桥头跳车产生的原因分析及防治措施

摘要：本文对桥头跳车问题产生的原因进行了分析，并提出了解决桥头跳车问题的防治措施。
　　关键词：桥头跳车原因分析防治措施
　　1前言
　　随着公路建设事业的蓬勃发展，投入营运的高等级公路也越来越多，但在已投入使用的高等级公路中，普遍存在桥头跳车这个问题。为解决桥头跳车问题，本文拟对桥头跳车问题产生的原因进行一些分析探讨以及就如何防治桥头跳车问题提出一些粗浅的见解。
　　2桥头跳车问题产生的原因分析
　　引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变等。桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异，且桥头连接处受力时易形成集中应力，在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下，桥梁与道路同时发生沉降，但两者的沉降量有很大差异，道路的沉降量远大于桥梁的沉降量，形成错台，导致行车时发生桥头跳车。
　　2.1地基土质不良及地基处理不彻底造成的沉降
　　（1）软土地基引起沉降
　　桥头通常位于沟壑地段，路基地形起伏较大，地下水位一般较高，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。同时，桥头路基填筑高度较一般地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉陷。
　　（2）桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底引起沉降
　　桥头路堤及锥坡一般位于天然地基上，如果在填土前不做处理或处理不彻底，在路堤土的重力作力下其将产生极大变形，而桥梁构造物多采用桩基础或经地基处理的扩大基础等，其沉降量很小，若桥头路堤土重力产生的变形不能在桥头路面铺筑时基本完成，将产生桥不沉而路沉的现象，造成跳车。
　　2.2台背填料压缩引起路基的沉降
　　（1）压实度达不到标准引起沉降
　　由于引道填土在压路机碾压时工作面小，特别是埋置式柱式桥台台帽周围一般压路机无法作业，这就导致桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准，造成这部分填土下沉，引起跳车。
　　（2）台背填料引起路基压缩沉降
　　台背填料因所含水分存在孔隙，在施工中采取任何措施均难以将填料颗粒间的孔隙完全消除。通车后，在其自重及车辆荷载作用下，台背填料孔隙率逐渐降低，在一定期限内产生压缩沉降。压缩沉降主要决定于填料性质、施工条件及台前、台背防护工程的设置情况。一般透水性好的土、及较好的砂石料，其压缩沉降小；施工符合工序、压实符合要求，压缩沉降小；台前、台背设置有挡土墙、护面墙等构造物时，其压缩沉降也小。
　　2.3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。道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差，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。
　　2.4排水不畅及填土流失造成的沉降
　　路面水渗入路基或路面积水沿台背渗入路基，造成路基土软化、水土流失，引起桥头引道路基下沉，造成跳车。桥头路基两侧排水不畅、防水工程不完善也极易引起路基土的流失，引起沉降和跳车。
　　3桥头跳车病害防治措施探讨
　　3.1加固处理台背填筑前的地基
　　处理好台背填筑前的地基是防治桥头跳车的重要措施。在实际工作中，对不同的地基，应采用有针对性的处理方法，从而达到改善地基性能，提高承载力，减小沉降的目的。
　　（1）一般地基
　　挖除桥头路堤边坡及锥坡(护坡)坡脚外2m范围内的腐植土、耕植土、淤泥等，对基底进行压实，压实度严格按规范进行。
　　（2）软土地基
　　对软土地基的处理是地基处理重点和难点，需要高度重视。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、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，可采用粉喷桩、碎石桩、深层搅拌桩、超载预压法等处理方法进行处治，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。路基土填筑时还应按规范要求控制其填土速率。
　　（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，压实度满足设计要求。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。
　　（4）季节性冻融地区
　　对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时，应全部挖除换填透水性土压实后再填路基。
　　3.2台背回填处理方式
　　（1）合理选择填料材料及严格控制填料质量
　　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。选用内摩擦角较大的填料有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而且也有利于改善压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。填筑透水性材料，施工应掌握以下几点：
　　①控制填料质量，其细料含量不宜过大。
　　②台背填筑，在地基处理后的土拱上须设置泄水管或盲沟。
　　③台背填筑透水性材料，应完成台前防护工程及桥梁上部结构。
　　④应注意结构物两端对称填筑施工。
　　⑤严格按有关规程作业，控制每层填筑厚度和碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，透水性材料采用孔隙率控制其施工压实质量，其一般不宜大于15%。
　　（2）严格控制桥头路堤的压实度
　　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非凡位置，成为碾压的一个薄弱环节，压路机难以碾压到位。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；对于机械务实碾压不到之处，应及时采用人工补充务实。
　　３.3对接头处路面进行处理
　　桥台到路基结构是性质不同的结构体系。因此，如何消除和减少结构突变影响，使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变上能平顺过渡，是需要考虑的主要方面。对连接沥青路面，则在桥台处增设增变厚式水泥混凝土埋板，对连接水泥混凝上路面，则将连接处路面板改为变厚式。此外，混凝土路面同桥梁相接处，还可以采取设置枕梁和钢筋混凝土搭板、设置变厚式埋板等措施。
　　（1）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、条石铺砌、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等。
　　（2）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。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；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。通车后搭板若下沉时，则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。
　　4结束语
　　桥头跳车预防和治理、施工质量控制是一项长期而艰巨的工作，需要工程各参建单位根据工程的实际情况，制定有针对性的防治措施，严格施工，才能取得较好的效果。本文是笔者对处理桥头跳车问题的一点粗浅认识，不妥之处，敬请指正。
　　
　　参考文献：
　　1.《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）
　　2.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）