公路桥头跳车防治问题分析

2015-10-21丁培卫

建筑工程技术与设计 2015年28期

丁培卫

摘要桥头跳车问题一直是困扰桥梁工程技术人员的难题之一，特别是近几年来随着我国高等级公路的迅速发展，桥头跳车现象较为普遍，它直接影响行车速度，也影响了行车的舒适与安全，甚至造成行车事故，同时由于车辆的高速行驶在桥头产生跳动和冲击，对路面和桥梁产生附加的冲击荷载加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏，也加快了车辆本身的损坏，直接影响了公路的使用寿命和社会效益，因此如何解决高等级公路桥头跳车问题已成为刻不容缓的大事，本文分析了高等级公路产生桥头跳车的原因，并提出了处治措施。

关键词高等级公路桥头跳车处治措施

一、桥头跳车的成因

桥头跳车产生的根本原因是构造物与其两端接线路堤间的沉降差，事实上完全消灭沉降差几乎是不可能的，我们采取防治措施的目的是减少沉降差，使其控制在设计行车速度下，以满足使用要求。

沉降差产生的具体原因主要有以下几个方面：

1桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底

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压实度达不到标准

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。

3路面渗水

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。

造成桥头跳车的原因还有设计上的不足（如特殊地基、路基处理）、施工质量问题和施工管理问题等等。

二、桥头路车病害的处治措施

1地基处理

（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，压实度不小于85%，另加2个百分点，回填土应分层压实，压实度也按规范提高2个百分点。

（2）软土地基

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、碎石、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，应采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等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。路基土填筑时还应控制其填土速率（按规范要求）。

（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，压实度不低于85%，另加2个百分点，同时满足桥台基底承载力的要求，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）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。

2严格控制桥头路堤的压实度

桥头路堤及锥坡应用小型振动式压路机分层碾压（江苏省交通系统开发的小型振动式压路机为5.15kN，重量1.1t），每层碾压厚度不超过20cm，或用强夯机夯实（方法同前）。对台背及柱式、肋板式桥台的台身周围和橋头引道填土的压实度按设计规范再提高2个百分点，分层取样测定其压实度，并由试验得出桥头路堤的工后沉降量，以此来确定以后工序所应采取的措施（如自然沉降、预留变位值等），以便于桥头搭板长度所适应的工后沉降差相一致。

3合理选择路堤填料

（1）对软土地段采用粉煤灰等轻质材料填筑路堤。

（2）选用透水性良好、易压实、沉降完成快、后期变形小的砂砾填筑路堤或用石灰稳定土处理桥头路堤，或用物理力学性能比较高的流态粉煤灰水泥混合料作为桥台回填料。

（3）不准采用高塑性粘土填筑桥头路段。

（4）在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑（不同层次可用不同的填料）。

4设置桥头搭板

在桥头设置搭板是防治桥头跳车的一项主要辅助措施。搭板的一端支承在台背上，用锚栓固定，另一端、可直接置于石灰稳定土或路面基层上，不设枕梁。搭板长度依据设计行车速度、路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定，可选用4m、6m、8m、10m、12m几种长度。搭板的受力形式多种多样，在顶、底面配置足够数量的受力钢筋，搭板的下面设不小于2m厚的石灰稳定土或碎砾石垫层，石灰稳定土或碎砾石垫层应在两则铺至边坡面处，并顺路方向铺至搭板外2～3m。路径≤3m 的明涵和暗式涵洞通道可不设桥头搭板，但台背填料应选用砂砾或石灰土，由挖除表土后的地面起进行填筑至路基顶，可选用小型振动式压路机碾压，压实度同前。

5严格控制填料质量及填筑施工

众所周知，桥头跳车原因主要是路基压缩沉降和地基沉降，由于填土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降一般较大，因此桥台后宜填筑内摩擦角较大的透水性材料，如岩渣、碎石等。同时，选用内摩擦角较大的填料也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。台背填筑透水性材料，还应满足一定长度和宽度的要求，通常情况下基底处长度42.0m，与路基衔接

处一般应留≯1∶1的斜坡或台阶形式。

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）台背填筑前，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前，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%。

若透水性材料来源困难，可采用细粒土填筑，并执行有关规定，土质不好，含水量高的必要时可掺小剂量石灰、水泥或土壤离子稳定剂等进行处理。

在桥涵施工中，注意桥台砌筑与路基填高相结合并分层压实到路基处理高度，要达到压实度标准。

6桥头路面作特殊结构处理

考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异，为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡，可对桥头路面接缝进行处理

（1）桥梁与水泥砼路面间的接缝处理不好常形成错台，产生桥头跳车，使板局部遭到破坏，采用图1所示形式连接处理。其可基本消除面板因温度应力挠曲变形而产生局部应力，进而减小板底结构的不均匀沉陷导致的错台，并实现板底由半刚性向桥台刚性过渡的设计要求，避免了因局部薄弱而产生的病害。