1、摘 要：本文分析了产生桥头跳车的原因，介绍了几种防治桥头跳车常用的处理方法。介绍了为防止桥头跳车在台背回填施工中的施工控制要点。 关键词：桥头跳车；成因；防治；施工控制1 桥头跳车通病的定义桥头跳车是指由于桥涵等构造物两侧与路基填土御接处产生较大的差异沉降和差异刚度。使得路面出现显著的纵坡变化，从而导致高速行驶的车辆在该处产生跳跃的现象。桥头跳车是目前公路建设中难以根治的质量通病之一。2 桥头跳车原因浅谈2.1 从技术理论方面分析刚性桥涵台在行车荷载作用下，其自身可认为无变形产生，只有一部分因地基固结和压缩变形引起的整体沉降，而柔性路堤（相对于桥涵台而言）填土除了地基原因外还存在自身在雨水、温
2、度变化、荷载等作用下的弹塑性变形，导致了桥头部位产生的相对沉降值超过了允许的极限，局部沉降差异大，产生跳车现象。2.2 从设计方面分析（ 1 ）桥涵设计着重在结构、地基承载力和稳定性方面的计算，对总体沉降只作规定，跨径小于 100m 时不进行验算；而路面设计则是以整体弯沉或弯拉应力作为控制指标；路基设计又是以压实度和高度来控制竖向变形。从抗变形能力即弹性模量来看，不论是轻型桥台还是重型桥台，其弹性模量均是台后填土弹性模量的千倍左右，因此两者在沉降方面产生了明显的差异。所以，在路桥连接处是间断不连续的，这种先天不足必然要引起受荷后的不一致变形跳车。（ 2）从产生桥头跳车的原因来看，主要是构造物两
3、侧的差异沉降引起，如何缩小构造物与台背回填土的差异沉降是解决桥头跳车的关键，而台背回填土压实度只是缩小差异沉降的一个方面。不同的材料在达到同一压实度的条件下，在同一荷载作用下的塑性变形和次固结沉降不相同，强度低、刚度大、压缩性大的材料其塑性变形和次固结沉降大。 （ 3）现行规范规定用透水性好的材料作为台背回填材料，虽然其刚度和压缩性比粘性土要好，但由于其透水性，致使天然地基和相邻路基土会受周围渗透水、毛细水、路面渗水、桥台沉降缝渗水等的浸湿而软化，久而久之，造成台背回填处土基和临近路基强度低，变形加大，使其不能处于较干燥的状态下工作。（ 4 ）设计中对台背回填天然地基承载力没有要求。2.3 从
4、施工方面分析（ 1 ）回填处地基清理不彻底，有杂物、浮土等，没有将基坑内水抽干、晒干，就开始回填。（ 2 ）天然地基承载力低，没有清除压实不够的路堤填筑土。（ 3 ）没有根据台背回填的施工特点明确具体的施工工艺要求，施工处于无序状态或不科学、不规范的施工。（4）施工管理难度大。由于台背回填往往滞后于构造物和路堤填筑施工，且点多、工程量小、比较分散、要求高、填筑层次多，加之工程后期抢进度，客观上给施工管理带来一定的难度。（ 5 ）质量控制难度大。首先，由于台背回填施工具有结构层次多的特点，如台背回填高度为 3 米 ，每侧回填应有 20层，一个构造物台背回填就有40 层之多，层层检查，其工作量确实
5、很大，实际存在很多漏检的现象，有些仅流于形式；其次，台背回填压实度检测方法滞后，加之填料不均匀，或变化较大，其最大干密度难以控制，造成压实度数据失真现象严重；第三，缺少对台背回填整体内在质量快速、准确的检验方法和标准；第四，对台背回填材料的技术指标没有明确规定，导致对材料的质量控制无明确标准可依。 2.4 从受自然条件影响方面分析台体部分基本不受自然条件的影响而产生明显变形，而台背路基在自然条件温度和湿度的影响下会有明显变形。随着路基路面材料中水分的增加，土粒胶体的接触点减小，液相膜增厚，从而降低土体路基的强度和颗粒间的结合力，在外界荷载的作用下，变形比较明显，导致跳车现象。3 桥头跳车“刚柔
6、过渡”的处冶观点“刚柔过渡” 处治桥头台背的整体思路是：构造物是刚性体，路堤是柔性体（相对于构造物而言） ，显然，构造物与路堤之间存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起构造物与路堤之间产生较大的差异沉降和较大的刚度突变。假如使用某种处治方法能使这个刚度差在路堤与构造物之间一定范围内渐变，同时使得差异沉降也在这一范围内渐变，且确保渐变后任一点的刚度差不致引起跳车，任何一点的差异沉降不致使路面沉陷或断裂，那么桥头跳车问题就能从根本上彻底解决。3.1 采用半刚性稳定土实现台背回填刚柔过渡根据桥头台背填土刚柔过渡的原理，在台背回填范围内使用刚度介于路基土与构造物材料刚度之间的某种半刚性材料（如水
