桥头跳车的处理探讨

　　摘要：桥头跳车影响了行车的速度、安全与舒适，本文从桥头设计、施工、养护等方面分析产生跳车原因，并提出了桥头跳车的处理问题。

　　关键词： 桥头跳车 形成原因 处理 探讨

　　桥头跳车一直公路设计及建设者们努力解决的问题之一，其形成原因主要是桥涵两端的路堤与桥涵本身不均匀沉降而导致该处路面纵断面线形发生突变，使车辆行驶至该处发生明显的颠簸现象，它不但影响了行车的速度、安全与舒适，而且也影响了桥梁的使用寿命和公路的社会效益。目前，桥头跳车已成为一种普遍的桥梁病害，不论从设计还是从施工、养护，解决桥头跳车问题已成为公路行业发展的需要。

　　桥头跳车的原因分析

　　——设计方面

　　桥梁的设计着重在结构、地基承载力和稳定性上进行计算，对总体沉降只作一般规定，跨径100m不必验算，从抗变形能力即弹性模量看，不论是轻型桥台还是重力式桥台，其弹性模量值是台后填土(或石渣、掺灰等)弹性模量值千倍左右，因此两者在沉降方面产生了明显差别，同时在路桥连接处没有专门的设计要求(路面设计以整体弯沉和弯拉应力作为控制指标，路基设计以压实度和高度来控制竖向变形)，而是路桥分别按各自的指标进行设计，没有统一的标准，加之在结构上没有进行特殊设计。所以，从设计上分析，在路桥连接处没有共同的设计参数和控制指标，是不连续的。对桥梁工程而言，其从最开始，就存在着先天不足，其势必会引起桥梁受荷后的不一致变形，即桥头跳车。

　　——构造方面

　　桥头跳车主要出现在桥与路的分界处，不论是钢筋混凝土还是素混凝土桥，或是其他结构，就总体来说均为刚性体，而不论是什么等级的公路，其基础均为自然土质，且相对混凝土结构应为柔性体，其上层路面可视为弹性体或半刚性体，所以在分界线的两侧一是刚性体，一是柔性结构，在结构刚度上产生了很大的差异。

　　——基本成因

　　在公路工程中，无论是先修桥还是先修路，在施工结束不开放交通时，短期内不会在路桥结合处出现明显高差，也就是说在没有荷载作用下不会产生桥头跳车，只有在放行交通后，在反复的动载及静载作用下，随着作用时间的增长而越来越显严重，直至其基本稳定。

　　——施工工艺方面

　　桥台的施工属于分段浇注或拼装砌筑。其构成可以说为均质等密体，整体性较好，其组成和形状基本不受外界条件的影响，而台后填土的施工则不同，虽然在靠近台背一定范围内，从填料上尽量采用砂砾、石渣、灰土等，在施工工艺上也要求分层填筑、分层夯实、密实度要求达到一定数值，但在实际施工中往往这部分是最薄弱环节，大部分是桥台完工后填台背，由于作业面小，因此在填筑和碾压上受到限制，检测也有一定的局限性，而且在靠近台背一定范围内存在碾压不到的死角，目前的压实手段难以保证其上下密度一致。因此，台后填土施工无论怎样加强，也达不到桥台施工后要求的强度，而且随着气温、水分的变化，也影响到台后填土的强度，所以从施工工艺和施工过程上也给日后的桥头跳车留下了隐患。

　　——从沉降的特征来看

　　桥台的沉降只随地基的沉降而产生，一般情况下几乎没有(个别桥台建在软土地基除外)，而台背路的沉降则由路面沉降、路基沉降、地基沉降三部分组成。路面沉降忽略不计。若视同深度处地基沉降相同，则主要区别在于台体和台背路基本身组成材料的变形。台体组成大多为刚性体，不存在受荷后的压缩变形，而台背路基受荷后的变形情况则不同，在荷载作用下，大部分桥梁台背的沉降远远大于台体的沉降，因此在沉降上两者没有达到接近或相等，必然在行车后产生不一致沉降而导致跳车。

