公路桥头跳车成因及防治措施

牛礼涛

（河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，河南 郑州 450052）

1 前言

随着我省经济的快速发展,公路建设取得了突飞猛进的成绩。从一些主要公路的使用情况来看,桥头跳车现象已成为公路的多发常见病害,严重影响了行车的平稳性和安全性,是公路修筑的一个急待解决的重要课题。桥头跳车现象其主要表现为：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂使车辆通过此处时不得不大幅度减速，而且车辆会产生跳跃和冲击，对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至可导致交通事故的发生。就此问题进行初步的分析和探讨,不当之处敬请指正。本文以xx路xx桥通车后出现的一些情况为例进行了分析。

xx路xx桥设计为预应力砼空心板结构，通车后一年不到，桥头台背大幅度沉降，左侧最大值达40cm，右侧最大值5cm左右。且沿路线中线方向出现有一条约5米长纵缝，缝宽10cm，该桥位处在一水库库区支沟上，沟深约有15-20米。裸露表层为黄土。

台背出现沉降的0#台处地面横坡较陡，台后左侧填土高度约为12米，右侧3米，左侧坡角位于水库水位下约0.5米，未见有防护措施。

经过分析后认为该处台背大幅度沉降及出现纵缝主要是以下几方面原因造成：

(1)台背处部分基底软弱，填土后台背处原地面承受荷载较大，地面出现沉陷；

据了解，该处原为水库库区范围，每年有部分时间受雨水浸泡，地表较为湿软。因施工一般都选择在枯水期进行，可能没有予以重视，更谈不上处理。台背填土后，土体自重较大，加上通车后行车荷载作用，基底的沉陷速度加剧，台后填料滑移，锥坡被破坏，出现大量裂缝。如果桥台设计的是轻型桥台，台后滑移严重的可以将桥台基础剪断，将桥台破坏。

(2)台后填料不密实，行车后压缩沉降过大；

根据要求台背回填应选用透水性好、摩擦角大的材料或不透水的半刚性材料。该桥填料为黄土，因土颗粒间孔隙较多，即便是施工时按要求压实度认真控制，随着时间的增长也会有一定的沉降。如果施工时施工单位赶工期、抢进度，野蛮施工、违规操作，台背迅速填筑完成。通车后，车辆荷载作用下，土体被二次压缩，孔隙逐渐减小，台后路基便会大幅度沉降。

(3)左侧填方过高，坡脚处出现滑移。

该桥桥台处原地面横坡较陡，左、右侧填方高差较大，处理不好本身就容易出现沉降差，加上左侧填方坡角伸入水中，却无任何防护措施，长期受水浸泡。原地面可能也未做反向台阶或是台阶做得不好，未起到作用，导致左侧边坡失稳滑移，路面沿中线附近被撕裂，纵缝产生。

2 产生桥头跳车的原因：

2.1 地基基底较差，地基沉陷

土质不良容易造成基底沉陷导致桥头跳车。因为桥涵通常位于沟壑地方或河床一级阶地，这些地方地下水位较高，土体天然含水量较大，压缩性高，抗剪强度低，一旦受到扰动，天然结构容易受到破坏，强度便显著降低，形成软弱层。桥头路基填筑后，路基填料自重较大，产生的基底应力也相对较大，加上车辆荷载作用，特别容易引起地基沉陷。这类地质就需要根据具体情况对基底进行处理，提高其承载能力再进行填料。另外还可以采取填筑一些自重较轻的填料如专用泡沫板等材料来予以解决。

2.2 台背填料压缩造成沉降

台后填料存在着很多孔隙，加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能靠近台背，不能将填料充分碾压密实，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。实践证明摩擦角大、强度高、透水性好的填料，如岩渣、砾石、砂砾等材料或石灰土等半刚性材料如果施工得当工后沉降较小。同时，透水性填料由于透水性较好，能很快地将侵入其中的水分排出从而减缓雨水的危害，半刚性材料由于不透水可以防止雨水渗入其中，保证路基始终处于干燥稳定状态。

2.3 施工措施不当造成沉降过大

施工单位盲目追求速度，没有严格按施工规范要求分层填筑、碾压；用料没有把好质量关造成含土量过大，压实度没有达到要求等人为因素也是造成跳车现象主要原因之一。近些年来，个别公路因受各种客观原因影响或是施工单位本身素质较差、质量意识淡薄，使得出现了许多本不需要讨论分析，原因特别明显的质量问题。这种因人为因素造成的质量问题应该及早解决杜绝。

2.4 刚柔结构突变造成桥头跳车

刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的道路，一般为路基加半刚性基层、底基层体系，具有刚性较小柔性较大的特性，属弹、塑性体。虽然在二者之上均铺筑有沥青混凝土但二者之间仍然存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，势必增强桥头跳车。车速越快，跳车引起的不适就越为明显。因次这种原因造成的跳车在高速公路上显的较为突出。

3 控制措施：

3.1 基底较差的地方根据其特点进行必要处理

对于基底土质较差，土体较为疏松的地方在台背填筑前可采用YZTK20T拖式振动碾对基底进行反复冲击碾压，提高基底土层的密实性，加快基底土体排水固结的速度，提高基底土体抵抗变形的能力。对于基底软弱，不能用压路机进行压实的地方应根据其特点采用降水、碎石桩、灰土桩加铺碎石垫层或采用土工材料的方法进行处理后再进行台背填筑。

3.2 严格控制台背回填的质量

选料：选用级配较好的砂砾或破口碎石（0.5-3厘米）掺砂进行台背回填。

回填范围：严格按照规范确定的回填范围进行填筑，填方段尽量和路基同步填筑，以充分保证填筑质量。挖方段及路基已填筑完成地段，先用挖掘机按照回填范围要求将台背范围挖出再进行填筑。需要挖台阶的先用挖掘机挖成1：1斜坡，再用人工开挖成50厘米×50厘米的台阶，然后再分层填筑。

回填工艺：将砂砾运至工作面附近，先在结构物背墙上用油漆标出分层厚度及层号（20厘米一层），再用挖掘机将砂砾料摊铺好，人工配合整平。采用YZ18T振动压路机进行碾压。对于紧贴台背或肋板的地方采用气压式冲击夯进行夯实。碾压完成采用灰点法进行沉降量观测，YZ18T振动压路机往返振动碾压一遍沉降量不大于1mm视为合格。

3.3 建议将搭板设纵坡或铺过渡性路面

针对刚柔结构突变造成桥头跳车，可将搭板设成3%-5%纵坡，施做路面时可将基层和沥青混凝土下面层延伸至搭板上起到体系过渡作用，减小柔性到刚性的突变造成的冲击。另外还可以将桥头段15-30米范围设成过渡路面，待工后沉降基本完成再铺筑成永久路面。

[1]浅谈高填方路段大面积软土地基整治施工方案《山西建筑》2008年25期.

[2]高填方路基沉降观测与分析《山西建筑》2008年27期.