浅析桥头跳车成因及防治

浅析桥头跳车成因及防治

孟宪光,王利娟

1济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，山东 济南，250003；  2.山东工程职业技术大学，山东 济南，250200

摘要：本文概述了桥头跳车的危害，分析了桥头跳车产生的原因及演变过程。结合工程实践有针对性地提出了一些独立或综合性处治措施，以克服和改善桥头跳车现象.

关键词：桥头跳车；成因；沉降；处治措施

    随着我国国民经济的迅速发展，公路交通事业成为不可缺少的主要基础建设，桥头跳车在高速级公路建设中已成为一个比较突出的问题，不仅严重影响了行车的安全、车速、舒适度和人们对高速公路的总体评价，同时也影响了运行车辆的使用寿命。

1.桥头跳车的危害

    桥头跳车对驾驶员行车舒适性、安全及道路的使用功能有一定的影响，具体有下面三点：

（1）当车辆行驶至桥头陡坎时，为防止车辆的猛烈跳动，驾驶员被迫减速，降低了道路的使用功能。

    （2）由于车辆通过桥头陡坎引起跳车，使车辆颠簸，引起乘客及驾驶员的不适，对驾驶员产生相当不利的心理影响，严重时则会影响对车辆的正常操作，甚至造成行车事故。

    （3）由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击，加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏，同时也加剧了车辆的机件、轮胎等磨损，降低了车辆的使用寿命。

2.桥头跳车的成因

    跳车是由于公路桥头及伸缩缝处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象。

2.1 地基基础下沉

地基基础下沉引起的跳车桥涵通常位于沟壑地段其地下水位高， 土质较软， 由于软土一般都具有天然含水量高，孔隙率大，压缩性强，抗剪强度低等特点。在软土上填筑路基极易产生沉陷，同时桥头路基填筑高度较其他地段大，产生的基底应力相对较大，在寒冷的地区，由于环境的特殊使得地下有多年不化的永冻层更易引起地基沉降。

2.2 台背填料下沉引起的沉降

    压实度和填料不合格是造成此类桥头跳车的主要原因， 在桥涵台背填筑时， 压路机对部分土体很难压实，密实度达不到要求；其次填料不合格，在长期的水和土体自重及车辆的垂直与振动力的作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，湿度逐渐增大在一定期限产生路基沉降，根据有关资料调查研究当土壤压实度为95%时，每米填土在完工后的沉降约为1cm。

2.3 路面结构层压缩引起的沉降

随着高等级公路的修建，路面结构层的厚度越来越厚，由于桥涵台帽的影响，垫层、基层施工时，压路机不能接触与超过台帽，在台帽后一定范围内的垫层、基层的密度一般远低于设计值，通车后在行车的垂直荷载与振动荷载的作用下，垫层、基层的密实度迅速增加，产生不均匀沉降，再者道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差，势必增强桥头跳车的振动效果。

2.4 防护工程引发的沉降

    一般我们在桥头的两侧设计锥坡来保护桥头填土和土体不受水灾的作用， 如果锥坡质量不过关，不能起到挡土或防水的作用，锥坡内的土体就要下滑，在水和土体合力作用下，导致桥台土体的不稳定，随着锥坡土体滑塌，产生下沉， 出现跳车现象。

2.5 结构突变

    桥台与台背路面在结构上存在着差异。如下图所示，Ａ点左右侧是两个不同性质路面体系，左侧是铺设在桥台背墙顶面柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系，右侧为柔性或半刚性多层路面体系，在车辆荷载作用下，垫层、基层密实度迅增加，结构层压缩；而桥台由于巨大建筑作用，加上基础处理较好，一般认为沉降已经完成。Ａ点两侧抗变形能力不同，相对沉降就不避免出现，使路面结构破坏，造成跳车。

2.6 施工不当

目前一些工程盲目追求施工速度，只要检测指标合格，立即进入下一层施工。填土速度过快，对地基造成扰动且破坏后没有给与充分的时间让土料固结；填筑施工时没有分层填筑，或分层过厚；填料质量不合格；压实度不够，尤其是在大型压实机械不能靠近的地方没有用小型机具夯实。

