公路工程中桥头跳车的产生原因分析及预防措施

　　摘要：根据公路建设的工程实践，对公路工程中桥头跳车的原因进行了分析，并提出了几种主要的预防措施。
　　关键词；桥头跳车，原因，预防措施
　　
　　1引言
　　所谓的“桥头跳车”，是指桥梁、涵洞等构造物本身及台背由于行车荷载和自重的作用而继续沉降，通常构造物沉降与台背沉降不一致即产生不均匀沉降，致使台背与构造物连接处的路面出现台阶，从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一，严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了高等级公路建设的社会效益和经济效益。本文将对桥头跳车的产生原因进行分析，并提出工程实践中常用的几种预防措施。
　　2桥头跳车的产生原因分析
　　桥头跳车现象主要是由于构造物与其台背填土路堤的沉降不均匀引起的。引起路桥过渡段不均匀沉降的原因主要有桥台下地基的沉降、桥台基础的沉降、路堤填土的沉降、路堤下天然地基的沉降等。
　　2.1桥台下地基的沉降
　　公路构造物本身远较台背填方路堤变形小，所以桥台沉降主要是由地基沉降引起。出于安全和正常营运考虑，在公路构造物设计和施工中对于其下地基的沉降和稳定性控制很严格，且设计时一般都考虑桥跨结构对沉降的限制，所以在正常情况下其工后沉降量都很小，可以忽略不计。因而，不均匀沉降正是因为桥台基本不沉降而台背填土路堤存在较大沉降引起的。台背填土路堤沉降包括路堤下天然地基沉降和填土沉降，下面将具体分析台背填土路堤沉降的原因及影响因素。
　　2.2桥台基础的沉降
　　由于桥涵构造物一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的刚性，而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构；公路建成后，随着时间的推移，台后填土产生较大的固结变形，与其相比，桥台基础处理较好，一般认为沉降己经完成，相对于路基而言，沉降可视为零。因此，台背沉降量达到一定程度时，路面出现沉降或断裂，在台后便出现跳车现象。
　　2.3路堤填土的沉降
　　台背填土一般较高，按施工程序，都是在桥涵构造物完成后再填筑两端路堤，这样就在桥头形成一个填土较高、施工面狭窄、工期紧迫的作业段，大型机械很难进场操作，即使小型压路机，在台背碾压时也会有死角碾压不到，给土方压实工作带来很大的困难。而实际施工时，土方往往又不能达到最佳含水量，且台背一定范围内土方压实往往辅以人工夯实，压实功较小，局部密实程度很难达到质量要求。因此，在路堤自重和车辆垂直荷载及冲击振动荷载作用下，路基填料逐渐被压缩，孔隙率降低，密实度逐渐增大，从而在一定期限内产生路堤填土的沉降。
　　2.4路堤下天然地基的沉降
　　天然地基沉降是引起不均匀沉降的主要原因。假设天然地基在自重作用下沉降已完成，那么在天然地基土上修筑路堤时，由于路堤填土重量及车辆荷载作用，尤其是在桥涵处路基填土高度一般较大，使天然地基承受除自重以外的附加荷载，从而使天然地基成为欠固结土，导致在路堤重量及车辆荷载作用下天然地基产生沉降变形，特别是工后沉降较大且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。这种沉降变形的大小受路堤填土的性质及其填土高度影响，相同填土高度时，填土的容重越大，地基沉降变形也越大；相同填土容重时，填土高度越大，地基沉降变形也越大。
　　2.5其他因素
　　设计方案、施工工艺以及采取的处治措施等对桥头跳车都有较大的影响，比如说:采用的桥墩基础类型，连接方式的选择，碾压方法，施工顺序等对桥、路沉降差的影响。上述原因中，一个普遍的问题就是桥梁和桥台经常在引道没有最终压实之前己经施工好，这给在桥梁端部放置压实机械设备造成了困难。
　　3桥头跳车的预防措施
　　3.1地基处理
　　从减小地基总沉降的角度出发，对桥坡地基进行地基处理；通常采用换填法、注浆、强夯、深层搅拌桩、碎石桩、砂桩等地基处理技术，提高地基强度与压缩模量，减小地基总沉降。本文主要介绍强夯法和碎石桩处理技术。
　　（1）强夯法
