公路桥头跳车的成因分析与防治措施

宋国正

【摘 要】本着我国高等级公路工程建设过程中实际情况，文章从高等级公路施工的要求、特点。营运后社会各界对公路建设的反映出发，对高等级公路施工中应该解决的问题进行了分析。阐述了高等级公路桥头跳车产生的原因及防治措施。

【关键词】桥头跳车；原因；防治措施；工程实例

【Abstract】In the process of construction of high-grade highway projects in China， the article from the construction of high-grade highway requirements and characteristics. After the operation of the community to reflect the road construction， high-grade highway construction should be resolved in the analysis of the problem. The causes and prevention measures of jumping at bridgehead of high - grade highway are expounded.

【Key words】Bridgehead；Cause；Prevention and control measures；Engineering example

随着我国经济持续稳定的发展。交通事业也进入了一个蓬勃发展的阶段。加之们物质文化要求的提高，对公路建设也提出了更高的要求。最主要的表现为通过能力、承载能力、行车的安全性和舒适性等。这就要求我们在公路施工中的施工技术、施工质量和管理水平上，向高等公路建设方面发展。

高等级公路建成投入营运后，在桥头或其他构造物处出现跳车现象。而在软土地基或高路堤地带跳车现象更为严重。不仅影响行车速度、行车的舒适性和安全性，而且容易使桥台、台背、桥头伸缩缝以及连接路面的结构遭到破坏。成为公路营运中的隐患，必须经常维修养护。对高等公路的发展有着较大的影响。随着高等级公路建设高潮的到来。如何解决公路建设中的桥涵台背跳车问题已成为业内人士共同关注的焦点。

1. 桥头跳车产生的原因

1.1 路基填土压缩和自然沉陷引起的沉降。

（1）公路建设的旋工方法一般是先桥涵后路基。桥涵建好后再对台背进行回填。由于构造物的影响。为保证密实度，在大段路基施工中采用的强夯、大吨位振动碾压等措施不能使用。大型压实机械不能靠近桥台，而改用小型夯实机械或人工打夯。一定程度上影响了压实质量。在施工管理和监理工作薄弱的情况下，就使得靠近台背一定范围内的路基密实度事实上远远低于设计与规范的要求。导致台后路基压实质量下降。通车之后在车辆荷载的反复作用下，路基密实度迅速增加，沉降随即形成。

（2）自然沉陷也是主要的。事实上也如此。就自己参与建设的公路实际情况来看。为赶工期抢进度。缩短了建设周期。在路基施工刚刚结束，就要求路基铺筑工程随之进行。其中包括台背回填之内的路基土石方，在没有时间经过自然沉陷的情况下。就要铺筑路面和完成后期工程，投入营运。但是路基的自然沉陷是施工作业和主观愿望难以替代的。由于回填土的不稳定性。在一定时期内还有自然沉降量。根据现场实际及试验分析：达到重型击实标准100%压实度的土样，在试筒中继续锤击。仍可产生0.2%～0.5%的压缩量；已达到95%压实度的土样继续锤击，则可产生0.8%～0.1.2%的压缩量。尤其高填土台背在营运初期跳车现象还不明显，而后期跳車现象严重验证了这种事实。

1.2 地基基础受压引起的沉降。

一般情况下，台背后的地物、地貌与其他路段不同，地形起伏，地质条件不一。同时由于桥涵处路基填筑高度较大，产生的基地应力也相对较大。因此台后填筑地段产生的地基沉降也较其他路段大。

无论是在干旱地区。还是在软土地基及河道上建筑的构造物。由于施工过程中对原地基事实上的挠动和破坏，有的虽然已采取了工程措施，但残余变形依然存在。加之工程实施后一定范围内地基土的颗粒结构受到不均匀压缩，其应力向路基两侧及桥涵底部扩散，使地基基础的密实度增加。路基出现下沉。形成台背跳车现象。

1.3 路面结构层压缩引起的沉降。

随着高等级公路建设投入的增加、技术标准的提高。已改变了过去“强基薄面”的路面设计模式。

目前高等级公路路面结构厚度多在50cm左右。增加了路基的承载力。由于桥涵台身的影响，在路面垫层和基层施工时，压路机不能接触台身。因此在台背一定范围内路面垫层和基层的密实度一般较低。通车之后，在车辆的垂直振动及荷载作用下。原本低于设计值的密实度迅速增加。路面结构层经压缩后相对便薄，引起局部沉降而形成跳车。

1.4 路基与台背接头处引起的沉降。

路基与台背接头处常会产生细小的缩裂缝。雨水渗入缝后使路基产生病害，导致该处路基发生沉降。另外由于排水设计不完善，地下水或自然降水。从路面边坡渗透到台背填料里。水不能排走，使路基含水量增加，强度降低。导致沉降形成跳车。

