高等级公路桥头跳车的成因及处治对策

张永成

(甘肃路桥建设集团有限公司,甘肃兰州 730030)

高等级公路桥头跳车的成因及处治对策

张永成

(甘肃路桥建设集团有限公司,甘肃兰州 730030)

文章从桥头跳车的病害入手,分析了路基沉降、设计、施工对跳车的影响因素,进而提出了相应的预防和治理措施。

桥头跳车 成因 处治

1 概述

公路是国家重要的基础设施和公共设施，因为它承载着社会经济发展的重任，伴随着我国社会经济的快速发展，客运、货运运输量日益增加，载货汽车也越来越重型化发展，另外，小型企业也逐步走入百姓家庭，成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。所以在交通运输和高等级公路建设突飞猛进的时代中，务必要保证高等级公路的“质”和“量”两者共同发展。桥头跳车现象是公路建设中常见的质量缺陷和多年困扰公路桥梁建设的一大难题，当车辆高速驶过桥头时，由于桥头跳车引起的颠簸，不但影响驾驶员和乘客的舒适感，严重时还会导致车辆失控造成交通事故，并且桥头跳车现象还对桥梁的使用寿命造成影响，因为跳车导致车辆对桥面的冲击力，致使桥面及伸缩缝等早期破坏，增加了桥梁的维修与养护费用，因此，桥头跳车越来越引起公路建设、设计、监理、施工等部门的重视，成为公路建设中急待解决的重要问题之一。

2 桥头跳车产生的原因

2.1 桥头路堤发生沉降

桥台建设一般都会用桩基础、或扩大基础方式进行地基加固，以降低沉降量，新建成的桥台沉降量几乎为零。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沉降。台后路堤的沉降量主要是天然地基沉降和填土沉降两部分组成。所以，桥头路堤沉降就是由于桥台和路堤沉降不一，形成错台沉降所致。(1)地基土质不良。地基土质不良是造成桥台路堤沉降的主要原因。桥涵通常建立于地下水较高的沟壑地段之上，且多属含水量大，压缩性高，空隙比大，抗剪强度低的软土，当桥梁结构物受到行车荷载的影响，产生基底应力，极易产生沉降，引起地基沉陷。(2)台背填料的影响。台后填料一般采用多孔隙的渗透性材料，在施工作业的限制条件下，压实机械不能完全接近台背压实，所以不能完全消除填料颗粒间的孔隙，在车辆荷载和自身重力作用下，填料在被压缩后，导致孔隙率降低，使得短时间内产生压缩沉降，造成桥头跳车。在高等级公路施工中，虽然采用重型击实机械进行台背回填的压实，要求压实度大于95%，但是由于砂类土或透水性材料孔隙率大、水分多的填料特性，尤其在自重及车辆荷载的作用下，孔隙率逐渐降低，台后填料在一定期限内产生压缩变形，导致台后沉降和桥头跳车。

2.2 设计问题

当设计过程中对桥台台背回填沉降的长期性、施工过程如何便于碾压的方式、对软土等不良地基处理方案的适宜性、对填料的要求、对台背排水考虑方式不周全或者不适宜，都会造成日后的跳车现象。另外，梁与引道路面接缝设计方案、是否在桥台前后正确地设置过渡段，桥台与路面搭接处的胀缝设置，也是设计中应该重点关注的细节。

2.3 施工影响

部分施工单位为了赶工程进度和工期，没有严格按照施工规范进行作业，比如没有严格按照分层填筑、分层碾压、分层检测的方法施工，未对台背回填时的松铺厚度进行控制，回填速度过快，达不到规定的压实遍数等，都可能因为压实度不够而导致台背沉降。另外，由于机械的操作限制，对紧靠台后的填土碾压不到位，导致漏压、压不实等现象，也会造成桥台与台后填料不均匀沉降。

3 桥头跳车的处治对策

3.1 地基预压处治

预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。有时为了加速地基固结下沉，在填筑路堤时，还可预先把土填得比设计高度高一些，或加宽土宽度，待沉降稳定后再挖除超填部分。这种预压或超载预压的方法，可以说是处理软弱地基最有效、最经济的方法，它不仅可以解决桥头的跳车问题，而且可以解决台后填土的不均匀沉降问题。为确保工程质量，地基预压处理时要注意以下几点：加压时需要根据地面沉降速率进行施工控制，当超过控制标准数值时要立即停止填筑，路堤中心线地面沉降每昼夜应小于1．0cm，坡脚水平位移应小于0．4cm。注意在预压期内，当路堤中心点沉降大于20cm后，要及时补偿填土，除此之外，路堤上不应做任何工程。路堤填土前须清除地表杂草、树根、农作物等，如果有淤泥和腐植土等，也要挖除。构筑路拱要采用符合规范要求的粘性土，压实度大于90%。

3.2 地基加固处理

软土地基上修筑桥梁工程时，尤其要注意对地基进行加固处理，软土属于高压缩、大变形地基，一般我们先采用插塑料板、袋装砂井、超载预压等方法进行排水固结，其次根据填方路堤的压力计算，采用粉喷桩、深层搅拌法、砂桩法等进行加固处理。深层搅拌法处理后的地基沉降小，但是该法造价相对较高。主要是利用水泥，石灰或其它材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，形成坚硬拌和柱体，与原地层共同起复合地基的作用。砂桩法是对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，主要施工工艺程序：整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。为加速地基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压或超压施工，使地基强度显著提高，同时改善地基的整体稳定性。

3.3 严格控制台背填筑材料的选用与施工

桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料，如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等，并且压实速度快，加载后能在短期内完成变形。台背填土多采用轻质填料，常用的材料为粉煤灰，其目的就是减少填方容重，减轻填方土体对地基的压力，从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。粉煤灰的选用要注意级配和含水量。如果细粒过多，材料的摩擦角会减少，影响压实度；反之细粒过少，粗颗粒易压碎，压实成型困难。粉煤灰的粒径含量宜大于45%，粉煤灰的烧失量宜小于12%。运至工地的粉煤灰一定要求在场地上堆高沥水，以降低含水量，然后再上路摊铺压实。

3.4 对接头路面进行处理

如何使得路基到桥台的两个体系能够平顺过度？主要通过在路面连接桥台处，增设增变厚式水泥混凝土埋板，最好是设置钢筋混凝土搭板。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，搭板的近台端一般放置在桥台前墙顶面或其牛腿上。搭板内部钢筋应套住牛腿预埋钢筋，确保搭板与桥台连接成整体。并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔，如斜交桥，尚应设置钢筋混凝土渐变板。在实际应用中，搭板一般长度为8m左右，厚约30cm。搭板连接了桥台和路堤难以压实的部分，越过了非压密区，对桥台背后填料难以压实造成的问题起到了一定有效的作用。

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