　　强夯法广泛的应用于地基沉降处治工程中。强夯法一般采用100~400kN的重锤，从6~40m的高处自由落下，对地基土施加强大的冲击能，在地基中形成冲击波和动应力，将地基土压密、振实，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性。对地基的强夯处治，一方面是对地基产生压实和挤密作用；另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载，达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。根据公路试验段的研究及其它工程应用来看，且路基填土高小于5.0m的情况。
　　（2）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）
　　近年来，复合地基理论的研究和应用发展较快，一些新的桩型、施工设备和施工工艺应运而生。CFG桩是在碎石桩基础上发展而来，主要由碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥和水拌和而成的一种具有一定粘结强度的桩。碎石是该桩体的粗骨料，石屑是填充碎石孔隙，改善骨料级配的次骨架材料，粉煤灰具有填充作用和火山灰作用。通过调整水泥掺量和配合比，桩体强度可达C5~C20，一般为C5~C10。
　　3.2路堤处理
　　路堤的处理主要包括施工工序的合理安排和强夯法处理台背路堤。
　　（1）施工工序的合理安排
　　为使台背填土可以尽早开始，在立柱、桩基础施工中应先安排桥台，再做其他桥墩。为保证桥台盖梁下填土的压实质量，要求必须先将台背填土至盖梁地面标高，再浇注桥台盖梁。为避免桥梁、伸缩缝、路堤三者标高不一致形成错台，要求铺筑路面时，先将伸缩缝预留槽临时用沥青填筑，待路面铺筑完毕，再对预留槽进行切缝安装伸缩缝。
　　（2）强夯法处理台背路堤
　　采用强夯法加固桥台背路堤一方面要研究强夯动力作用下对路基土的夯实效果；另一方面也要研究附近结构对强夯振动冲击波的承受能力，以及由于构造物的存在，对路基强夯效果的影响。
　　3.3路面处理
　　（1）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3m~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。
　　（2）采用过渡性路面
　　根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值等，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。过渡性路面可采用预制水泥混凝土六棱块、条石铺砌、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等类型。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，可及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂，便能确保行车畅顺，有效避免跳车现象。
　　（3）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3m~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他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。
　　4结语
　　为减少公路工程中桥头跳车的现象，在实际的设计和施工过程中应该根据工程的实际条件采用相适合的方法，延长路面使用年限，增加车辆行驶的舒适性和安全性。
　　参考文献
　　[1]李明杰，桥头跳车病害分析及防治技术研究[D]
　　[2]杨子厚，高速公路桥头跳车成因分析及加固处理研究[D]
　　[3]王建国，防治桥头跳车的技术研究[J]

《公路工程中桥头跳车的产生原因分析及预防措施》 闂佸搫鍊稿ú銊╂偟閻戣棄绀冮柛娑卞弾閸熷洤鈹戦垾鍐测偓褰掓倶婢跺ň鏌﹂梽鍥礂濡吋鍠嗛柨婵嗘噹閺嬧偓闂佽鍠撻崝搴♀枔閹达附鈷掓い鏇楀亾妞わ絼绮欓弫宥囦沪閽樺顔夐梺绋跨箰缁夌兘宕归崒鐐叉そ闁靛⿴鐓堥崵鍕煕閿斿搫濡块柛銈呮捣閳ь剚鍐婚梽鍕耿閾忣偁浜滃Δ锝呭暞閿涙牠鏌ら幆褍妲荤憸鏉挎喘瀵敻鍩€椤掍焦濯撮悗鍦閹烘梻椹抽柡鍌滃劦閸嬫捇鏁撻敓锟�
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