1.5 施工方法不当。

有些施工单位为赶工期。放松管理不严格按照规范施工；有些施工单位位对跳车问题认识不深刻。不能根据现场台背填土作业面的实际情况组织施工，严格控制每层压实厚度不大于15cm的要求。仍采用一般填筑施工方法进行作业。有的单位施工时分层达50cm左右，致使分层过厚，不能压实。留下了跳车隐患。

1.6 工序安排不合理。

为了时沉降提前发生，可以先安排台后填料。后施工墩台，即先填后钻。由于施工时受到工期的限制和要求，一般是先施工墩台，后进行填土。从而造成了路基沉降量大；桥台沉降量小。上述桥涵台背跳车现象，是我们在施工作业中经常遇到的。无一不与施工过程有密切关系。要解决上述导致跳车现象发生的问胚，就必须采取正确的施工措施和适宜的施工方法，具体问胚具体对待。减轻或消除桥涵台背跳车病害是不难实现的。

2. 防治措施及处理方法

2.1 地基处理。

2.1.1 淤泥地段地基处理方法有：袋装沙井、塑料排水板、堆载预压法、换土法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、强夯法等。

2.1.2 含水量较大的粘质土地基处理。对于含水量和空隙比均较大，且含有机质的粘质土地层可进行换土处理；对于一般粘土可进行开挖翻晒，待土质晒到最佳含水量时再回填压实。回填土的上层留60cm厚用石灰土填实。如遇雨季不能晒干时。则全部采用石灰土。在路基底下有了一层石灰土层，便形成一个渐变带，可以避免沉降的突变。

2.2 路基处理。

2.2.1 填料的选择。应该选用强度高、压实快、透水性好的材料。如卵砾石土、碎石土、中粗砂和强度较高的工业废渣。为改善土的密实性，要做好相应的级配实验采用最佳级配通常情况下，透水性填料的填筑长度沿纵向在基底不少于2m。并按1：1设置斜坡或开挖成阶梯状。保证在顶面的填料长度与搭板长度相对应。

2.2.2 完善排水设施。在桥头距耳墙0.5m处设急流槽。将桥头水排入地面；在台后填料里设横向盲沟或泻水管或用粘土等透水材料封顶。挡土墙墙背应作好反滤层。使水能顺利地从泻水孔排出。

2.2.3 采用切实可行的施工机械。对于台背不容易压实的地方，采用切实可行的压实机械。保证填土的密实质量。较宽阔的部位应尽量采用大型压实机械。在临近构造物边缘及距涵顶50cm内采用小型夯压机械，分薄层认真夯压密实。夯压遍数应通过试验确定。以达到设计和规范要求的密实度。

2.3 路面处理。

2.3.1 预留反向坡度。在台堤结合处预留反向坡度。坡度的大小视台堤间的沉降差而定。有的地方在路面铺筑之前预加抛高14～ 16cm。待路面铺筑之后。其沉降量就能达到此处抛高值的50%以上。

2.3.2 设置过渡路面。当路基沉降规律难以掌握时。可以在桥头一定长度的范围内铺设过渡性路面待路堤沉降基本完成以后改铺原设计路面。

2.3.3 桥面与路堤面的铺筑一次完成。该方法可以解决路面与桥面混凝土连接顺适性差的问胚。施工时应将设计的台帽、背墙的标高降低。将搭板的一端直接搁置在背墙的顶面上。使桥头从原来的两条接缝变为一条接缝。提高行车的舒适性。

2.3.4 设置桥头搭板。整体式桥头搭板是国内使用较多的一种。桥台搭板的宽度与桥面行车道宽度相等。它具有施工方便，可就地现浇，整体性好等优点。其一端搁置于桥台上。在台背处预埋插筋将搭板与桥台以铰接式连接。根据搭板长度及另一端下面是否设置枕梁。该类搭板分为无枕梁、有枕梁两种形式。按照设计要求和现场实际决定采用那一种。有枕梁时搭板长度5m+3m。枕梁设于交界处；无枕

梁时搭板长度为5m。多块渐变的整体式桥头搭板适宜用于同混凝土路面衔接的一种连接形式。路面与桥梁相接处。按照设计图具体情况具体分析，采取不同的施工方法进行作业。当桥梁为正交时，桥头设有混凝土搭板时混凝土路面应设胀缝与搭板相接，并在邻近搭板的2～3块板范围内连续设置2～3条胀缝。当桥梁为斜交时，宜设钢筋混凝土搭板及钢筋混凝土渐变板。渐变板的块数视桥梁的斜交角度而定：当交角大于70。时设一块；当交角在70～ 45。时设两块；当交角小于45。时设三块以上。

