平原地区高速公路桥头跳车的原因及防治

【摘要】随着平原地区高速公路的迅速发展，投入营运高等级公路越来越多，从已投入使用的高速公路来观察普遍存在一个桥头跳车的问题，桥头跳车已成为最常见的质量通病之一。本文就如何解决高速公路桥头跳车的原因级防治措施进行了阐述。

【关键词】平原地区；高速公路；桥头跳车；原因；防治

一、桥头跳车出现的原因

桥头处的刚性介质和柔性介质不均匀的沉降这是平原区高速公路出现桥头跳车的重要原因，产生沉降的主要根源是土体不稳定造成的，不稳定的土体主要有两大部分即回填土和地基土，有以下几种影响因素：

1、土体本身的因素

台背土中有水分的存在，这是必然导致孔隙的存在，施工中无法将土中的水分完全消除，所以完全消除填料颗粒间的孔隙是不可能的。受路基、路面自重及车辆静载与冲击振动荷载的作用，填料的孔隙率就会越来越减小，填料在不断压缩的同时，填料的密实度也就越来越大，一定时间内路基便会出现沉降的现象。权威资料调查研究表明：路堤的压实度达到95%时，每米填土的沉降量为1cm左右。

2、台背回填土土质的因素

土质的好坏对回填土的压实性和稳定性有着极其重要的影响，如果土质不是很理想，碾压的密实度就很难保证，受到一些不利的因素就会降低土的稳定性和压实性。

3、选用的施工方法

(1)施工程序不满足设计和先关规定的要求，为了加快施工的进度，就会加快台背填土的速度，填料没有固结完全，就会加快填土沉降，同时填土沉降就会挤压台背挡土墙等构造物，若台前护坡、挡墙等结构物砌筑不及时，则可引起土体滑移，影响压实效果，甚至危及桥基。

(2)台背、尤其是台墙后侧及翼墙内侧填土，因受施工作业面限制，不易使用大型压实机械，难以达到规定压实要求。

(3)台背填筑施工把关不严，施工时没有严格按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工，没有选择合适的气候条件进行施工等。

4、毛细水的原因：土体内渗进水或毛细水对土体都会产生不利影响。由于水的渗入，土体变得潮湿松软，降低了承载力，冬天土体冻胀，夏天在气温高的季节里土体内形成水蒸气导致土体变形、上鼓下沉形成的桥头跳车。

5、边坡稳定的影响：由于路基边坡不稳定也会导致中间土体的松动而沉降形成桥头跳车。

6、土工材料使用不当的原因：土工网的性能及层铺工艺对土工网的作用影响很大，处理不好，也会随土体的下沉而下沉形成桥头跳车。

7、搭板设置不当的原因：搭板设置不当或搭板自身强度低断裂与土体变形同步下沉形成的桥头跳车。

二、防治方法

平原地带高速公路桥头路车的防治应从设计、施工、管理、监督等方面入手。设计时应全面考虑引起跳车的各种因素，提出符合实际的防治方案；施工过程中必须要有高度的质量意识，加强施工管理，尊重设计，加强监理的监督力度，克服人为的因素，是减少桥头跳车的关键。

（一）回填土稳定措施

1、从台背回填土基底处至路床顶采用同一标准压实度，尽量减少土中孔隙，在条件允许的情况下每回填1m增加一遍重夯，提高土体的密实度。有资料显示：采用增加重夯的台背回填比常规回填产生桥头跳车概率降低80%以上。

2、为满足压实度的要求，最好采用透水性好的粒径不大于5厘米的级配砂砾填筑，当地不产砂砾而用粘聚力差的粉土填筑时，可采用掺加石灰、粉煤灰等材料使土稳定，或在土中加筋等措施来解决。

3、施工时按设计要求进行台背回填，严格控制每层的摊捕厚度、平整度、拱度及填加材料的剂量。根据气温随时调整土的含水量。碾压时按试验段提供的数据进行，仍按先轻后重、先两边后中间的碾压顺序进行，压到没有轮迹，经检测压实度符合标准要求时，方可进行下层铺筑。

4、采用合适的压实设备或施工方法，确保台背回填料的密实，特别是大型设备不能压实的地方，可采用人工、小型设备、浆砌圬工，半刚性材料等进行弥补，有条件填砂砾地方，可采用“水密法”进行台背回填，效果很好。

5、路基与台背填土搭接处是压实的薄弱环节，为确保台后填土范围内土体的稳定，施工安排上应将搭接部位放到距桥台30米以外，即使搭接部位土体下沉，也只是柔性介质间形成的曲线下沉线，不会产生桥头跳车现象。

6、土工网的性能及层铺工艺

（1）对土工网的要求，除应满足抗拉强度大于等于6000N/m，最大负荷延伸率小于等于15％外，还应要求具有一定的磨擦系数，阻止土的移动，为延长使用年限，应具有耐老化，耐腐蚀等性能。

（2）层铺工艺上应注意以下几点：

A、土工网采用纵向铺在密实、平整的基层上，横向网片之间搭接20厘米，用尼龙绳绑扎结实，尼龙绳的抗拉强度及延伸率应与土工网相同。

B、土工网四周应采用塑料制成的圆形锚杆固定，有桥台处也有可用结构粘合剂粘在桥台背墙上。锚杆的长度应经试验确定，一般上层土工网锚杆打入下层土工网描杆长度的1/3即可。塑料锚杆强度高、耐腐蚀，其使用年限与土工网相同，是理想的锚固材料。锚杆可加工成粗糙面，以增强锚固效果。

