浅析桥头跳车的成因及防治措施

付向阳

摘要：随着社会的发展，公路成为连接人们经济的桥梁，不同地区之间进行交流和沟通的交通方式之一。近年，我国投入高速公路运营的成本也在不断地增加，公路建设的不断完善下，桥头跳车现象却一直存在着，桥头跳车不仅对行车安全造成困扰，也会对公路的日常维护工作带来巨大的负担，而行车速度也会受到不同程度的影响，因而对公路或者桥面带来较大的冲击载荷，造成桥面或者路面不同程度的毁损。本文就桥头跳车这一问题入手，分析跳车的原因，并从这些原因入手进行分析，找出适当的处理方式，以减少公路路面建设的经济开支，减轻路面维护人员的工作，降低桥头或者公路路面的毁损，延长公路及桥头的使用寿命。

关键词：桥头跳车；成因；措施

截止2016年年底，根据中国工程院的不完全统计，我国公路桥梁数将达60万座，总长4593万米，成为世界第一的公路桥梁大国。伴随着飞速发展的公路建设事业，我国公路桥梁建设水平也在不断地提高，然而仍旧有许多公路桥梁建设隐患未被解决。

桥头跳车作为公路建设运营中“八大通病”之一，至今仍然没有找到彻底解决该问题的方案，而桥头跳车现象无论从政府财政支出还是个人安全角度来讲，都是一个重要的课题。

一、桥头跳车的危害

桥头跳车现象之所以要解决，是因为它带来的不仅仅是驾车时颠簸，造成的不仅仅是驾驶舒适感的缺失。可以从以下几个方面分析桥头跳车现象带来的危害。首先从驾驶方面进行分析，驾驶者在长期的行车过程中，遇到突然的颠簸容易给驾驶者的心理造成过大的负担，且当汽车遭遇颠簸后，汽车轮胎与道路表面都会产生极大的冲击载荷，长时间负荷过大的冲击载荷，容易使道路表面产生断裂、桥梁桥台、伸缩缝、桥台等不同程度的毀损。其次，过大的冲击载荷对于道路的磨损，汽车轮胎的磨损，都是巨大的经济负担，路面的养护工作量无疑会加大，而轮胎更换的次数也会被提高。最后，桥头跳车现象在夜间行车时，容易造成行车安全问题，夜间驾驶时驾驶者的精神状态本就不是很好，当驾驶者在驾驶过程中遇到桥头跳车现象，往往容易出现操作失控等问题，最终对生命财产安全带来巨大的损失。

二、桥头跳车现象原因分析

（一）地基沉降。

公路建设选址多数是在野外或者是暴露的自然环境中，地基多为天然地基土，在天然地基上修建道路桥梁时，筑堤过程中往往会由于来来往往的车辆，不断地在其基土之上施加连续载荷，导致天然基土的土质发生变化，原本的天然土地成为欠固结土，从而导致地基变形以及沉降，地基的变形沉降势必引起道路的沉降，桥头跳车现象也就必然会发生。

但是路面的沉降方式根据不同的情况有几种不同的沉降模式，一般是局部沉降现象较为普遍，根据对已建高等级公路路桥过渡段的调查，对不同不均匀沉降表现形式进行了归类如下：

1.纵坡变化。当台背与构造物不均匀沉降较大时，有可能造成引道纵坡变化。

2.局部沉降。局部沉降指在构造物台背的一段过渡段上发生局部高低差的现象。据其发生的位置又分为2种形态。

（1）垂直错台。局部沉降发生在台背与过渡段结合处，即最大沉降深度距离桥台背很近，形成错台。有时过渡段路面不发生局部沉降而是相对路面设计标高整体下沉，这种情况也会造成垂直错台。

（2）凹陷。局部沉降的最大深度距离桥台背有一段距离，局部沉降范围较错台要大。局部沉降是过渡段上局部位置土体与桥台以及其他位置上过渡段土体之间不均匀沉降较大而产生的。

3.过渡段横坡变化。当桥梁过渡段为高填土路堤时，路堤中心和路肩处由于土中应力不同而产生不均匀沉降，从而引起路堤横断面及路拱坡度变化，这种情况在软土地基高路堤上发生较多，过渡段路堤横断面及路拱坡度变化，从路线方向来看，桥台与填土路堤之间就会产生错台，愈靠近路中错台高度愈大。