2.3.5 设置枕梁。枕梁下的路基是应力集中部位，Jt～x，：t于多段式搭板的中间枕梁应对其下路基加固处理。防止沉陷。一般情况若为单段式。可不设枕梁；若为多段式（为5m+3m），则在假铰处设枕梁。

枕梁底截面宜设计稍宽一些。通.g-为60cm以上。且要求其下地基容许承载力不小于250KPa。

3. 关于出现桥头跳车时的处理措施

（1）当桥头出现跳车现象后应及时维修，可以用沥青混凝土修补路面，修补长度应视台阶高度、形状而定。一般以10～15m为宜，采用热拌沥青混凝土加铺，以求增大与原路面的粘接能力。对于水泥混凝土路面可以用掺胶混凝土或水泥砂浆修补桥面和路面。

（2）以上介绍的防治措施和处理方法，只要根据当时实际情况合理选用，综合处治，精心施工，确保回填土的压实度，防止桥头跳车的目的是能够达到的。

4. 解决桥头跳车现象的工程实例

由于台背填土的沉降而导致桥头跳车是高等级公路中常见的一种病害。虽然前面对台背的回填材料、施工方法和压实标准都作了详细的阐述，然而桥头跳车现象仍然无法避免。主要原因有：（1）台背填料一般为渗透材料，存在着多空隙。加上施工时受到作业面的影响，压实机不能过分靠近台背，无法将填料颗粒间空隙完全消除，台背填土的压实质量很难达到规范要求；随着时间的推移。将产生不可避免的沉降；（2）桥台与填土两者间的物理力学参数不同，桥台由于是大的建筑物，加上基础处理较好，一般认为沉降已经完成；桥台与路基的相对沉降就不可避免地出现；如果未能把沉降差控制在允许范围内，就容易造成跳车现象产生。结合本人在云南大理至保山高等级公路工程施工中的实例，进一步阐述注浆技术在处理台背填土中的应用和桥台两端回填施工技术措施。

4.1 注浆技术在台背填土中的应用。

4.1.1 加固原理。注浆法加固台背填土是以渗透注浆为主，利用注浆泵将配制好的水泥浆液，通过注浆管注入台腔作为填料。浆液在压力作用下渗入填土的空隙中，与土粒骨架产生固化反应，使台背填土的密实度进一步提高，减少填土与桥台之间的刚度差，消除因台背填土的沉降而产生桥头跳车的现象。水泥浆液除能填补填料的空隙外，还能防止雨水下渗对台背沉降的催化作用。

4.1.2 注浆时间和范围：台背填土严格按照设计文件和施工规范要求进行施工.台背填料采用最大粒径不超过50cm，塑性指数小于12的砂类土。填土是在接近最佳含水量的情况下，均衡、對称地进行分层填筑和压实。每层松铺厚度白超过20cm。压路机达不到的地方。使用的是机动夯具压实紧密。台背填土和桥头搭板完成一段时间，根据现场实际和技术要求，经过监理检查后进行注浆加固。注浆范围为搭板长度加1～2m。

4.1.3 注浆孔布置和注浆顺序：注浆孔采用Φ75mm风钻成孔。空位平面采用三角型布置，间距为150cm×200cm。桥头搭板长溪5m时采用4排布孔，8m时采用6排布孔，空深6～8m。为防止浆液向远离台背填土范围的其他段落跑浆，注浆时采取先进行外围注浆孔的封闭，待其凝固后，再进行中间部位注浆孔的灌注。

4.1.4 注浆材料和注浆压力：胶凝材料采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥（红塔集团大理水泥厂生产的42.5的普通硅酸盐水泥）。掺和料采用细砂。外围注浆孔的浆液配合比采用（水泥：细砂：水）1：0.33：0.6，注浆压力0.1～0.5MPa；中间注浆孔的浆液配合比采用（水泥：细砂：水）1：0.3 3：0.8，注浆压力0.2～0.3MPa。

4.1.5 注浆结束标准：外围孔注浆结束标准：每延米空深的注浆总量不超过1.5m3或注浆压力达到0.15MPa。

4.1.6 中间孔注浆结束标准：在设计压力下吸浆量小于10 l/10min或注浆压力超过0.3MPa。

4.1.7 注浆施工工艺。注浆施工的主要工艺流程如下：注浆孔布置一钻孔一下注浆管一浆液配制一浆液过滤一接通所有注浆管路一注浆一注浆观测及效果检查一结束。

先清理表面，技术人员进行定位，采用风钻成孔，钻孔完毕后下注浆管。下管过程中若遇着特殊情况，如孔内阻塞等，应立即停止下管，将注浆管提出地面。重新清孔，处理完毕后再重新下管。水泥浆液采用拌和机拌制，为保证连续注浆配备了两个贮浆槽。浆液拌制时，细砂可与水一并放入，待水量加足后，再将水泥投入，投料时应防止水泥包装或其他杂物混入。浆液搅拌3min，搅拌好的浆液在进入注浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤，未经过滤的浆液不允许进入泵内。在注浆过程中，注浆槽的浆液应不停的进行搅拌。注浆。根据工程实际情况，我们选用全孔一次注浆方式。注浆时如果注浆压力突然升高或降低，应采用间歇反复注浆处理。外围注浆孑L可采用分段注浆，注浆孔下部3～4m先行注浆，达到结束标准后，提升注浆管进行上一段注浆。