7、泥稳定土，石灰稳定土等） ，自长度方向变化其厚度，使得台背回填靠近构造物处厚，靠近路堤处薄。这样可使台背回填整体刚度从构造物向路堤方向逐渐变小，其差异沉降也从构造物向路堤方向逐渐过渡，从而实现台背回填处治的“刚柔过渡”。 3.2 采用半刚性挤密桩实现台背回填刚柔过渡根据桥头台背填土刚柔过渡的原理，在台背地基处治、台背填土完成、完善桥头搭板设计的基础上提出在搭板枕梁下设置半刚性挤密桩来实现桥台与台背填土的刚柔过渡。半刚性挤密桩就是用挤密桩冲击和振动土体成孔并灌填水泥稳定砂砾等半刚性材料和依靠桩周土体的约束形成的结构。它的作用是提高路基的压实度、强度、刚度和承载力，提高路基抵抗变形的能力，从而减小
8、桥头搭板枕梁端的沉降，并使之成为刚性桥台与柔性路基之间刚度和沉降过渡区，从而减轻或消除桥头跳车现象。4 台背回填施工中防止桥头跳车的施工控制要点4.1 台背回填区天然地基处理（1）彻底清淤，将桥头所有含量超标准的土壤完全清除，直到符合强度要求为止，消灭填料不合格带来的隐患。当原地表为含水量较大的淤泥质土层或用钻孔桩施工时，泥浆排放不合理淤泥在锥坡及台后路基位置处沉积，要对其进行彻底清理。如果在这部分土层上填筑土方，随着淤泥中薄膜水的蒸发或自由水的转移，液相减少，体积收缩，上层土体必然会沿着软泥层产生滑移出现沉降，引起桥头错台。因此，清淤这一程序不容忽视，必须完全彻底清淤。（2）在软弱地基上，桥
9、涵多采用深基础或地基加固处理，其沉降量相对较小，而桥头路基往往达不到与桥涵相同的标准，因而沉降相对大一些，因此两者工后沉降量要求也不相同，为减少工后沉降，消除跳车隐患，必须事先对软基进行处理。高等级公路的软基处理，通常采用砂袋砂井法、塑料排水板堆载预压法、换土法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、强夯法等等。 4.2 回填材料选择在桥台以外一定范围内（通常为桥台回填高度的 1.5倍长度范围内）应填筑工程力学性质良好的材料，选择强度高，压实快、透水性好的材料，如卵砾石、碎石、中粗砂以及强度较高的工业废渣。这些材料渗水性好，无孔隙水压、抗压强度高、易压实，且能有效地排除土中自由水，防止冻害
10、。填料要求级配得当。工程实践中，常用天然砂砾作为台背回填料，这无疑要比粘性土掺碎（卵）石或纯粘土好，但其刚度小，二次固结变形大，难以达到台背回填对刚度和变形的要求。当采用砂砾回填时，台背填土的刚度小，孔隙大，难以密实，且变形大，其透水性对路基和台背填土基底强度和变形的影响很大，因此，天然砂砾和砂砾不是理想的回填材料。而纯粘土、粉土由于其刚度小，水稳性差，不易压实，变形大，二次固结大，不能直接用于台背填土。如前所述，半刚性稳定类土（如水泥稳定土，石灰稳定土，石灰工业废渣稳定土等等） ，均为较好的台背回填材料。4.3 台背回填范围的确定台背回填的范围直接影响着台背填土刚度变形的平稳过渡，范围太长，
11、成本增加；范围太短，达不到“刚柔过渡” 的要求。如何在满足“ 刚柔过渡”区的技术要求下力争缩短台背回填范围，节约成本，应考虑如下三个要素：第一，要有足够的长度实现“刚柔过渡”的技术要求；第二，要考虑施工机械化作业的方便，即考虑压路机的压实宽度；第三，要考虑台背填土与已填筑路基的良好结合所需的长度。在工程实践中，通常采用以下尺寸：台背填土顺路线方向长度顶部为距翼尾不小于 H 1.5 米 ，底部距基础内缘不小于 2 米 。为确保良好结合，宜采用挖台阶形式与路堤相接，每级台阶高度不大于60cm 为，对于台背填土与路基原状土相接部分采用 1 ： 1 的坡度相接，对于路基土为回填土部分采用 1 ： 1.
12、5坡度相接。 4.4 分层厚度与压实度的控制保证桥头路基有足够的压实度。为了尽量减少台背沉降量，应将两端路基的压实度在原有基础上有所提高。工程实践中采用压实度标准为：填方基底至路床顶面均为95% 。为确保各部位压实度均达到规定要求，分层松铺厚度规定不超过 20cm。施工前应按选定回填材料的松铺系数推算分层实铺厚度，并在结构物合适部位标出每层位置，以便施工控制。5 结束语综上所述，治理桥头跳车首先要研究其产生的原因，提出适宜的处治原理。桥头跳车“刚柔过渡”的处治观点与方法已被工程实践证明是可行且有效的，但在实际应用过程中，由于各方面的原因，造成台背沉陷，对桥涵结构物的工作状态和路面使用品质产生不利的影响，导致公路和桥涵养养护费用增加，且增加了行车的风险，降低了通行能力，甚至造成交通事故。因此设计方应明确技术规范和质量标准；监理方应明确监理程序；施工方应加强施工管理，严格按规范要求施工。力争将台背沉陷控制在允许范围内，避免桥头跳车现象的出现。