（二）排水不畅及填土的流失。

在桥涵与路堤的连接部位，由于存在缝隙，雨水会沿缝隙渗入，对路面结构层和路堤产生冲刷和侵蚀，增加路面各结构层和路堤的含水量，甚至造成各种细粒土的流失，随着路堤和各结构层的破坏，在外部车辆荷载冲击作用下，必然造成桥头路堤沉陷，产生跳车现象。甚至在有些环境质量堪忧的地区，雨水中所含的酸性物质较多，对路桥的破坏能力更大，路面与桥面的结构层将会遭受雨水的持续破坏，而路基的填土抗剪切能力都会下降。当达到一定的时长，路面结构会将会极度的不平整，造成更严重的跳车现象。

（三）填土压缩沉降及滑移。

1.填土压缩。地基沉降的部分值是路基压缩量造成的。路基压缩量是由于两方面的原因造成的，一方面的原因是路堤自身重量的加载，另一方面的原因是汽车垂直所加的载荷以及汽车的振动作用，两方面的载荷导致路面填土被压缩，填土之间的缝隙减小，填土的密度增大，再加以一定的时间，整个路堤的填土会发生大的变形。

而填土压缩的程度也会根据填土材料的不同发生变化，不同填土材料会造成不同的压缩效果。而一般情况中要尽量少使用具有较大压缩弹性的材料，材料的压缩弹性大，就代表材料所能发生的压缩率就大。

除去材料会造成较大的填土压缩量外，道路桥梁建设的施工场地也能对填土的压缩程度造成影响，一般的建筑施工次序是先搭建桥涵构造物，再对两侧的路堤进行筑建，而当施工环境较为恶劣的情况之下，譬如施工的场地面积小、工期短等情况，就会造成车辆的对填土的压缩不充分，有些地方的填土物没有被充分地压缩，桥梁的死角被施工队忽略或者由于施工难度而放弃某些位置的压缩。这种情况下，就会造成桥梁的局部区域的压实度难以到达要求水平。

最后，雨水、沿海地区的水位上涨等不可抗力，都会造成填土压缩。

2.填土滑移。造成路面的填土滑移的原因有几点：①对桥以及路面进行施工建设时的考察工作不到位，导致选择的路基土层结构不稳定，填土本身就会发生滑移现象。而考察失误，导致建造的路面和桥头填土自然滑移。②雨水或积水等对地基的长期冲刷，导致细小颗粒物的滑移，路面结构遭受破坏，而这种情况的发生尤其是当填土为沙粒时的情况。③天然灾害譬如洪水等侵蚀，导致的填土滑移。

（四）其它原因。

除了以上因素外，汽车的超载、桥头与路面搭板搭接形式也能够造成桥头跳车现象。一般来说路面载荷承受能力有限，长期过载负荷会导致路堤沉降量加大。而在很多情况中，结合地区的经济发展，会发现，双侧路面的结构破坏情况不一样。这是由于地区经济贸易往来中，运输出入情况的不一致导致的，结合该种问题，路面的搭建铺设应当考虑到当地经济发展，结合路面所需要承受的载荷，设计填土材料和路面结构。

而桥头与路面的搭板搭接方式，在填土结构稳定，排水系统设计无故障的前提下，成为桥头跳车现象的主要的原因。而搭板搭接的失误，造成的桥头跳车现象的后果比以上集中因素造成的危害要大得多，因为搭板搭接失误往往会造成二次跳车。而搭板搭接的不当往往是施工操作不规范造成的。

三、桥头跳车的防治措施

（一）换填法。

当台背地基经充分碾压后承载力仍无法满足要求，但台背填土高度又不大时，台背基底可做浅层换填处理，如换填当地砂砾或中、粗砂，条件许可时也可换填石渣、块石，当缺乏上述材料时，可采用石灰或水泥做浅层加固处理。换填材料要高出地表一定高度以对地基进行超压。采用换填法时要求填料符合工程要求，要切实保证换填土性质的均匀性（特别在桥基础处） ，严格按照规范有关要求碾压夯实； 如遇到有水情况，还要考虑填筑时的排水措施。换填法的处理深度宜控制在0. 5～ 3 m以内，换填层太薄，效果不显著； 换填层太厚，处理费用太高，且工期较长。

（二）排水固结法。

在台背填土较高，软弱土层较厚，地基沉降变形很大时，仅靠换填不能有效解决问题，需对地基进行深层处治，此时可考虑采用排水固结法。排水固结法是在修筑构造物前，对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压，使土体固结沉降基本或大部分完成，从而提高地基土的强度，减少地基工后沉降的一种地基加固处理方法。

