桥头跳车的成因及其处治措施探讨

2014-04-07班丽君

山西建筑 2014年15期

班丽君

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041000)

0 引言

在我国经济迅猛发展的带动下，以公路建设为代表的基础建设工作也在如火如荼进行中。而桥梁工程在公路建设中占的比重较大，尤其是山区或者丘陵地带的高速公路建设中，桥梁工程是整个公路项目的重点项目。然而，从公路运营的情况来看，桥头跳车成为路桥过渡段常见的病害类型，尤其在一些特殊地质地区表现尤为明显。桥头跳车的出现不仅对行车的安全性、车辆的运行速度以及车辆的维护费用带来影响，而且也增加了桥梁的养护、维修费用。因此，如何消除桥头跳车现象或者尽可能降低桥头跳车带来的维护成为工程人员比较关心的问题。为此，文章对引起公路中桥头跳车病害的原因进行深入分析，并从不同方面提出了防止桥头跳车现象的措施，希望对解决桥头跳车带来一定帮助。

1 导致桥头跳车的原因分析

导致路桥过渡段出现桥头跳车的主要原因是台背填土路堤与结构构造物出现了不均匀沉降造成的，具体的成因主要体现在以下几个方面。

1.1 桥梁地基填土的不良产生沉降

一般在山区或者沟壑地带修建桥梁，地下水较为丰富，这些地区的土质多为软土，属于特殊土质。它们有着高含水量、大孔隙、强压缩性等特征，这就使得在其上修筑的路基容易出现沉降。而且桥头路基处的填土路基高度较大，这就更加重了上部结构对基底产生的应力，地基就更容易发生较大沉降。

1.2 台背填料压实产生的沉降

桥台修建完成后，要对台背位置进行回填，而回填填料在压实过程中有一定的含水量，而出于施工工期以及施工机械的限制，在施工过程中不可能完全实现填料的固结压实。这就导致在后期施工以及桥梁使用过程中，在施工机械设备以及车辆荷载的作用下，台背处会产生一定的工后沉降，而这个沉降较结构物的沉降要大得多，很容易出现桥头跳车现象。

1.3 桥台基础产生的沉降

桥梁结构物的结构形式一般为砌石结构或者钢混结构，其呈现刚性特征，而路面或者路基则是一种柔性或者刚性的结构形式。桥梁使用过程中，桥台基础的沉降量较小，而路基填土以及路面会产生一定的变形、沉降，等到两者的差异沉降量过大，就会使得桥面出现破损，甚至断裂，最终出现桥头跳车。而且加上两者的刚度差异，车辆行驶到路桥过渡段，容易产生刚度突变，更加剧了桥头跳车的危害。

1.4 排水受阻或者填土流失

这种情况主要出现在路堤与桥涵的连接位置，因为两者之间有缝隙存在，如果桥头过渡段排水不顺畅，会使得雨水顺着连接位置的缝隙进入到路基，从而使得路基填土中的细粒土被雨水冲刷流失，降低了土基的压实度，从而在外部荷载作用下，路堤被压实产生沉降，出现桥头跳车现象。

1.5 其他因素产生的沉降

其他原因造成的桥头跳车主要是勘测设计、施工工艺、施工控制等方面。比如，勘测设计过程中，对施工场地的工程地质情况勘察不到位、工程填料选择不当、施工方案选择不合理等都会对后期的施工造成影响，最终导致桥头的沉降控制不理想，产生桥头跳车现象。而施工过程中的控制也会对桥头跳车产生一定影响，比如，用料的质量、施工压实、排水施工等方面，都要严格控制。

2 桥头跳车的处治对策

为了道路的良好运营以及行车的舒适、安全，这就要求从路桥过渡段施工过程中全面考虑，进行特殊处治来避免桥头跳车产生。

2.1 地基的处治对策

要想减轻，甚至是避免路桥过渡段不均匀沉降的产生，对台背地基进行必要的加固处治就显得尤为重要，进而对桥头跳车进行有效控制。而对于软土地基为代表的不良地质路段，为了改善地基的土体性质、承载能力以及不均匀沉降情况等，采取换填、排水固结法或者水泥粉煤灰碎石桩(OGFC)等方法进行处治。

