1、关于公路工程中桥头跳车原因及防治措 施探讨 李书毓 深圳市市政设计研究院有限公司 摘 要： 文章根据桥头跳车现象产生的根本原因, 分析了影响地基沉降的相关因素, 从 桥台形式、台后回填材料、台背排水等方面提出了防治桥头跳车相关措施。 关键词： 公路工程; 桥头跳车; 原因分析; 防治措施; 前言 随着我国经济发展和基础建设的进行, 公路与市政道路的建设里程也在不断增 加, 随之而来的是桥梁数量的增加, 据不完全统计, 桥梁结构数量在高等级公 路中已达平均约2座/公里, 在规划完善, 水系发达的新城区中, 市政道路上的 桥梁数达到了约1座/公里, 数量如此众多的桥梁, 往往在桥背回填处普遍存在
2、“桥头跳车”的情况。 桥头跳车是指桥头与衔接路段的高差而导致的车辆经过时 颠簸跳动, 成为桥梁建设使用过程中的通病, 当高差大于2cm时, 不但使行车 产生明显的颠簸和不适, 台阶的存在使得车辆通过时产生跳动和冲击, 对桥梁 和路面造成附加的冲击荷载, 加速桥头路面及伸缩缝的破坏, 局部沉降加剧, 造成恶性循环, 需要不停修补, 不断地维修养护, 不仅耗费了大量的人力、 物力 和财力, 而且也产生了不良的社会影响。 因此尽量减轻桥头跳车, 是需要我们重 视的环节。 1 桥头跳车原因分析 我们先分析桥头跳车产生的原因, 暂且不论施工质量好坏, 跳车的根本原因是 桥梁与引道的沉降差, 而引道的沉降
3、, 包含两方面, 一方面是自然地面线以下 天然地基, 由于上部填土增加, 自身缓慢的地基沉降;另一方面是自然地面线以 上填土路堤部位, 由于台背回填材料压实不够, 在车辆荷载和自身重力作用下, 产生了一定的沉降, 这两方面的沉降, 共同造成了桥梁和引道沉降差。 因此, 对 这两方面, 均要彻底解决, 才能最大程度上减少桥头跳车现象。 2 桥头跳车的防治措施 天然地基的沉降, 无论是引道或是一般路段, 对大部分的南方水系发达地区, 均是工程难点, 对于软土较厚的地方, 不能简单采用浅层换填方式, 而应视软 土类型与深度、分部位置、相邻土层间关系等, 综合分析后选取地基处理方式, 常用的手段有堆载
4、预压、真空预压+排水插板、粉喷桩等各类半刚性桩、预制混 凝土管桩等刚性桩。 在满足了上述地质特点, 达到沉降要求的前提下, 在桥头段, 应优先选择半刚性桩和刚性桩来作为地基处理的手段, 因为设计时, 比如 公路 路基设计规范规范JTG30-2004要求的桥台与路堤相邻处的工后沉降为0.10m, 而在之前分析中, 当高差0.02m时, 跳车感受已经十分明显, 对于普通市民与 非专业政府部门, 衡量的标准往往不是数据, 而是真实感受, 因此, 桥头衔接 处的沉降要求, 不能拘泥于规范, 而应提高标准, 在使用桩类处理手段时, 可 以采用加大桥头范围的密度, 渐远渐疏的方式, 既能提高桥头地基处理效
5、果, 又能使沉降逐渐过渡, 减少投资浪费。 对于台背回填材料的自身压缩, 要减少这种现象, 要从几方面进行完善, 首先 从结构形式上有的放矢, 对小跨径桥梁, 桥台可尽量采用桩连盖梁的形式, 先 填压台背位置 (图中虚线) , 预留翼墙施工作业面, 再施工盖梁、翼墙, 最后只 需对翼墙作业面范围进行回填压实, 这样消除台背绝大部分的回填压实盲区, 尤其是对宽度大的桥梁, 效果更好。 图1 下载原图 如因桥台形式限制, 必须采用台背回填手段, 那对台背结构方式、 回填材料选择 和处理、施工方式, 都应严格控制, 多方面保证回填效果。 因桥梁伸缩缝、 搭板接缝等原因, 桥头通常存在一定程度的渗水,
