高速公路桥头跳车因素与施工

浅谈高速公路桥头跳车因素与施工目前已投入使用的高速公路（包括一级公路）中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为10～30cm，有的甚至超过60cm），使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故（特别是车辆机械事故）。因此，如何解决高速公路桥头跳车问题，本人结合自己在沪宁扩建、重庆外环、宝天高速、十天高速公路等工程施工实践，围绕高速公路桥头跳车因素与施工这一课题，作粗浅的探讨。提出了一点肤浅的认识与见解，从理论与施工上进行了摸索和探讨。一、桥头跳车产生的原因 1、地基土质不良造成的沉降桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，便极易产生沉降（包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降）。同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降较大。2、台背填料压缩引起路基的沉降台背填料因含水份，存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。根据有关资料调查研究：当土堤压实度为95%时，每米填

土工后的沉降约为1cm.3刚柔突变引起的沉陷跳车刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的道路，具有刚性较小柔性较大的特性，属弹塑性体。显然，道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的

刚度突变，势必增强桥头跳车的振动效果。二、解决桥头跳车的措施1、地基处理。a、采用深层搅拌法加固桥头软基该法属加固土桩类型，主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法是本世纪60年代由日本和瑞典分别开发的软土加固新技术，一般借助于压缩空气，采用专门深层搅拌机械设备，从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂（如水泥等），经叶片搅拌，并吸收周围水份，在加固的深层软土中进行一系列物理——化学反应，使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基，从而提高桥头软土地基承载力，减少沉降量（特别是工后沉降），缩短固结期，提高边坡稳定性。

b、采用砂桩加固桥头软基该法属料粒桩类型，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。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。

c、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。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体，或是由单一材料制成的多孔管道板带，其主要施工工艺程序：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。为加速排水固结，减少后期沉降，一般都配合堆载预压或超压施工，使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。

2、路基处理 a、采用超轻质材料作路堤铺设轻质材料可以减轻路堤自重，有效降低地基应力，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。

b、台背回填处理方式桥台后宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，如岩渣、砾石、砂砾等。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2m、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2～4m.桥头回填处理的另一方式是在路基上部（约50cm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。

c、台背回填处的压实为减少桥涵两端路堤的工后沉降，从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小一些，一般可选填筑路堤预压，让路基排水固结，待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方，然后再施工桥涵。台背填筑前，宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构吊装之后进行，同时注意结构物两端对称填筑施

工。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降的一个主要因素。由于台背回填位于路基与桥台相衔接这个特殊位置，成为碾压的一个薄弱环节，压路机难以碾压到位，且大吨位机械振动力太大时，对桥台有影响。因此，台背回填近桥台处的压实机械宜选用小型压实机具，且严格控制每层填筑厚度（宜取10～15cm内）碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，力求压实度达到96%以上；对于机械夯实碾压不到之处，应及时采用人工补充夯实。3、路面处理a、设置桥台搭板搭板设置可以使在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。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取3～15m（当超8m 时，宜设计成两段式或三段式搭板）。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）；而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，也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。 b、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，也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它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，改善桥头跳车或二次跳车现象。c、采用过滤性路面根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值计算等情况，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（一般为3～5年）后，再改铺原设计永久性路面。常用的过渡性路面类型有预制水泥混凝土六棱块（边长34.6cm、厚20cm）、条石铺砌（25cm×25cm×40cm）、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等。其中水泥混凝土六棱块和条石铺砌仅适应于水泥混凝土路面，最大优点是翻修处理速度快；但不易铺砌平整，行车仍有抖动感觉，且其砌缝应采用防水材料，以防渗入雨水损害路基。值得推广的简便有效方法是沥青表处过渡层类型，其优点是当出现较大沉降时，及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂，以能确保行车畅顺，有效避免跳车现象。

【作者简介】

姓名：李俊龙性别：男学历：本科出生年月：1962年10月24日籍贯：甘肃省,职称：工程师研究方向：公路、铁路施工技术管理单位：中铁二十局集团第一工程有限公司