公路桥头跳车的防治措施

时间：2024-05-17

孟庆荣

（陕西省商洛公路管理局商州公路管理段，陕西商洛 726000）

引起桥头跳车的原因主要是由于桥头和路面连接处出现了明显的高差，并伴有逐步向路面方向发展的裂缝。桥头跳车现象在高等级公路中非常普遍，有些已严重到影响行车安全和舒适性的程度，给养护部门带来了很大困难。桥头跳车的症结在于桥头引道的路基路面和决定桥面标高的桥台两者在各自沉降后所形成的高差，要完全消灭这个高差是不可能的，只能通过分析研究和采取防治措施尽可能的减少，使其控制在设计行车速度下感觉不到跳车振动的范围内，以满足快速、安全和舒适的行车要求。

1 桥头跳车的形成原因

1.1 地基土质不良造成的沉降。桥涵通常置于沟壑地段，地下水位较高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量大，孔隙比大，压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，便极易产生沉降。同时桥头路基填筑高度较其他地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降较大。

1.2 台背填料压缩引起路基的沉降。台背填料因含水分、存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩,密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。因此，压缩沉降主要取决于填料性质，施工条件及台前台背的防护排水工程的设置情况。

1.3 桥台背填土压实度达不到标准。由于引道填土在压路机碾压时工作面小，特别是埋置式柱式桥台台帽周围一般压路机无法作业，直接导致桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准。压实的死角成为桥头跳车的重要根源。

1.4 路面渗水，加剧了桥台跳车。如前所述，一旦沉降差异达到一定的程度，桥头跳车现象就会很快发生。而汽车行驶于凹凸路面时因冲击作用，将使路面结构产生较大的附应力。从而加速了路面结构层的破坏，增加了路基填土的受荷变形。整个路面结构层在桥台与路堤衔接处可能会被撕破，导致路面排水不良，路面的积水通过撕裂处渗到土基，进一步降低土体强度,湿陷性黄土尤为严重。使沉降增大、跳车加剧，严重时还会出现沉陷或坑槽。而这些病害更加剧了排水的不畅，路面渗水更为严重，形成恶性循环。

2 减少桥头跳车的措施

2.1 地基预压处理。预压处理就是在拟建桥台处，先填土预压，待地基强度提高到一定程度后，挖去填土，再建造结构物。有时为了加速地基固结下沉，在填筑路堤时，还可预先把土填得比设计高度高一些，或加宽填土宽度，待沉降稳定后再挖除超填部分。这种预压或超载预压的方法，可以说是处理软弱地基最有效、最经济的方法，它不仅可以解决桥头的跳车问题，而且可以解决台后填土的不均匀沉降问题。

2.2 地基加固处理。地基加固处理是最有效的防治桥台跳车的方法之一，尤其是软弱地基。由于地基加固的费用占总投资的比重很大（约三分之一以上），所以，要认真选取经济、有效的加固方案。

根据多年的施工经验，对正常压实的软粘土而言，首先应考虑采用排水固结措施，如插塑料排水板等方法，通过设置来改善地基的排水条件，缩短排水途径，使地基承受附加荷载后，排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。这种方法既经济又有效。如果属于软弱地基，除了常规的排水固结措施外，更多的是采用挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性，使桥头路基尽量连续平稳过渡。

2.2.1 对产品质量的控制。要求塑料排水板须符合设计要求和质量标准，产品须有资质的厂家提供，并有出厂检查合格证，运至工地后，须按规定频率抽取样品进行检验，合格后方可使用。

2.2.2 施工工艺需按以下程序进行：整平原地面—构筑土拱层—机具就位—塑料排水板穿靴—攒入套管—拔出套管—割断塑料排水板—机具移位—摊铺砂垫层。路基拱层采用级配碎石构筑时，应在拱层构筑前先打设排水板。

2.2.3 为防止排水通道堵塞，要求塑料排水板滤管材料具有一定隔离土颗料和渗透功能，应等效于0.025mm孔隙，渗透系数应不小于规范要求，施工现场堆放的塑料排水板盘带应适当覆盖，以防暴露在空气中老化。施工中要防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现须及时清除。

2.2.4 为防止塑料排水板固定不牢，要求其穿靴时，须将其端部穿过预制靴头固定架，对折带子长约10cm，固定联结牢固。塑料排水板搭接应采用滤管内平接的方法，芯板对扣，凹凸对齐，搭接长度不少于20cm，滤管包裹，用可靠措施固定。靴头制作时，不论是铁质的还是混凝土的，其固定架一定要埋设牢固，发现固定架自身不牢时，不得使用。

2.2.5 为防止塑料排水板埋入砂垫层长度不足，要求套管拔出地面后，精心丈量板体留出孔口长度，保证不小于50cm，再予以切割。如果留出孔口长度不足，可采用芯体平接的方法，芯板对口，凹凸对齐，搭接长度不小于20cm。

2.3 合理使用填筑材料。由于土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降一般较大。因此，桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料，如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等，并且压实速度快，加载后能在短期内完成变形。在笔者所参与的高等级公路工程的施工过程中，后台填土多采用轻质填料，常用的材料为粉煤灰，其目的就是减少填方容重，减轻填方土体对地基的压力，从而达到减少地表以下土层排水固结产生的沉降。对粉煤灰的原材料质量，施工应从以下两个方面加以控制。

2.3.1 粉煤灰的级配要符合要求。细粒过多，材料的摩擦角会减少，影响压实度；反之细粒过少，粗颗粒易压碎，压实成型困难。根据实践经验，笔者认为粉煤灰的粒径含量宜大于45%，粉煤灰的烧失量宜小于12%。

2.3.2 控制好粉煤灰的含水量。一般常用的是湿排灰和调湿灰，其含水量较大，直接上路摊铺压实，无法达到规定的压实度。因此，到运至工地的粉煤灰一定要求在场地上堆高沥水，以降低含水量，然后再上路摊铺压实。

2.4 提高填筑材料的压实度。影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。

首先要调整填筑材料的含水量，由击实试验所得的击实曲线图有一峰值，此处的干密度为最大，称为最大干密度，与之对应的含水量则称为最佳含水量。只有在最佳含水量的情况下压实效果最好。同时其压实的土水稳定性最好。所以对含水量过大的土，可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量；对含水量过小的土，则洒水湿润后再进行压实。

其次，压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关，应通过试验来确定。一般20-30t的中型振动压路机应碾压3～4遍，每层压实厚度不超过20cm。

此外，压路机行驶速度也大有讲究，既不过慢也不过快，各种压路机械的最大速度不宜超过4Km/h。碾压开始宜且慢速，随着土层的逐步密实，速度逐步提高。压实时的单位压力不应超过土的强度级限，否则土体将会遭到破坏。开始时土体较疏松，强度低，故宜先轻压，随着土体密实度的增加，再逐步提高压强。

另外，路堤施工时边缘往往压实不到，仍处于松散状态，雨后容易滑坍，故两侧可采取多填适当宽度，压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。