浅谈桥头跳车的成因和对策 - 建筑工程

浅谈桥头跳车的成因和对策-建筑工程一、绪论随着我国经济持续稳定的开展，交通事业也进入了一个蓬勃开展的阶段，加之人们物质文化要求的提高，对公路建设也提出了更高的要求。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。本人结合多年工作经验从地基条件及地基处理、台背填筑材料选取及施工技术和施工工艺、路面的处治办法等方面进行较细致的分析。

二、公路桥头跳车的成因分析

首先，桥台本身为刚体，桥台自身的压缩量极小，属弹性变形，其微小的压缩量在外荷载消失的情况下，会瞬时恢复，桥台本身几乎没有压缩量，而路堤本身刚度极小，非弹性变形量大，路基自身压缩量也较大，则桥台处路基自身压缩沉降就会引起台背处路面与桥面之间的错台，地基的沉降也会引起错台，错台必然就造成桥头跳车；其次，桥上部结构收缩时会把成为整体的桥台从桥头路堤一方拉开，致使桥梁两个端部的路面下的路堤因失土而沉陷，或由于路面径流水冲涮和交通荷载作用，逐渐在台背形成空穴，以及桥头路堤填料的流失，斜坡处的土壤侧向位移，都将造成桥头跳车；再次，错误的桥头搭板和不当的枕块设计，不合理的路基填料以及混凝土在交通荷载的反复作用下遭到破坏、磨损也将影响车辆的正常行驶；最后，因为施工工艺质量低劣、压实度质量不合格等因素都将造成桥头跳车。

(一)地基沉降

由于桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属于软弱根底，在路基营运荷载的作用下，使地基产生压缩变形，形成地基沉陷。特别是由于软弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点，地基沉降更为严重，并且需要相当长的时间才能趋于稳定。因此，产生的地基应力相对较大，更容易引起地基沉降，从而导致桥台后的路基随地基在一定时间内逐渐下沉。

台后填料的压实问题

高等级公路台背回填的压实，虽然采用了重型击实规范，压实度要求在95％以上，但是有些项目的台后填料采用的是砂类土或透水性材料，这些材料孔隙率大，所含的水分多，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，根据试验及相关研究资料说明，路基填料本身的压缩变形为路基填筑高度的1％。在台后回填施工时，由于一些施工单位的质量意识淡薄，往往达不到规定的压实遍数，这样压实度就很难保证在95％以上，从而为以后的压实变形留下了很大的空间，这也是工后填料压实变形很大而导致台后沉降的主要原因。

压实度达不到规范

由于台背回填过程中工作面相对较小，特别是埋置式柱式桥台台帽周围，一般压路机无法作业，只能用小型压实机械进行施工，这就导致台背及锥坡的填土压实度达不到规范，造成这局部填土下沉，引起跳车。

设计原因

一些项目设计时仅对桥台及台背地基进行加固处理设计，而对台前填方下的地基一般没有采取措施，或者是对地质资料了解不够充沛，加固办法选择不当。台背路面排水设计考虑欠周到，局部桥头路面没有做拦水缘石,容易造成雨水从中央分隔带或边坡、锥坡下渗，对填料易产生冲刷，填料强度降低，导致局部填料被雨水带走，形成空洞，特别是处在超高段桥头搭板局部的路面拦水缘石尤为重要。

三、减少桥头跳车的措施

地基预压处理

预压处理就是在拟建桥台处，先填土预压，待地基强度提高到一定程度后，挖去填土，再建造结构物。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局部。这种预压或超载预压的办法，可以说是处理软弱地基最有效、最经济的办法，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。

地基加固处理

地基加固处理是最有效的防治桥台跳车的办法之一，尤其是软弱地基。由于地基加固的费用占总投资的比重很大(约三分之一以上)，所以，要认真选取经济、有效的加固计划。

对正常压实的软粘土而言，首先应考虑采用排水固结措施，如插塑料排水板等办法，通过设置来改善地基的排水条件，缩短排水途径，使地基承受附加荷载后，排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。这种办法既经济又有效。如果属于软弱地基，除了常规的排水固结措施外，更多的是采用搅拌桩、挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性，使桥头路基尽量连续平稳过渡。

合理使用填筑材料

由于土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降—般较大。因此，桥台后的回填故选用

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。在笔者所参与的高等级公路项目的监理过程中，后台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，从而到达减少地表下列土层排水固结产生的沉降。提高填筑材料的压实度

影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。首先要调整填筑材料的含水量，由击实试验所得的击实曲线图有一峰值，此处的干容重为最大，称为最干容重，与之对应的含水量那么称为最正确含水量。只有在最正确含水量的情况下压实效果最好。同时其压实的土水稳定性最好。所以对含水量过大的土，可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量；对含水量过小的土，那么洒水湿润后再进行压实。

正确设置土工合成材料

由于土工格栅具有抗拉强度的特点，而无纺针刺类土工布具有排水效果较好的特点。因此，在沪芦10标项目范围内，每座桥接坡都普遍使用了土工布和土工格栅。合理设置土工合成材料，既可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水。所以监理主要采取了下列一些控制措施：

1.土工布的质量控制。标准要求土工布的单位面积质量为300g／m：～500g／m，强度按用途分类为3个等级。考虑到土工布的不同材料和工艺，其力学性能存在差别较大的情况，要求土工布单位面积质量不小于400g／m2，其纵向抗拉强度不小于20km／m，满足握持强度≥1100N，撕裂强度≥400N，刺破强度≥400N，CBR顶破强度≥2750N的土工布，要求采用聚脂长丝针刺型。只有这样，土工布才能起到明显的隔离层作用。

2.考虑到土工布的排水效果与土工布的厚度有密切关系，选用的土工布太薄，透水能力就低。为此，要求选用克数较大的土工布，最好为400g／m～500g／m。设置完善的排水系统

水是造成路基病害的一个主要因素，因此必须重视路基与桥头处的衔接设计，设置完善的排水系统及排水措施，以避免自然降水的滞留特别是对于用粘性土或石灰稳定土填筑的台背，更应避免雨水进入路基造成对台背的病害。特别是对于超高段的台背回填，更应设置较完善的排水系统，避免降水渗入台背回填段路基造成对填料的冲刷。

在桥头设置过渡段

在路堤和桥梁构物的连接段上，考虑结构的差别，设置一定长度的过渡段。过渡段可以分为两种:一种是路面类型过渡,桥梁两端路基施工时，在一定长度范围(该长度可以考虑与路堤高度成比例)内铺设过渡性路面，待路基沉降根本完成以后改铺原设计的路面，这种措施对水泥混凝土路面比拟适合。另一种是搭板过渡。设置搭板可以使在柔性结构路段产生的较大沉降，通过搭板逐渐过渡至桥梁结构物上，车辆行驶不致于产生跳跃。

四、结论

打消或防止“桥头跳车〞应以预防为主，在施工和设计过程中通过合理设计、提高施工质量进行有效的预防，可最大限度的减少路基的工后沉降量。

建设单位要严肃公道招标，选择高素质的施工单位和监理单位，加大对施工单位和监理单位的管理，保证高质量的施工水平。

建设单位应根据本地的项目实际，大胆应用各种新工艺、新设备、新