高速公路桥头跳车防治关键技术研究

王树军

当前我国高速公路建设处于高速发展阶段，桥涵通道等构造物数量与日俱增。桥头跳车是一种常见病害类型，研究表明其不仅会降低行车的舒适性，还会加速桥台等构件的损坏速率。为此，必须了解高速公路桥头跳车危害，本文结合工程实际，通过规范施工工艺，提高施工技术水平等方法，以期解决桥头跳车问题，提高工程施工质量。

高速公路;桥头跳车;防治措施

随着国民经济的迅速发展，我国交通事业迎来了发展春天，尤其是高速公路建设取得了显著成绩。截至2019年，我国公路总里程已达484.65万km、高速公路达14.26万km，居世界第一，并呈逐年增长态势。随着高速公路建设里程的不断增加，桥头跳车现象愈加严重。桥头跳车病害的存在，将影响车辆行驶的舒适性和安全，甚至会引发严重的交通事故。为此，必须高度重视桥头跳车等危害，采取切实可行的措施加大防治力度，从而实现高速公路建设的社会效益和经济效益。

桥头跳车是指在行车荷载等多种因素影响下，基于桥台、道路结构之间的刚性差异，路基和桥台结构将会产生差异沉降，当高速行驶的车辆由路桥连接部位经过时，因冲击作用，将会产生较为明显的跳跃之感。这种情况下，将会对汽车行驶的安全性、舒适性造成极大影响，其危害可归结为以下几点：

（1）车辆行驶速度及安全的影响。当车辆行驶至桥头跳车路段时，基于驾驶员的本能反应，因路面不平，将会采取急刹车或减速的操作，若采取减速方式，当经过错台段时，颠簸感将大幅增加，影响行驶速度，甚至会出现车辆失控等情况，严重危害行车安全。

（2）车辆运营成本有所增加。于车辆自身来讲，当路面不平整时，可带来以下危害。第一，车辆不得不频繁减速，将加速车辆机件磨损程度;第二，由于车速不断改变，势必会增加油耗，加大汽车尾气排放量，污染空气;第三，降低车速，很可能引起交通拥堵，延长车辆行车时间，增加整个运营成本。

（3）路桥养护成本有所增加。桥头跳车同样会增加路桥养护成本，原因在于车辆高速行驶时，遇路不平，将会对桥梁和台背填土段形成瞬间附加冲击荷载。一时间产生强大的冲击力，从而损坏桥头搭板、桥台、桥梁支座等构件，甚至会对桥梁及其两端过渡段道路的使用寿命造成不利影响，进而大幅增加维修养护成本。

某高速公路位于平原地区，地面坡度为1/500～1/1000。地势较为平坦，地表沟壑较少，在地质构造上，本路段属于华北地台的一部分。经地质勘查报告显示，施工区域处于全新统（Q4）及更新统（Q3）地层，按时代成因可以划分为11层，分别为人工填土层、新近组坑底新近沉积等等。该标段路线沿线场地地表层为第四系全新统人工填土层，其分布广且厚，同时存在土质不一、结构松散等情况。在沟渠、河道等处，还存在较厚软弱土层。

为避免桥头跳车病害发生，采用高速夯实机夯实台背试验段，试验段起讫桩号为k32+796.15～k32+808.192。根据工程具体要求，试验段可采用压路机先进行正常碾压、填筑，每层压实度需控制在96%以上，随后通过夯实机补强。分2层夯实，第一次夯实为195 cm厚，第二次夯实为205 cm厚，直至路顶面，随后对压实度、沉降情况进行准确测量，并观测沉降规律。

布设作业点

采用间隙型梅花状进行试验段作业点布置，沿锤心间距均匀布点，间距为1.3～1.5 m，与桥台方向锤击点中心平行或垂直的间距均为1.5 m，夯击点和路基接触面为Φ1 m圆形。第一排中心距离结构物约100 cm。可按图1布设夯点。

台背填土高度达到夯实点层位设计要求之后，待检验压实度满足要求，便可利用白灰在台背路基上标注出夯点，随后液压夯实机进行施工，在施工前，必须保证夯锤始终垂直，且与点位对准。

选取直线法进行试验段施工，作业点按间隔型布设，每次作业单点，下一点前进或后退作业。单个夯点施工待达到设计要求后，才能进行下点位施工。

每次累加3锤施工，最大锤数应以最后3锤施工相对沉降1 cm以下作为确定依据。在临近构造物时，第一排分3挡进行9锤夯实，并分析不同锤击次数下影响结构物安全性的程度，为防止损坏结构物，先设100 cm为布点距离，在保证安全的前提下，可根据实际情况，缩短距离，进而检验及评价不同作业锤数下的路表压实度、沉降量情况，最终得到最佳锤击数。

在沉降量测量中可采用精密水准仪，测定前，保证前后视标尺和水准仪始终处于同一直线，并查看是否存在误差，若在标准规定之上，则需再次测定。

在沉降量测量中，可针对不同档位、不同夯击次数的夯实机沉降量情况进行分析。根据检测数据，可绘制关系曲线，如图2所示。

由图2可见，在台背回填强夯作业中，高速液压夯实机夯实效果良好。试验表明，相比夯实机三档夯实效果，一档、二当相对效果较差。随着夯击次数的不断增大，路堤沉降量也随之增大。当传统碾压工艺作业后，压实度超过96%的台背路基，在高速液压夯实机三档施工作业下，沉降量更大，最大值为68 mm左右。随后通过液压夯补强处理，路基土体沉降平均可达到60 mm左右，将大幅降低工后沉降，减小路基和桥台之間的差异沉降，有效防止桥头跳车病害出现。

当高速液压夯实机在三档下进行施工时，由图3可了解其前后3锤沉降量变化情况。

由此可见，随着夯击次数的不断增大，沉降量的增长速率将逐步减小，其中变化最为明显的为前6锤。沉降变化量较小的夯击次数为9～12锤。为9次夯实数时，前后3锤的沉降变化量均小于10 mm，因此，可确定夯锤数为三档9锤。

根据工程要求，可采用灌砂法检测现场压实度，主要测定夯点表面压实度，所得结果如表1所示。并根据此数据进行压实度和夯击次数之间关系曲线的绘制，如图4所示。

由此可见，通过传统碾压工艺，台背路基压实度满足大于96%标准之后，随后通过补强处理，压实度还会有所增加，随着夯击次数的增加，压实度也越来越大，但是增长速率却呈下降趋势。与低挡夯实相比，高档夯实施工压实度更大，但增长规律基本相同。通过高速液压夯实机三档补强处理，压实度约提升10%。但是相比实验室内标准，现场高速液压夯实机的夯实能量更大，因此会产生超百情况。

综上所述，改革开放以来，我国经济迅速腾飞，交通工程建设事业步入了一个新的台阶。桥梁是高速公路建设的重要组成部分，桥头跳车病害的发生，将严重影响行车舒适性及安全。因此，必须重视桥头跳车问题，规范施工工艺，提高施工技术水平，这对高速公路建设质量影响深远。

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At present， China's expressway construction is in a high-speed development stage， and the number of bridges， culverts and other structures is increasing day by day. Bump at bridge head is a common type of disease， which will not only reduce the comfort of driving， but also accelerate the damage rate of components such as abutment. Therefore， it is necessary to understand the harm of vehicle jumping at the bridgehead of expressway， standardize the construction technology and improve the construction technology level in combination with the actual situation of the project， so as to solve the problem of vehicle jumping at the bridgehead and improve the construction quality of the project.

expressway; bump at bridge head; prevention and control measures