　　——从自然条件上

　　桥台台体部分基本不受自然条件的影响而产生明显的变形，而台背路基则不同，在温度和湿度的影响下会发生变化，随着路基路面材料中水分的增加，土粒胶体的接触点见小，液相膜增厚，从而降低了土体路基的强度和颗粒间的结合力，在外界荷载作用下，变形比较明显，这样就必然导致路桥结合处出现跳车。

　　桥头跳车的解决途径

　　由于路桥分界左右的设计方法及要求，还没有统一起来，存在着造成桥头跳车的理论缺陷，因此，在此处一定范围内要有新的、有针对性的设计方法——特殊设计，从理论上解决桥头跳车。我们在设计施工及大量的实际调查中发现，桥头跳车的范围一般发生在台背后0～10m内，从上面的原因分析中可知，产生跳车的基本原因是桥路的不等值沉降导致。因此，特殊设计应以沉降理论为基点，计算出桥路沉降差值，根据差值采取相应的结构处理措施，使其差值减小至趋于零。根据土质土力学理论，将台背后的沉降区作为一个单元格，视为均质体，侧向不膨胀，依据规范、规程、规定分别计算出桥台及路基地基的沉降量，取其大者比较，根据差值提出路面结构形式、路基填料及路基路面的控制指标和地基处理方案，最后演算调整使路桥沉降值相等或接近，从而在理论上解决了跳车的内在因素。

　　设计方案确定后，施工是关键，尤其在桥头等薄弱部位，加强施工管理，严格按操作规程办，并引进先进的设备，配置压路机、小型蛤蟆夯或汽夯。首先要在桥头原地面进行处理，若遇软土、沼泽等不良地质段，要按特殊地质采用砂井、板桩、灌浆等办法处理，以使地基达到足够的强度和密度;其次是路基填土或填料，在材料选择上，应选择渗水性好、强度高、压实快的材料，北方冰冻地区还应选择抗冻涨强的材料，如碎石、沙砾、工业废渣、碎石土、石灰土等。填筑方法上要分层填筑，厚度与路基相同，即15～20cm，并且比地基纵向长2m，呈斜坡或台阶形填筑至路基底面。这个阶段，必须进行严格的质量控制，首先，第一层回填时应先找平，高差较大的部位可分几次逐步找平碾压后再分层填筑。其次，回填高度严格掌握在15～20cm。最后，加强施工监理及自检，现场设旁站监理和自检员，每层在紧挨台背、桥头填筑与路堤接茬处及二者中间分三处抽检压实度，抽样时在取样范围内目测选择最差点，检测有一点不合格者必须进行返工处理。

　　山东省菏泽市作为平原地区，桥头跳车的情况比较严重，为此，我们在市内几条国省道干线公路上采用做桥头搭板的方法，效果不错。

　　桥头设置搭板时，搭板的埋置深度、坡度、厚度与长度、搭板与桥头的连接方式，搭板的配筋等均应根据具体情况而定。搭板长度L=y/sinx，搭板长度取决于x值的大小，y值越小行车越平稳，x值的大小与设计荷载和行车速度有关，x=arctgV/H。所以，通过计算可将y控制在一个较理想的范围之内，y值的确定可根据不同的公路等级通过实验，采用相应的设计车速得出最佳的y值。搭板最好选用变截面，搭板下面尽量采用透水性好，易于夯实的材料填筑。

　　尽管在设计和施工中采取措施来防止桥头跳车，但在实际中由于种种原因，还有可能出现个别跳车现象，成为桥梁病害。在养护中，我们发现采用灌浆方法进行处理效果不错，这种方法既不对公路产生破坏，又可维持正常通车，还可缩短工期，节省投资，并且使用的设备、材料简单，灌浆主要由水泥、粉煤灰、水和少量速凝剂，按一定比例配置而成。根据下沉部分的结构探查，确定适当的浆液比重和注浆深度，控制一定的注浆压力，依靠吃浆量和影响半径来填充土体空隙，增强土体强度，弥补沉陷不足。这种处理方法在山东菏泽使用，效果颇佳。

　　总之，随着山东普通干线公路技术等级的普遍提高，控制和解决桥头跳车问题已越来越受到业内人士的重视，方法也会越来越多，越来越先进。

　　参考文献：《公路工程技术标准》JTG B01 2003 交通运输部