搭板两种施工方案进行施工，下面对这两种情况下过渡段的沉降机理进行分析。

3.1.1设置桥头搭板

对于使用钢筋混凝土搭板的桥头过渡段，桥头搭板的一端搁置在桥台背上，另一端通过枕在引道土体上。这了便于分析沉降差产生的过程，我们做出如下假设：

（1）竣工时桥面和搭板面的纵坡相等，均为i1；

（2）桥头沉降过程中，搭板绕简支端转动，且可以被视为平直的刚体；

（3）板上和桥面上的面层结构高度相同，不产生沉降差。桥头过渡段沉降差产生的过程由于影响因素较多，为了便于分析问题，假设在沉降过程中存在桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a的情况，这样可以将桥头沉降过程分为以下两个阶段。

第一阶段是竣工后至桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a时这一过程，主要是桥面由于墩台产生沉降所造成纵坡变化（Δ1=i2a -i1）控制，其值不能过大，否则将造成桥面破坏，伸缩缝挤坏及支座条件变差。第二阶段是桥台沉降趋于稳定后至整个引道土体趋于稳定。此时的主要特点是桥面纵坡i2b与搭板纵坡i3不相等，两者之间称为纵坡差Δ2，即Δ2=i3 -i2b其大小对过渡段的行车舒适性影响很大。

通过对沉降差异的形成过程的分析，我们可以将搭板远台端部沉降趋于稳定时的总工后沉降量Sa分成两个部分，即Sa=Sb+ΔS式中，Sb—桥台基础的预期工后沉降量；

ΔS—桥台与搭板远离台端下土体之间的差异沉降量。

桥台基础预期工后沉降量可以用如下公式计算，即Sb=α1α2L，

式中，α1—桥台基础工后沉降值占基础总沉降值的比例系数，主要与地基类型有关。对于低压缩性饱和粘土，α1=0.40；对于中压缩性饱和粘土，α1=0.70；对于高压缩性饱和粘土，α1=0.85。α2—考虑桥台基础形式的系数，一般地，对于摩擦桩基础，α2=1/500；对于扩大基础，α2=1/300。L—桥梁边跨跨径（m）

以L表示搭板长度，以ΔS表示桥台基础与搭板远离台端下土体的工后沉降差，α2表示桥面纵坡和搭板面纵坡的差异值。得到的关系式ΔS=（Δ1+Δ2）×L

由此可见，桥台与引道土体容许沉降差并不是一个常数，而是与纵坡差和搭板长度均有关系。

3.1.2未设桥头搭板时的沉降分析

未设置桥头搭板的沥青混凝土路面，由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶。从行车安全和舒适性来看，台阶对行车的影响比设置搭板时的影响要大。

未设置桥头搭板时，由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶。为了便于分析，也将工后引道土体沉降趋于稳定进的总沉降量Sα=Sb+ΔS 式中，Sb—桥台基础的预期工后沉降量；ΔS—槔台与引道土体之间的差异沉降值；ΔS就是台背产生的台阶高度，对行车舒适性的影响很大。

3.2台背地基处理

地基可以分为天然地基与人工地基。直接修筑在基础的天然土层称为天然地基。如果天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质情况，需要进行人工加固或处理后才能修筑基础，这种处理过的地基称为人工地基。

对于软土地基处理，目前国内已有换土法、超载预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、深层搅拌法、挤密砂桩等方法，但是在赤几基础工业极度落后的情况下，我公司所采用的片石换填加固桥头软基的方法非常适合当地国情。

桥头软基换填应在桥涵开挖基础的时候同时处理完成，在赤几各项目已经积累了非常丰富的经验。桥涵开挖基础达到标高时，如果下部有渗水、软基等