排水固结法处治台背地基的简单原理是在台背正式回填之前，在地基表面垂直打入排水通道，铺设砂垫层，然后在砂垫层上填土，填土高度大于路堤设计标高，迫使地基土密实，促使其提前下沉，待地基强度及变形达到设计要求后，即开挖台背进行构造物的施工。这样就可以减少或消除桥台地基和台背地基间的不均匀沉降。

（三）CFG法。

在工期较紧，容许的工期内采用排水固结法难以达到工后沉降要求时，则宜考虑采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基方案。CFG桩在碎石桩基础上发展而来， 主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥和水拌和而成的一种具有一定粘结强度的桩。碎石是该桩体的粗骨料，石屑是填充碎石孔隙，改善骨料级配的次骨架材料，粉煤灰具有填充作用。CFG桩和桩间土一起通过褥垫层（由碎石和石屑组成）形成CFG复合地基，对于CFG桩处治构造物台背地基而言，为了使沉降变形达到递减变化的目的，可以通过调节桩进入地面以下的长度来控制地基的沉降量，即采用渐变桩实现桥台与路堤的刚柔过渡。

（四）压力注浆法。

压力注浆法就是指利用液压或气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，经过一定的时间后，浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体，从而使土基得到加固，减少工后沉降。此方法是应用最广泛的一种处置办法，近几年，随着高速公路桥头跳车问题的日渐突出，采用注浆技术处治桥头过渡段已逐渐在国内多条高速公路上得到应用。四川省国道线广北路年开始对部分沉降较大的地段进行了注浆处治，达渝高速公路二期工程完工后也对桥头路堤进行了注浆处治，从后期营运观测来看，与同期建设的其他项目相比，路基的不均匀沉降明显减少。

（五）强夯法。

强夯法是将重型夯锤从一定高度自由落下，从而对土体产生巨大的冲击能，冲击能一方面可有效地提高土体的密实度，另一方面使路基附近的桥台等构造物受到振动冲击力的作用。因此，采用强夯法加固桥台背路堤，一方面要研究强夯动力作用下对路基土的夯实效果； 另一方面也要研究附近结构对强夯振动冲击波的承受能力，以及由于构造物的存在，对路基强夯效果的影响。在确保桥台允许变形和稳定的情况下，对台背路堤进行强夯补压处理较经济；且强夯设备简单，强夯完毕，设备一退场，下一道工序或工程即可开始，无须等待，因而与其他处治方法相比，可大大缩短工期。

（六）设置桥头搭板。

桥头搭板是目前我国高等级公路建设中常用的方法，通过搭板把集中的不均匀沉降量分散在搭板长度范围内，使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上，起匀顺纵坡的目的，使车辆通过时跳跃现大为减少。合理设置桥头搭板可有效解决局部沉陷和错台或横坡变化的状况，但不能解决纵坡变化情况，因為当桥台和台背路堤之间发生不均匀沉降后，搭板两端分别随两者下沉，即桥头搭板绕简支端转动，纵坡变化仍然存在。

（七） 采用过渡型路面。

根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值等，在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成（一般为3～ 5年）后，再改铺原设计永久性路面。过渡性路面可采用预制水泥混凝土六棱块、条石铺砌、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等类型。其中水泥混凝土六棱块和条石铺砌仅适用于水泥混凝土路面，最大优点是翻修处理速度快；但不易铺砌平整，行车有抖动感觉，且其砌缝应采用防水材料，以防雨水渗入，损害路基。值得推广的简便有效方法是沥青表处过渡层类型，其优点是当出现较大沉降时，及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂，便能确保行车畅顺，有效避免跳车现象。

四、结束语

本文通过桥头跳车现象的研究现状入手分析，分析了我国路桥出现桥头跳车现象的原因，并通过一系列的原因，提出相应的处治方案。由于各种因素综合作用，对于桥头跳车采用单一措施处治的作用与效果总是有局限性的。因此，为了解决桥头跳车病害或使防治作用更为有效，需要综合考虑，同时采用多种措施进行综合防治。例如，为减少路桥过渡段不均匀沉降，在对地基进行处理的基础上，考虑台背路堤处理措施，譬如采用土工合成材料或者轻质回填料回填台背，当发现台背路堤压实度不能满足要求时，可采用强夯法予以补压； 最后在路面或者半刚性材料层下设置完善排水设施。

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