公路工程中桥头跳车的原因及防治

马东霞

【摘要】在公路工程建设中，由于桥头沉降导致出现的跳车现象，已成为公路与城市道路的最普遍的病害之一。桥头纵坡一般较大，路基和桥台又有沉降差，汽车在上下坡过程的安全性、舒适性就得不到保证，另外桥台台背伸缩缝、结构层路面在车轮荷载反复冲击碾压下容易造成破坏，引发交通事故。所以防止桥头沉降具有非常重要的意义。

【关键词】公路工程；桥头跳车；分析与防治

一、桥头跳车的原因分析

桥头跳车是指公路桥头由于桥涵构造物两侧与路堤填料衔接处的差异沉降而使路面出现显著的纵坡变化，从而导致车辆通过时产生跳跃的现象。它与地基条件、填筑材料、施工机械设备以及施工工艺等诸多因素有关。具体如下：

1.1 路基沉陷

不良地质处理不当是造成桥头跳车的主要原因。桥台及台后填方的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层，但由于桥台基础通常都进行了加固处理，所以它的竖向沉降变形极小，而台后填方的地基一般不进行加固，其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形，特别是南方地带多有深厚软土，抗剪强度低，一旦受到扰动，天然结构易受破坏，强度便显著降低，再加上桥头路基填筑高度较大.产生基底应力相对较大，在车辆荷载作用下，更容易引起地基沉陷。由于地基的这种差异变形，反映到上部路面，就出现了桥台和台后填方段的差异沉降变形，以至形成台阶，造成桥头跳车现象[1]。

1.2压缩沉降

台后填料一般为渗透性材料，存在着较多孔隙，加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能过分靠近台背，无法将填料颗粒间孔隙完全消除，在车辆荷载和自身重力作用下，填料迅速压缩。孔隙率降低，便在短时间内产生压缩沉降而造成跳车[2]。有时在工程实践中，虽然施工工序符合规定，压实度也达到要求，但相关研究资料表明，路基填料本身的压缩变形一般是路基填筑高度的1%，而高等级公路台后回填高度一般都较高，因而台后填土的压缩变形也就相应较大，随着时间推移，也会产生不可避免的沉降。

1.3施工不当

当前一些施工队盲目追求高速度，没有严格按施工规程作业，对地基造成扰动和破坏或使地基没有充分的时间固结。台背填土速度过快.对台背挡土墙等构造物挤压力大，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测，三分法”施工。用料没有把好质量关，排水措施没有做好，压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定.工后沉降大且不均匀。这是造成跳车现象主要原因之一。

1.4排水不畅及填土流失

在桥涵与路堤的连接部位，由于存在缝隙，雨水会沿缝隙渗透，下渗水对桥台一般不产生破坏作用，但对土类填料易产生浸蚀和软化，特别对填方体压实不够，易产生侵蚀和软化，降低强度，导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下，必然造成桥头路基沉陷[3]。

二、桥头跳车的防治举措

1.1软弱地基处理

防治跳车现象发生最直接的办法就是处理好桥头的软弱地基。国内为控制这一现象发生，通常对软弱地基的处理方式要格外注意换填法、超载预压、塑料排水板、喷桩复合法等的常规常用方法。而其中的水泥粉喷桩复合方法对软土的处理更为有效，其施工周期较短，但是同样费用较高；而超载预压利用施工过程中对软基的预压荷载，实现处理控制好软基的施工效果，但是 同样施工周期较长，而相对塑料排水板加固其实行的加固效果更为明显，而且施工流程更为简单，因此，从综合成本利益上来看，此处理方式较为实用。

1.2路基处理，台背回填处理方式

台后还可选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，选用这些填料有利于渗入的雨水沿排水设施顺利排出，也有利于改善压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向距桥台背不小于2m、且与路基相接处按不大于1∶1 设置斜坡或台阶，回填高度视路堤高度而定。桥头回填处理的另一方式是在路基上部（约50cm 范围内）设置水泥稳定料改善层次，使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距台背约10m 段，用一定剂量（如4%～6%）的水泥进行稳定，并且远桥台端设置不大于1∶1 斜坡或台阶。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。银川至古窑子高速公路就是同時考虑以上两种方式，效果非常不错。

1.3台背回填处的压实

桥涵路堤施工后如果出现沉降，会直接影响加大桥头跳车现象发生的几率，因此首当其冲的应该做好填筑路堤工作，一般处理方式可以对路堤进行预压处理使其固结，而等到路堤沉降以后就可以把涵洞上的土方加以挖除。另外，在台背填筑前，最好把桥涵顶面的排水设施工作做好；另外，台背回填这道工艺过程的实施比较特殊，应格外注意桥台衔接与路基的特殊位置，这里辗压、压实工作相对薄弱，工作较为困难，只有选定较小的台北回填类的压实机器设备进行到位的辗压、压实，但要注意每层的填筑厚度宜取12厘米左右进行反复压实、辗压多次，并且还要对每层处理的辗压厚度进行严格检查。

1.4路面处理

桥台搭板的防治措施可以缓解跳车的现象发生，其简单原理为在柔性路堤与刚性桥体结构中起到一个缓冲、缓解作用，搭板的铺设可以使路堤的沉降幅度降低，即过渡到刚性桥台上；至于搭板长度是由桥体上通行的车速与填土的高度以及施工后的沉降差所决定的，常规选取3-15m。值得注意的是，在搭板铺设的同时，可能其受基层应力影响，基层接受面与垫层以及路基就会变形，而发生沉降，因此针对这种情况，笔者就此介绍以下两种的防治措施：

1.4.1台背填料中加设土工格栅

在桥头一定范围内的路基填料中按不同高度分层次的加设土工格栅。利用土工格栅抗拉能力强的优势，增加路堤的抗拉、抗剪强度，提高路堤的整体性、稳定性，减小路基的不均匀度，能有效防止搭板的倾斜，从而减少桥头连接段路基的不均匀沉降。

1.4.2搭板末端设置枕梁

在搭板末端设置枕梁支撑，并在枕梁下设置水泥搅拌桩，使枕梁及水泥搅拌桩共同参与搭板受力，防止或减小因搭板倾斜而造成的跳车现象。

1.4.3设置变厚式埋板

搭板尾端处理可以浅埋、加设后式埋板，从而在一定程度上可以实现避免二次跳车发生。埋板的长度可以设置加设为3-5m。沥青的路面直接在搭板的末端加设厚式水泥混凝土就行，而如果是水泥混凝的话，就可以在搭板尾端、末端的接触路面改成加厚式板；而在搭板、加厚式埋板以及埋板的下层，应采取荷载强度或者弹性量较高的结构建设材料，以保障桥台与连接的路面衔接的刚柔层得倾斜变化，即水平与垂直方向的变化，从而提高桥体路面与结构之间的荷载能力与抗冲能力，进一步减少沉陷可能，规避缓解桥头跳车以及二次跳车现象发生。

三、结束语

总之，解决桥头跳车的问题是一项比较复杂的系统性工程，桥头跳车历来是公路建设中较为常见的一种路基病害问题。随着我国经济快速持续增长，预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作，需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成。另外，应用各种新工艺、新设备、新材料、新技术，针对不同原因，提出方案，才能有效地避免桥头跳车病害产生，不断地改善行车条件，促进经济发展 。