C、在铺设土工网时，应给土工网预加部分应力后再用锚杆固定，对分散应力、稳定土体、减少沉降起到重要作用，这一点应引起注意。

7、台背土体防水措施

在搭板下应铺一层PVC薄膜，防止雨水渗进台背填土中。

在路面设计中，虽然在沥青砼路面与基层之间设了乳化沥青防水下封层，但由于基层或沥青砼路面裂缝，必然会引起防水层的开裂，雨水沿裂缝渗到搭板上、沿搭板坡度流向搭板端部而渗进土中，尤其在搭板开裂的情况下，雨水直接渗入土体中，严重影响土体稳定。因此在搭板下铺一层PVC薄膜防水是最好的选择，此材料具有取材方便、加工简单、使用耐久、造价低廉等特点，还具有一定的弹性，在搭板断裂的情况下也不会破裂。

PVC薄膜采用横铺，纵向搭接20厘米，用胶粘剂粘牢，四周可用土压上临时固定，纵向做成与搭板相同的坡度，端部设横向排水管或排水盲沟与路基边坡急流槽相连、将水排入路基边沟中，当地下水位较高，路基受毛细水影响时，最好在路基底层一定高度处铺一层PVC薄膜，可阻断毛细水的上升，并有保温、减少土基冻胀功能。

8、路基边坡稳定措施

（1）台背回填土范围内的边坡应采用美观的护压型重力式防护，如用砼或浆砌片石做成的拱型骨架或其他重力护压防护型式；护坡道及边沟用浆砌片石或砼预制块防护；在土路肩与边坡相交处及边坡与护坡道相交处是碾压的薄弱环节，在车辆荷载的震动及雨水渗入的情况下，极宜产生土体下滑，这两处应采用挡土墙来抵抗土体的移动（挡土墙可用聚丙烯拉筋拉住、端部锚在土基中），这样，使边坡、护坡道、边沟形成一个整体的护压型重力式防护体系，阻止土体的下滑。

（2）对于粘聚力小，易于松动的土质，在台背回填土范围内，填土高度大于6m时，应设置边坡平台。

（3）路基和锥坡要分层超宽碾压30－50厘米，对这部分土体的密实度应引起足够重视。施工阶段做好临时排水，边坡一但被雨水冲毁，必然采用挖台阶方法，认真修补夯实，超填部分削坡应避开雨季。

（4）路基边坡防护施工时，应特别注意不要破坏边坡的稳定。

9、台背回填至设计标高，对填土进行夯击击实（土中加土工网时不宜用）奋击影响深度控制在8米左右，靠桥台处为避免对桥台产生影响，采用减少夯锤提升高度，增加夯击次数的方法夯击，也可采用对土体注浆方法使土体达到理想的密实程度。

（二）地基土稳定措施

在高填土地段，由于填土自重大，与车辆荷载的共同作用，地基土必然产生压缩变形，随着时间的推移，变形越来越大，对稳定性不好的承载力差的地基更为严重，对承载力差的地基可采用粉喷桩、强夯或采用超载预压等方法处治，会达到理想效果。

（三）刚矛介质过渡方法

纵向在考虑刚柔介质过渡的同时，竖向应考虑从下到上土体的稳定性能的递增，以保证纵向刚柔介质顺利过渡。为此纵向应设三个过渡段。

第一过渡段：即搭板上面的路面，由桥面结构层厚度向路面结构层厚度过渡。由于搭板设有坡度，搭板顶面与路面之间形成一个三角区域，此三角区全部用水泥稳定碎石填筑，施工时，将小于8厘米厚的水泥稳定碎石层切掉，填上沥青砼。

第二过渡段：即路面基层加厚段。从搭板端部向后10米范围内，路基水泥稳定碎石基层加厚，加厚的厚度应使水泥稳定碎石基层的底面标高小于或等于搭板端部顶面标高，一般加厚20厘米或40厘米为宜。

第三过渡段：全长10米，即路面水泥稳定碎面基层加厚段向不加厚段过渡，与填方路基相连接，完成刚柔介质过渡的全过程。

（四）搭板的稳定措施

1、搭板受力分析及结构处理

搭板一端锚固在台背墙的“牛腿”上（明涵在台帽上），视为铰支座，另一端为自由端。由于搭板下土体的下沉不是均匀的，在荷载作用下，搭板即存在悬臂受力又存在非典型简支受力状态。为此，除搭板应具有足够的厚度外，在受拉区应配足受拉钢筋，即在搭板的上下面配足规格相同的钢筋，具体配筋应经计算的确定，确保搭板不开裂。

在台背墙“牛腿”和搭板内应设Φ8螺旋筋以增强栓钉处砼抗拉强度。锚筋和螺旋筋预埋在台背墙的中线上，另一根螺旋筋在浇筑搭板前套在加套管的锚筋上，然后再浇筑砼。

在搭板不断裂的情况下也吸一种不稳定的因素，即悬臂整体下沉，在搭板端部路面产生曲线形下沉线，不会出现桥头跳车现象。

三、结语

总之，桥头跳车的防治是一个系统工程，需要设计与施工的密切配合，相信通过努力，桥头跳车问题一定能够得到更好解决，公路行车也一定会更加舒适、快捷、安全。