浅议高速公路桥头跳车的成因与预防

摘要：桥头跳车是高速公路通病之一，如何减轻或者消除桥头跳车，己成为高速公路建设中亟待解决的课题。本文主要对桥头跳车的成因及其预防措施进行综述，供读者参考。

关键词：高速公路；桥头跳车；预防.

1引言

桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一，严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了高等级公路建设的社会妙益和经济效益。因此，如何有效地消除桥头跳车或将跳车减小到最低程度，已成为高速级公路建设中亟待解决的问题[1] [2]。

桥头跳车，是指桥梁等构造物本身及台背由于行车荷载和自重的作用而继续沉降，由此产生不均匀沉降，致使台背与构造物连接处的路面出现台阶，从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。

2桥头跳车的成因

桥头跳车主要是由于构造物与其台背填土路堤的沉降不均匀引起的，引起路桥过渡段不均匀沉降的原因主要有以下几个方面。

(1)桥台及桥台基础的沉降

高速公路上桥梁等构筑物的设计和施工中对于其下地基的沉降和稳定性控制很严格，正常情况下其工后沉降量都很小，可以忽略不计，且构造物一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的刚性，而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构，因而，不均匀沉降正是因为桥台及桥台基础基本不沉降而台背填土路堤存在较大沉降引起的。

另外，道路与构造物桥台之间存在较大刚度突变，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大，在车辆荷载作用下,这个刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变,增强了桥头跳车的震动效果。

(2)地基的沉降

天然地基沉降是引起不均匀沉降的主要原因。桥涵等构造物一般位于沟壑地段，地下水位高，大部分属于软土等不良地基。由于软土低强度、高压缩性、底渗透性等特性，一旦受到荷载影响，则极易产生沉降，且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。再加上桥头路基填筑高度较大，产生基底应力也大，在车辆荷载作用下更容易引起地基沉陷。

(3)路堤台背的沉降

台背的沉降主要由台背填料与压实效果来控制。路堤台背台背填料一般为渗透性材料,空隙率大，且填土一般较高，按施工程序，在桥涵构造物完成后再填筑两端路堤，这样就会在台背碾压过程中出现死角碾压不到，局部密实程度很难达到质量要求。因此，在路堤自重和车辆荷载及振动荷载作用下，路基填料逐渐被压缩，孔隙率降低，密实度逐渐增大，从而在一定期限内产生路堤填土的沉降。

(4)排水不畅及填土流蚀

水在桥梁表面和引道路面集中起来会给桥梁引道造成极大的损坏。水通过接缝或者裂隙渗入桥台和引道路面之间的区域会导致接缝下回填土非常大的流蚀。如果没有引道搭板，上述情况会马上导致沉降，形成跳车；就算有了引道搭板，流蚀也会使土壤压实沉陷和产生横向变形空隙变大。水还会增加路面各结构层和路堤的含水量，加剧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。

(5)设计不当

设计方案对桥头跳车也有较大影响。但是目前，桥的设计着重在结构、地基承载力和稳定性上进行计算，而对总体沉降仅作验算，路面设计则是以整体弯沉和弯拉应力作为控制指标，而路基设计是以压实度和高度来控制竖向变形，如此可见，路桥连接处没有共同的设计参数控制，这对于一项工程而言，先天性存在不足,势必会引起受荷后的不均匀变形。

(6)施工问题

实际工程中，若是施工单位对台背用料不把好质量关，排水措施没有做好，压实度不符合要求，而是盲目追求进度，没有按施工规程作业，台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，地基土没有充分时间固结，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工等等，这些人为因素均会造成高填土路堤不稳定，沉降变形不均匀等不利后果，从而引起桥头跳车 [3] [4]。

3桥头跳车的预防措施

消除或缓解桥头跳车关键是减少不均匀沉降量和延长沉降特征长度，减缓不均匀沉降梯度，从而起到匀顺纵坡的目的[3-5] 。

3.1地基处理

为减少或消除路桥过渡段的不均匀沉降、有效控制桥头跳车，对台背地基进行加固处理是非常有必要的，尤其是软土地基、湿陷性黄土地基等特殊地段。对台背软弱地基处理，常用的方法有:换填法、注浆、强夯、排水固结、堆载预压、深层搅拌桩、砂桩、水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩) 等地基处理技术，提高地基强度与压缩模量，减小地基总沉降。

3.2路基处理

1）要做好的路基填料，应当选择强度高、宜压实、透水性好的砂砾土、石灰稳定土、卵石土等填料，填料要求级配得当。2）要保证桥头填土的自然沉降期，桥台立柱浇筑达到强度和涵洞盖板安装完毕就开始台背填土，尽量增加桥头填土的沉降期。3）不允许台背填土有压实死角，为保证台背及台前填土质量，可采用强夯处理方法，严格控制每层压实厚度，并合理配置压实机械。4）在桥头设置搭板及埋板，目的是将台堤间突变的错台高差分散至搭板的两端，这样做仅使路堤纵坡得到某个微小增量，从而可以改善桥头行车条件。

3.3路面处理

1）采用过渡性路面，据桥涵长度和路基容许工后沉降值等，在桥头一定长度范围内铺设水泥混凝土六棱块、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等过渡性路面，待路堤沉降基本完成后，再改铺原设计永久性路面。2）预设反向坡度，为争取工期，可采取在台堤结合段预留反向坡度，坡度大小应根据台堤间的沉降差确定。但是坡度的精度控制有待资料积累，走向完善。3）为了确保路面与桥面混凝土连接的顺适性，可以将桥面与路堤路面的铺装层混凝土一次完成。4）针对水泥混凝土路面，在桥台与路面连接处，易产生横桥向裂缝，因此要对桥台与路面间的接缝进行处理。为防止雨水渗人，可在接缝间塞入玻璃纤维、沥青麻絮等填缝材料，再灌进较稀的沥青。

还应加强排水系统的设计，合理安排施工工序，严格控制施工质量，做到桥头跳车综合防治。除了上述常见预防措施外，还有一些其他的设计理念及处理措施。应用土工格栅或是对高填方台背进行钻孔灌浆处理[6]，设计上进行路桥同步设计[5]。

4结论

如何有效克服和改善桥头跳车，已越来越引起广大工程人员的广泛关注。但就目前来说，桥头跳车还是比较难以解决的工程问题，我们还需克服诸多困难，就此必须制定更加合理的解决方案，在实施方案中抓好重点环节，研究新的设计方法与处治措施，有效避免此问题所产生的危害，行车条件改善的同时，为人们提供安全、舒适的行车环境。