高速公路桥头及桥梁伸缩缝跳车的原因和防治措施

随着高速公路的迅速发展，在工程建设中，桥头及桥梁伸缩缝出现的跳车现象，已成为高速公路的多发常见病害，严重影响行车的安全性和舒适性，当跳车现象明显时，会极大影响车辆行驶速度，增加车辆行驶时间，加大油耗。同时对车辆本身及路面和桥涵结构均会产生较大冲击和破坏。是高速公路修筑中急待改进的一个重要课题。桥头跳车的主要原因是桥头与路基的沉降差所致，它与地基强度、填筑材料及其压实度、渗水防护等诸多因素有关。桥梁伸缩缝处跳车产生的原因有伸缩装置自身问题、施工工艺问题、后浇压填材料选择及桥梁铺装的影响等方面。

笔者参加了北京市公路一环工程、京津高速公路公路第二通道工程、随州至岳阳高速公路工程等高等级公路的建设工作，现结合工程实践，就如何控制好桥梁台背回填和伸缩缝施工质量，防治跳车问题谈一些体会。

1、桥头跳车产生的原因

1.1地基强度不同

桥涵、通道与路基大都是平行进行施工的，桥涵是刚性体，其地基强度一般都有较高的要求，并进行加固处理，沉降较小或不沉降(岩石地基)。而台后填方段地基一般未进行加固处理，从而使桥台和台后填方产生路桥沉降差。

1.2台后填料不当

施工时对桥台台后的回填土未能慎重考虑，施工人员用料不当、控制不严，未能达到设计要求。

1.3台后填料压实度不足

在台背回填的施工中，未能很好控制分层厚度、压路机碾压遍数，使台背填料压实度达不到设计和规范要求。此外，受工期、拆迁等一些客观因素的影响，有些工程中的台后回填要等到桥台施工完成后，才能进行填筑。因此，压路机受到桥台的限制，运动困难，对紧靠台后的填土难以碾压到位，尤其是对于肋式桥台、U型桥台等受尺寸的限制，有的压实机械根本进不去，导致漏压、碾压不密实等现象，使台后填土的压实度严重不足，尽管使用小型设备夯实，也难以达到规定要求，因而增加了以后台背填料的压缩变形。

1.4台背填料或地基受渗水侵蚀

桥梁锥坡体的压实度较难达到要求，在桥台和台后填方之间或者锥坡部位，降水易沿路面或锥坡体下渗，下渗水对土类填料，易产生侵蚀和软化，特别对于填方压实度不够的部分，更易产生侵蚀和软化，导致回填土强度逐渐减小，从而使地基产生凹形沉降变形。当水沿砂砾石下渗到地基后，下渗水不易快速排泄，从而软化地基，并加速地基的变形。

2、桥梁伸缩缝处跳车产生的原因

2.1伸缩装置自身问题

伸缩装置本身构造刚度不足，锚固的构件强度不足，会在运营过程中产生不同程度的破坏。

2.2伸缩装置的后浇压填材料选择不当

对伸缩装置的后浇压填材料没有认真对待、精心选择，致使伸缩装置营运质量下降，产生不同程度的病害。

2.3施工不当

施工过程中，梁端伸缩缝间距没有按设计要求完成，人为地放大和缩小，定位角钢位置不正确，致使伸缩装置不能正常工作。施工时伸缩装置的锚固钢筋焊接的不够牢固，或产生遗漏预埋锚固钢筋的现象，给伸缩缝本身造成隐患。施工时伸缩装置安装的不合格，桥面铺装后伸缩缝处衔接不好，使用过程中，在反复荷载作用下致使伸缩缝损坏。

2.4桥面铺装的影响

接缝处桥面凹凸不平，平整度不符合规范要求，桥面铺装层老化等均可引起伸缩装置的破损。

3、桥头跳车的防治措施

3.1对地基进行加固处理

进行回填前，首先了解地基的地层岩性情况，并进行地基承载力试验，取样做土的含水量、密度和剪切试验。对桥台附近地基进行强夯或采用蓝派压路机进行加固处理，消除地基土层被压缩的影响，对特殊地基，在分段计算填方自重压力后，采用换填灰土或砂砾，做混凝土垫层，打挤密桩等方法进行处理。

3.2台背回填

台背回填应采用透水性材料，台背回填宜与锥坡同时填筑。分层松铺厚度须小于20cm。回填时尽可能使用大型压实机械，当受场地限制时，可采用横向碾压法，以能使压路机尽量靠近台背进行碾压。不能使用压路机碾压机，使用手扶式冲击夯进行夯实，虚铺厚度应不超过15cm。对于涵洞肥槽的回填采用开台阶的方法，每层台阶的厚度不超过60cm。进行台背回填施工时，要注意填料土压的平衡，不得发生偏压，回填压实度必须达到96%以上。

