浅谈高等级公路桥头跳车的原因及防治措施

　　摘要：本文分析了高速公路桥头跳车原因，简略地介绍防治桥头跳车的一些措施。
　　关键词：桥梁工程；软基处理；桥头跳车；跳车台阶的修复措施；原因；防治
　　
　　0前言
　　随着我国经济持续稳定的发展。交通事业也进入了一个蓬勃发展的阶段。桥头跳车问题一直是困扰桥梁工程技术人员的问题之一，特别是近几年来随着我国高等级公路的迅速发展，桥头跳车现象较为普遍，它直接影响公路的使用寿命和社会效益，司机和乘客感到不适，造成车辆大幅减速，严重的可导致交通事故和车辆机械损坏，甚至造成行车事故。因此如何解决公路建设中的桥涵台背跳车问题已成为业内人士共同关注的焦点。
　　1桥头跳车产生的原因
　　公路建设的施工方法一般是先桥涵后路基。桥涵建好后再对台背进行回填。由于构造物的影响。桥头跳车现象主要是由于桥台沉降小，桥头路堤沉降大，造成桥台与路堤间的沉降差引起。在车辆荷载作用下更容易引起地基沦陷，特别是施工后沉降较大。
　　1．1地基土质不良的沉降
　　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、空隙比大、压缩性强，抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，一旦受到荷载影响，便极易产生沉降。同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底力相对较大，更引起地基沉降，特别是施工后沉降较大。
　　1．2台背填料压缩引起的沉降
　　台背填料一般为渗透性材料，存在孔隙，施工中采用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荷载与振动荷载作用下，孔隙率琢渐降低，填料琢渐压缩，密度琢渐增大，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。
　　1．3刚柔突变引起的沉陷跳车
　　桥台为刚性，而与之相连的道路，则为柔性，刚柔不同的道路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。显然，引道台间有着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与桥台间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，出现沉降，导致桥头跳车。
　　1．4施工方法不当
　　有些施工单位为赶工期，因施工不当或施工程序颠倒让桥头路堤滞后完成，自然沉降时间较少，施工中又放松治理没有严格按施工规范作业，有些施工单位位对跳车问题熟悉不深刻。在进行台背回填时没有严格控制每层压实厚度不大于15cm的要求施工。仍采用一般填筑施工方法进行作业。填土速度快，压实未达到要求，致使分层过厚，不能压实，加上桥头路堤较高，防护排水工程设置不完善，而填料在桥台附近因地方狭窄不易压实或填料质量差达不到设计要求和规范标准，使高填土引道不稳定，造成填料压缩而产生桥头跳车现象。
　　2桥头跳车的防治措施
　　2．1软弱地基处理
　　处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理，国内已有换填法、深层搅拌法、砂桩法加固桥头软基、塑料排水法板堆载预压法等措施，下面介绍几种行有效的常用方法。
　　2．1．1换填法
　　将软弱地层全部部挖除或挖深2~3m,用透水性较好的材料（如砂砾、碎石、钢渣等）进行换填，作为人工填筑的持力层。因为这类土的强度大，压缩性小，透水性良好，比较容易使之密实，且在不少地区料源丰富，价格便宜。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。该法适用与浅层软土地基的处理，由于该方法施工简单，在公路建设中应用较为广泛。
　　2．1．2深层搅拌法
　　该法属加固土桩类型，主要适用于软弱粘性土。深层搅拌法是20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。
　　2．1．3砂桩法加固桥头软基
　　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，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。起造价在塑料排水板堆载预压法和深层搅拌法之间。
　　2．1．4塑料排水板堆载预压法
　　该法属竖向排水体预压类型，用插板机，或与袋装砂井打设机共用（将圆形套管换成矩形套管）。按整平原地面→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→割断塑料排水管→机具移位→摊铺上层砂垫层的的施工工艺程序进行。主要适用于透水性低的软弱粘性土。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，其特点是施工简单便捷，造价较低，但仍存在少量工后沉降。
　　2．2跳车台阶的修复措施
　　2.2.1一般桥头台阶小于20mm时，对车速的影响不太严重，可以不予修复。当台阶高度逐渐增大时对跳车的影响将大大加剧，应予修补。1）更换填料个别桥台背部因场地狭小、赶工填筑，有些填料不符合要求甚至压实不足，需对桥涵两端10m范围内的背填料进行换填处理。采用抗水侵蚀性好的填料，如半刚性填料、砂石填料等，以改善填料的水稳性。2）采用半刚性基层如原回填为素土，可将路基上部0．5～0．8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理，也可采用二灰稳定碎石进行填筑，以期提高整体强度。3）加铺沥青砼为使沉降后的路面与缓和段端部衔接顺适，应对端部开挖处理，一般下挖15～20mm为宜。错位沉降的修补可用热拌沥青砼加铺，以求增大与原路面的粘结能力，加铺层的强度也比较稳。这种方法适用于已经沉降且比较稳定的情况，是比较常用的方法之一。桥头跳车是比较难解决的问题，需要在以后的工作中结合当地实际情况探索研究，提出新的方案，使之既经济又实用，还能保证质量。总的说来跳车的防治方法应采取综合防治办法；建议在以后的施工中台背回填单独拿出来作为一项，单独计量，建立一套从选材、填筑、压实到成型、检测的严格施工、监理程序，以确保台背回填质量。
　　2．3路面处理
　　2．3．1设置桥台搭板
　　设置桥头搭板。整体式桥头搭板是国内使用较多的一种。桥台搭板的宽度与桥面行车道宽度相等。搭板设置可以使用在柔性路堤产生的较大沉降慢慢过渡至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取3～5m（当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背墙顶面或其牛腿上，并用￠32㎜钢筋作锚栓固定，以免下滑。
　　2．3．2设置过渡性路面
　　当路基沉降规律难以把握时，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）以后，再改铺原设计长久性路面。
　　3结语
　　人们对桥头跳车讨论，大家都有见解，通过分析桥头跳车产生的原因，本文对几种代表性防治措施的特点进行了探讨，并希望能用于指导施工，有效地减少桥头跳车。只要我们不断努力，一定能够克服工程施工中的各种困难，把我们高速公路建设提高到一个新的水平。
　　
　　
　　参考文献：
　　[1]JTJ017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S]。
　　[2]高等级公路桥头等差异沉降位置的技术处理（河南交通2003）
　　[3]公路施工手册《桥涵》，人民交通出版社，1985年