浅谈公路桥头跳车原因和防治措施

陆军强 
 

摘要：桥头跳车问题严重地影响了行车安全、降低了行车速度、增加了车辆运营费用和加速了桥梁及路面的病害，对公路桥梁的运行影响极大，是公路修筑的一个急待解决的重要课题。本文分析了桥头跳车形成的原因，结合工程实践，对桥头跳车问题提出一些防治措施。供大家参考。
关键词：公路；桥头跳车；防治措施

随着经济的发展，公路的建设取得了突飞猛进的发展，但从使用情况看，桥头跳车现象相当普遍。它直接影响行车速度，也影响了行车的舒适与安全，甚至造成行车事故。同时，对路面和桥梁产生附加的冲击荷载，从而加速了桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏，也加快了车辆本身的损坏，直接影响了公路桥梁的使用寿命和社会效益。因此，探讨桥头跳车的形成机理，研究桥头跳车的处治办法，具有广泛的现实意义。
1 桥头跳车产生的原因
1．1 地基沉陷
桥涵通常位于沟堑地方，地处河流、池塘、水库、沼泽等低洼地带，由于地下水位较高，桥头路基填筑高度较大，因此引起地基沉降。其次在路基和营运荷载的作用下，台背回填区地基产生压缩变形，也导致桥台背回填区地基产生沉陷。尤其软弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点，桥台背回填区地基沉降更为严重，并且需要相当长的时间才能趋于稳定。
1．2 台背回填料材质及回填材料压实度的问题
桥台后填筑材料主要为天然材料，如粘土、碎石土、风化砂砾等。在荷载作用下产生塑性变形，存在残余变形。另外，路基顶面有水渗透入路基体内部，路基底面有毛细水上升到路基体内部，在水分的综合作用下，材料内部颗粒之间发生重新组合，产生纵向位移，使局部密实度减弱，形成不均匀沉降。以上沉降都造成跳车。
桥台后填料一般为多孔隙渗透性材料，由于施工时受作业面的影响，压实机具不能过份靠近台背，不能将填料颗粒间空隙完全消除，在车辆荷载和自重作用下，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。
1．3 结构的刚柔突变
桥台与台背上部的路面在结构上存在着差异，从路面和桥面组合来看这是两个不同性质路面体系。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。
1．4 施工不规范
施工时由于施工进度紧等原因，没有严格按施工规范作业也是造成跳车现象的主要原因之一。
(1)桥台台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结。
(2)施工期间没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”原则施工。
(3)用料没有把好质量关。
(4)排水措施没有做好，压实度没有达到要求。施工的不规范也会造成桥头跳车。
2 解决桥头跳车的措施
2．1地基处理
(1)一般地基
挖除桥头路堤边坡及锥坡(护坡)坡脚外2m范围内的腐殖土、耕植土、淤泥等，对基底进行压实，压实度不小于85％，另加2个百分点，回填土应分层压实，压实度也按规范提高2个百分点。
(2)软土地基
桥头路堤地基要针对软土层的厚度和软弱程度采用不同的处治方法。当浅层软土厚度小于2m时宜全部挖除，再进行基底压实，换填颗粒较粗的填料，如天然砂砾、碎石、工业废渣等，压实度要求同一般地基当软土层较厚全部挖除有困难时，应采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等方法进行处治，并设置砂砾垫层，在垫层顶面铺设土工布，坡脚处设排水盲沟及时将路基水排除。路基土填筑时还应控制其填土速率(按规范要求)。
(3)湿陷性黄土地基
对桥头路堤边坡和锥坡坡脚外2m范围内的地基(明挖扩大基础桥台的基底)进行强夯处理，压实度不低于85％，另加2个百分点，同时满足桥台基底承载力的要求，处理后的基底标高在桥台、桥头路堤范围内应在同一水平面上，并用石灰土或水泥土封闭，防止地基浸水。对湿陷性黄土地基还应做好防水、排水工程，防止地表水渗入路基，造成沉陷。
2．2路基处理
(1)正确采用回填材料
为了防止桥头区产生蠕变沉降，回填应采用粗粒的砂砾、碎石土或石灰土材料材料进行填筑。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，故若有粉煤灰供应也采用粉煤灰作为轻质材料。除此之外，有些地方开始试验推广一种新型超轻质材料——泡沫聚苯乙烯块对减轻路堤的重量，遏止桥涵连接路堤的过渡沉陷有一定的显著效果。
(2)材料质量的控制。
因路面材料的规格和质量不合格，影响路面平整度等，因此要求严格把好施工材料质量关，严格控制工程建筑材料的货源渠道，所有进入施工现场的材料都应有生产合格证等材料，都应符合工程施工要求，不合格的或是质量有疑问的应责令退场。对于已进入施工现场的材料，应科学防护，合理储放，以确保工程施工质量。
(3)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。
2．3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。
2．4加强路桥过渡段的施工组织设计
公路路桥过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台结构完成后，尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工。并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压，使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外，对一些路基工后沉降可能工程技术大的工点，如深层的软土地基和桥头高路堤，除了采用一切必要的地基处治措施外，必须优先安排施工，进行静置预压直至符合规范要求为止。
3 结束语
桥头跳车是公路常见病害，轻的使车辆通过时感到颠簸不适，严重时会造成车辆大幅度减速，甚至造成行车事故。严重影响高等级公路运行效率，而且处理起来也很棘手。总之，产生桥头跳车的原因是复杂多样的，由客观因素产生的桥头跳车只能尽量减小，但由于主观因素引起的桥头跳车则是可以避免的。因此解决桥头跳车问题的关键首先是选择合理的处治方案：其次是加强施工管理，以期消除由主观因素引起的桥头跳车。

参考文献
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