3.3设置完善排水措施

施工时保证施工中的排水坡度，设置必要的地下排水措施。另外，在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置二灰砂砾垫层，防止路面下渗水进入填方体。

3.4正确设置土工合成材料

由于土工格栅具有抗拉强度的特点，而无纺针刺类土工布具有排水效果较好的特点。因此，合理设置土工格栅，既可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水。所以主要采取了以下一些控制措施：

3.4.1土工布的质量控制。规范要求土工布的单位面积质量为300g/m～500g/m，强度按用途分类为3个等级。考虑到土工布的不同材料和工艺，其力学性能存在差异较大的情况，要求土工布单位面积质量不小于400g/m2，其纵向抗拉强度不小于20km/m，满足握持强度≥1100N，撕裂强度≥400N，刺破强度≥400N，CBR顶破强度≥2750N的土工布，要求采用聚脂长丝针刺型。只有这样，土工布才能起到明显的隔离层作用。

3.4.2考虑到土工布的排水效果与土工布的厚度有密切关系，选用的土工布太薄，透水能力就低。为此，要求选用克数较大的土工布，最好为400g/m～500g/m。

3.4.3土工格栅主要起加筋作用，如果格栅强度不足，起不到调整应力分布作用;若设计荷载较大，单靠一二层土工格栅不足以达到设计强度;土工格栅要与填料紧密咬合在一起才有显著效果，若压实不足，则加筋作用不明显;如果格栅锚固长度不足，产生滑动也会出现强度降低现象。针对上述可能出现的问题，要求施工单位采取了针对性的措施：①选择抗拉强度大的格栅材料;②增加格栅层数，至少铺设三层;③提高格栅之间填料的压实度，确保土工格栅与填料紧密咬合;④采用反包法以增大锚固力。

3.5强化施工质量管理，提高桥涵两端路堤施工质量。

为使桥台填方达到要求的密实度，必须完善施工工艺、方法和施工质量管理。桥涵端部路堤与桥涵是两种不同性质的结构物。为了使两者之间的沉降差尽量小一些，应将该段路堤的压实要求在现有基础上有所提高。除了路基顶部土层可提高至98%或更高以外，整个路堤的压实度提高。为提高压实度，压实土层厚度可以适当减薄以及增加压实遍数。在施工管理上，应委派专人负责桥涵回填，试验密切配合，层层把关，确保回填质量。

4、桥梁伸缩缝施工质量控制

以Z型钢80型及160型仿毛勒缝为例，采用“后嵌法”施工，施工方法及控制如下：

4.1将安装伸缩缝的预留槽用低标号砂浆填平，其平整度与梁体一致，并将其位置标记在桥面缘石或防撞护栏上。

4.2待桥面沥青混凝土铺装层完成(覆盖伸缩缝预留槽连续铺筑)并经验收合格后，按标记在沥青混凝土面上准确放出伸缩缝边线，再用切割机锯开沥青混凝土面层，剔除沥青混凝土和低标号砂浆，确保预留槽的深度和宽度，将预留槽内的所有沥青混凝土和低标号砂浆残渣清除干净，并用水清洗，最后整理预埋钢筋使之平顺。

4.3整体吊装伸缩缝放入预留槽内，以两侧沥青面层的标高为准，控制伸缩缝的标高。伸缩缝就位后进行临时固定，将伸缩缝锚固钢筋与混凝土梁内预埋钢筋两侧对称点焊，然后再焊满，每侧均先焊接一半锚固筋。取下伸缩缝夹具，焊接另一半锚固筋。

4.4浇筑伸缩缝两侧钢纤维混凝土。混凝土表面与伸缩缝顶面及沥青混凝土路面一平，及时抹面、压光，封闭交通并派专人看守养生7天。

5、几点体会

5.1通过多年公路与城市道路工程的施工实践，笔者认为，台后回填与路基同步填筑时，压实效果最为理想。为保证路基工后沉降稳定，务必先进行路基填土施工，在保证堆载预压一定时间沉降稳定后，再开挖实施桥台结构。

5.2严格控制台后填料的质量，要求必须符合设计要求，并经检验确定为合格。

5.3桥梁伸缩缝处跳车防治措施

施工中要保证锚固钢筋在混凝土中的锚固长度和间距准确，不能有遗漏预埋钢筋现象，更不能仅将锚固钢筋设置在桥面混凝土中，锚固钢筋的焊接也应牢固，位置要准确。伸缩装置的定位角钢一定要依据安装时测定出的气温、计算伸缩缝的伸缩量来调整两块定位角钢之间的距离，并按桥面高度将定位角钢焊接到预埋钢筋上，严格控制缝距。定位角钢附近的混凝土，在施工中振捣比较困难，死角和钢筋密集的部位，应加强人工振捣。