3.桥头跳车的防治措施

3.1 防水措施

    水是导致路基发生病害的重要因素。土体含水量增大，导致压实度降低、弹软、沉陷等发生。因此，必须十分重视路基与桥头衔接处设计，并有防水措施。特别是粘性土或石灰稳定土填筑的台背，要防止雨水浸入对桥头造成病害；而对于用透水性材料填筑的台背，还要作排水设施，将进入材料内部的水排除。

3.2 地基处理

    对地质不良地段，若软弱层较薄时，可用天然砂砾、碎砾石、砂等强度高、渗水性好的材料换填；软弱层较厚时，可采用砂井、袋装砂井、砂桩、粉喷桩、塑料排水板等方法降低地基土的含水量，提高承载力。旧路在台背处采用粉喷桩加固地基，注浆深度达4~5m，对提高地基承载力，减小工后沉降有一定的作用。

3.3 引道路基体处理

台背填料用粘性土、粉性土等细粒土已经不适合了。一般情况用砂砾换填；若当地石料丰富的话，可用碎砾石换填。这些材料强度高，易压实，水稳性好，有利于稳定和减少沉降。

提高工前沉降量，降低工后沉降量。路基填料尽管在施工中进行了充分的压实，但使用期不可避免会产生一些沉降，即工后沉降，造成跳车的是这部分沉降，工前沉降不会对行车产生影响。

手摆片石。直接用从河里捞出的直径达20~30cm，甚至30~40cm以上的大块漂石、片石，大面向上，小面朝下，用人工从地基表面一块挨一块，一层摞一层一直摆到路基顶面，每层用小碎石填隙，以水冲砂法增加密实度，挤紧石块。由于石料本身不可压缩，台背填料引起的工后沉降很小。

3.4 搭板的设置

沉降的存在是不可避免的，搭板的作用就是尽量降低工后沉降的影响。搭板长度越长，坡度越小，工后沉降对行车的影响越小。

现行《规范》中未作明确规定，工程上的常规取值，大中桥的搭板长一般在6m左右，小桥在4m左右。但工程中超常规情况时有发生，中交规院曾经提出一个修正方法：大桥搭板长8~10m，厚42~48cm左右；中桥搭板长6~8m，厚34~42cm左右；小桥搭板长5m左右。

3.5 提高伸缩缝的质量

伸缩缝的破坏也是产生桥头跳车的重要原因之一，很多桥头跳车都是因为伸缩缝的破坏而产生或加重的，有些搭板的破坏也是因伸缩缝处跳车产生的巨大冲击力而致。

施工中应加强伸缩缝的施工质量检查。严格落实设计意图和要求，控制好预埋钢筋的预埋质量，安装时保证焊接质量、标高和平整度，保证伸缩缝砼的强度，选择适宜的温度安装伸缩缝。

加强对伸缩缝的养护，及时紧固松动的橡胶板和更换已破坏的橡胶板，是防止伸缩缝破坏、减轻跳车的重要方法。

3.6 施工方面

（1）有条件情况下最好是台背后面的路基先于结构物施工，等沉降稳定后开始结构物施工。桥头台背回填应注意与路堤的连接处的处理。

（2）台背回填应注意结构物两端对称填筑施工。台身强度达到设计强度的75％以上时，方可进行填土。

    （3）桥头搭板宜采用就地浇筑的施工方式，其下承层必须采用半刚性材料处理。如果为软基段桥台，在搭板施工前应先进行沉降观测，达到控制值时再浇筑施工。

    （4）施工中排水与防护。台背回填前应做好防水处理及施工现场的排水工作；桥台处路堤下部设置的排水肓沟系统完整到位，材料不受污染；排水层与一般填料同步填筑碾压，边沟排水保持畅通，不准积水。

4.结语

    桥头跳车是目前比较难以处理的工程病害，要防止桥头跳车需要设计、施工、监理等方面的通力协作，使得设计符合现场实际，不脱节。桥头跳车出现时，要分析产生的原因，采取恰当的处理方法，运用现代新技术，综合治理，保证一步到位，不留后患。

参考文献

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