1)换填土。

换填土是因为路桥过渡段原有的地基土不能满足工后沉降的要求，要将这部分土体用承载能力和渗水性好的粗粒土进行部分或者全部换填。条件允许，可以用强夯法实现换填，借助机械设备将换填土强夯到原土中，从而提升原有土体的承载能力。经过处理后，地基的不均匀沉降得到控制，从而实现预防桥头跳车的目标。

2)排水固结法。

如果遇到桥梁地基软土层渗水能力差且层厚较大，这种情况下地基土层的固结沉降需要较长时间，对于工期要求比较紧、自身固结沉降小的工程项目适用性较差。为了加速地基的固结沉降，缩短施工工期，可以通过设置排水砂井或者排水垫层等来实现地基的排水固结，从而使地基稳定性提升。

3)堆载预压法。

这种方法在工程建设中比较常见，其作用原理是在需要处理的地基上进行填土，使其荷载超出设计的荷载要求，地基土进行提前预压，实现地基在短时间内的固结沉降。当然，该法可以与排水固结法进行结合使用，利用土层中的排水单元来进行加速排水，从而将地基的工后沉降控制在施工要求的范围内。这种处治地基的方法，相对来说操作容易，对施工的机械设备和采用的材料没有太高的要求，预压堆载一般选用施工场地周围的土体。通常用于处治工期要求紧，其他施工方法受限时。

2.2 路堤的处治对策

桥头跳车产生的一个主要原因就是台背路堤的不均匀沉降，所以，消除或者降低台背路堤的不均匀沉降在预防桥头跳车的过程中有着重要作用。一方面，应该根据工程项目的实际情况，科学、合理的进行施工组织工作，加强台背路堤施工管理，尽可能降低台背路堤的工后沉降，并且将路面施工开始前的路堤沉降控制在一定范围内。另外一方面，对台背路堤的压实要严格控制，要参照设计的压实度进行路堤的压实，防止因为施工中压实不到位出现后期施工或者使用中的压缩沉降。而也要注意对填料的选择，填料的质量要符合规定要求，并且减少施工完成后施工机械对路堤沉降的影响。条件允许，可以在路堤中填筑一些土工材料来提升路堤的整体性、加固路堤，从而将台背路堤的不均匀沉降带来的影响降低到最小。

2.3 路面的处治对策

1)桥头搭板的设置。

在路桥过渡段位置设置桥头搭板是工程项目处治桥头跳车常用的方法，在使用过程中也起到了一定的效果。设置桥头搭板时，将搭板的一端固定到桥台上，另一端则搭设在路基上，这样将桥梁与路面连接位置的沉降扩散到搭板范围内，相应降低了连接处的工后沉降，就会避免路桥过渡段出现突变，即可减轻桥头跳车的危害。桥头搭板设置过程中选择搭板长度以及搭板与路堤连接位置的沉降控制是两个关键环节，这要求实际工程施工中，根据施工现场的实际，选择科学、合理的施工方案，严格控制这两个方面的施工质量。

2)过渡性路面的铺设。

如果遇到路面工程的工后沉降比较大的情况，可以通过铺设过渡性路面的方法来避免桥头跳车的危害。铺设过渡性路面后一段时间内(一般3年～5年)路面的沉降基本趋于稳定，能够将沉降控制到允许范围内，然后再进行永久性路面的铺设。这样能够降低路面施工成本，而且也降低维修、养护费用。

沥青表处过渡路面或者是预制的水泥混凝土六棱块是常用的过渡性路面形式，前者在工程实践中应用较多，如果有较大的工后沉降，可以通过加铺沥青层来处理，不影响路面的正常使用。而预制的水泥混凝土六棱块对于水泥混凝土形式的路面比较适合，铺设、翻修比较方便，但是行车效果较差，使用过程中容易对路基产生不良影响，如果资金紧张时可以考虑采用。