4.1.8 注浆施工质量控制。

（1）为保证水泥浆液的质量，应准确配料，搅拌充分。浆液从制成到使用完毕。时间不得超过4h。现场配备专职技术人员监督，负责注浆工作全过程的质量控制，并做好注浆钻孔的编号、位置、水泥品种及强度等级、孔深、注浆压力、水灰比、注浆量、注浆时间和注浆孔周边情况等原始施工记录。注浆过程应加强观察，若有流浆、回浆、漏浆等现象，应暂停注浆，查明原因处理后再注。为掌握注浆效果，注浆完成后，每个台背抽查1～2处。钻孔取芯试验，以判断浆液填充情况。达不到要求的应补充注浆。

（2）通过近三年的正常运营，采用注浆技术进行加固处理的台背填土均无明显沉降，桥头段行车顺畅。事实表明：注浆技术能较好地改善台背填土的质量，有效地抑制了桥头跳车现象，为在实践中改善桥头跳车提供了一种可借鉴的方法。

4.2 构造物两端回填施工技术措施。

4.2.1 预留回填段落。由于本标段施工工期较短，路基和构造物同步进行施工，即在构造物两端预留一个填筑段落，待路基及构造物施工完成后再进行回填。为此，要求施工时预留回填段落的最小尺寸不得少于15m，以满足各类重型压实机械的最小工作长度，边坡采用1：1.5 。

4.2.2 回填材料。在靠近构造物附近，压实机械不宜碾压，为了确保达到规定的密实度，本标段规定构造物回填一律采用易碾压、易成形的回填材料。

4.2.3 施工控制。

（1）厚度控制。构造物回填时必须分层填筑，两边应对称进行，每层虚铺厚度控制在15cm为宜。回填过程中要顺路基方向形成3%的横坡，以防止雨水沿构造物的外壁向下渗透，而影响回填质量。压实机具。要求采用小型压实机械施工，如手扶振动压路机、重型蛙式打夯机、小型汽锤等。压实度要求。构造物回填断面下未经开挖的原地面的密实度要求达到88%以上，每层的密实度要比同层次的路基密实度提高2个百分点。当回填高达到构造物顶上30cm后，构造物回填和路基填筑应同步进行，并按规定压实度进行检测评定。注意防治水患。构造物回填中及施工完毕后，均应注意防止路面及中央分隔带水流对其浸泡或冲刷，注意做好排水设施的同时，尽量加快防护工程施工。

（2）加强现场监理。对于构造物回填这一类隐蔽工程，容易产生质量事故，必须重视旁站监理。监理人员应仔细检查回填断面尺寸，认真查验回填材料质量。严格控制填筑厚度，及时抽检压实度，防患于未然。施工组织安排。构造物的回填应在构造物完工后尽早开始，使回填后的自然沉降期能保证在3个月以上，并注意加强沉降观测，尽量将沉降消除在施工期内。对于有搭板的构造物，必须待回填土体的沉降趋于稳定，连续两个月的月沉降率小于3mm/月后才允许施工搭板。如果工期允许，可将搭板施工尽量后排，以利于回填土体的稳定。

4.2.4 施工过程中易出现的问题及处理办法。路基与预留回填段结合面的处理。台后回填土与路堤连接处应挖成台阶形，然后再分层填筑压实。防止搭板下脱空。锥板和台前溜坡一定要和构造物回填同步超宽填筑。在高路堤施工过程中，由于边坡、锥坡、台前溜坡等防护工程未能及时跟上，雨水季节雨水渗入而导致不少桥梁边坡等滑梯、搭板下形成空洞。若发现搭板下脱空，应先检查边坡、重新压实，并做好防护工程。然后在搭板的三边（除搭在构造物上的一边）下面，挖15cm×30cm的槽，浇上钢筋混凝土。并在搭板上开孔压浆，以消除空洞。

建成通车后经过一年左右的时间考验，构造物回填质量较好，基本上消除了“跳车”现象。

5. 结束语

隨着高等级公路建设高潮的到来，许多新的施工技术和先进工艺将被应用到施工过程中，公路工程建设存在的问题也必将得到解决。只要我们不断努力，一定能够克服工程施工中的各种困难，把我们高速公路建设提高到一个新的水平。