6、 我们要对渗水 采取排水措施, 通常的做法是在台背填筑之前, 在回填范围的底部, 通常是在 承台顶面的高度, 处理后的地基上设置泄水管或盲沟, 但这样的缺点是要求台 背必须全部采用透水填料, 这在缺乏相应材料的地方代价较大;其次, 如果台背 回填的高度较高, 渗入路堤内的水在垂直到达底部的同时, 有部分水沿着水平 方向浸湿正常路堤的填料, 从而影响两种不同填料界面附近的正常路堤的强度 和稳定性, 同样在车辆荷载和自重作用下导致该部位的路基沉降。 因此, 可将常 用排水措施进行改进 (如下图2) , 将排水系统提高到路面底基层以下, 减少使 用透水材料的同时也防止渗水对正常路堤的干扰。 图2 下
7、载原图 对回填材料的选择, 减少回填材料自身压缩以及对地基的荷载作用, 最佳选择 是局部回填轻质高强的材料, 常用的材料有, 无砂大孔混凝土、 水泥粉煤灰混合 料、石灰粉煤灰混合料、EPS (聚苯乙烯泡沫塑料) 、人工气泡混合土 (泡沫水 泥砂浆) 等, 如因材料采购或成本原因, 需选择一般材料, 常用的有级配碎石、 中粗砂、 石粉渣等, 如采用素土, 建议采用水泥或石灰改良土, 形成半刚性的刚 柔过渡层, 另外还可以对改良土进行加筋处理, 即水平分层添加土工格栅, 使 得回填部位整体性大大加强, 效果类似一个大型的搭板。 如采用改良土, 在确保桥台允许变形和稳定的情况下, 可对台背路堤进行强
8、夯 补压处理, 强夯成本低, 但通过强夯法处理可以成倍地提高路基承载能力, 提 前压缩回填材料, 大大减少台背路堤后期的沉降。 桥头搭板也是目前桥梁广泛采用的方式, 通过搭板把集中的不均匀沉降量分散 在搭板长度范围内, 减缓了桥头突变高差引起的颠簸。但如果搭板的长度不足, 容易在搭板末端产生二次突变, 引起二次跳车, 而搭板的所需长度计算目前没 有准确的计算方法, 均为在规范规定值的基础上再考虑安全系数得到保守长度。 为保证搭板末端不出现二次跳车现象, 搭板长度应尽量覆盖台背回填欠压实区, 搭板末端下部结构还可作如图 3优化, 枕梁以及半刚性垫层可以分散搭板末端 的局部应力, 避免搭板和路堤衔
9、接处出现局部沉陷, 从而消除设置搭板而引起 的二次跳车。 图3 下载原图 施工方面, 当前一些施工队伍由于缺乏严谨意识, 没有意识到问题的严重性, 或是因为工期原因, 对台背的施工随意性大, 比如正常路堤段与台背衔接的坡 面松土就没有清除并开挖台阶压实、 为配合下个标段工序开展, 开发交通, 于是 紧急回填台背, 压实质量严重不足, 因此, 设计单位在施工交底时, 应对台背 回填进行重点讲解, 配合业主一起提高施工单位重视程度, 施工单位对台背回 填区域一定要做到分层填筑、分层碾压、分层对台背或墙背大型碾压机械无法压 实的边角部位和原路堤衔接部位, 应使用小型专用器具, 通过实验, 改变厚度
10、和夯实时间, 无论哪种材料, 都应按规范操作, 做到充分压实。 3 结束语 桥头跳车是道桥工程中广泛存在的现象, 本文从本质上对桥头跳车作出了简要 分析, 提出了一些优化处理方式, 要减少桥头跳车现象, 还需要各方配合, 希 望通过多方努力, 能共同克服这一问题, 确保我们的工程质量。 参考文献 1王亦麟.软土地基桥头跳车处理探讨J.公路交通科技, 200017 (1) :28-30. 2孙德庆, 侯云生, 李彬.桥头跳车原因分析及处理措施J.黑龙江交通科技, 2002, 25 (7) :12-13. 3蒋应军, 武建民, 陈忠达, 等.桥头跳车成因分析及防治技术研究J.公路, 2004 (7) :124-131. 4陈春林.桥头跳车成因与处治对策分析J.科技创新与应用, 2015 (14) :179.
