浅谈高速公路桥头跳车的成因与防治措施

杨丰恒 成 钢

（河南省交通科学技术研究院有限公司，河南 郑州 450000）

1 质量问题

桥头跳车是一种很常见的路面病害，是指路面衔接处出现错台或所谓“段差沉降”台阶现象。当沉降差超过2cm以上时，将使此处的路面断裂,从而使行车产生明显的颠簸和不适。一般的台后路面与桥台高度差普遍在2-3cm左右，个别的甚至达到6-7cm，桥台与台后路面明显存在着台阶。桥头跳车不仅严重影响到路桥构造物的使用功能，对公路桥梁构造物本身的结构破坏也较大，诱发或加重路桥病害，还会产生一笔极大的养护维修费用，因此越来越多的关注投入到了解决桥头跳车这一棘手的问题上。由于桥头跳车产生的原因多种多样，在解决问题之前，需要对产生病害的路段进行全面系统的检测，找出病害产生的具体原因，以便后期对症下药，对产生病害的路段进行针对性的养护维修。

2 调查研究

在对桥头错台进行处治之前，有必要进行一些前期调查与检测，主要包括：了解沉降桥头附近的地形进行沉降测量、钻芯取样、查阅原始设计资料等等，具体步骤如下：

2.1 沉降测量

首先了解桥头沉陷部位地形，估计处理长度；用油漆在路缘石上作标记，以方便施工时定点，由于处理桥头跳车对高程的控制要求较高，因此每隔5m测一个断面，为了提高测量的准确性，纵向长度用钢尺测量；对拟处理路段进行测量时，假定一个相对高程，在测量长度上向路段的两端各延伸20m-30m；桥头跳车既要控制路面纵高程又要控制横向高程，因此每个断面要测4个点。

2.2 钻芯取样

选取具有代表性路段进行钻芯取样，对取得的芯样进行结构性分析，检查其结构层是否连续，有无明显断层现象，还可以对钻取的芯样分层进行强度、弹性模量以及密度测试，从细微处探究病害发生的原因。

2.3 查阅原始资料

收集拟处治路段的原始设计资料，了解其基本设计要素，诸如水文地质条件，道路线性设计参数等。

3 原因分析

3.1 不同结构物之间的刚性差别。桥梁结构物本身刚性较大，而道路是路面（柔性或刚性）与路基（柔性）的组合，由于刚度的不同，在外部荷载及自身重力作用下，无论是基础以下还是结构本身相对产生的压缩（或沉降）都会完全不同。桥跨结构刚度较大，变形很小，桥梁的基础往往作用在地基中的岩石部分上，基础以下部分不会产生明显变形。而作为路基填料的土基部分则不同，它是一种柔性结构，会产生弹性变形和永久变形，稳定性较差。

3.2 施工质量达不到要求。当前一些施工队盲目追求高速度，没有严格按施工规程作业，台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结，对台背挡土墙等构造物挤压力大，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关，排水措施没有做好，压实度没有达到要求。

3.3 压缩沉降。台后填料一般为渗透性材料，存在着多孔隙，加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能过分靠近接触台背，不能将填料颗粒间孔隙完全消除，在车辆荷载和自身重力作用下，填料迅速压缩，孔隙率降低，便在短时间内产生压缩沉降，造成跳车。

3.4 地基沉陷。地质不良，由此产生沉陷是桥头跳车的原因之一。南方的桥涵通常位于有河流地方，地下水位较高，在南方地带多有软土，此类土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有机质，压缩性高，抗剪强度低，一旦受到扰动，自然结构易受破坏，强度就明显降低，桥头路基填筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载特别是超载作用下，更容易引起地基沉陷，且变形稳定历时往往持续多年。

4 预防措施

4.1 严格控制施工。合理安排好施工计划，施工时符合规定，是有效减少桥头跳车关键，应遵循“早开工，工期长一点”原则进行，控制好填料质量，尽量采用轻型材料，渗水性好填料。控制好每层填筑厚度，碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，特别是控制好压实度。

4.2 地基处理。对于一般地基，应挖除桥头路堤边坡及锥坡（护坡）坡脚外2m范围内的腐植土、耕植土、淤泥等，对基底进行压实，压实度不小于94%，回填土应分层压实，按规范提高两个百分点。对于软土地基，针对软土层的厚度和软弱程度采用不同的处置方法。当浅层软土厚度小于2m时宜全部挖除，再进行基底压实，换填颗粒较粗的填料，如天然砂砾、碎石、工业废渣等 ，压实度要求同一般地基。

4.3 台背填料的选择。众所周知，桥头跳车原因主要是路基压缩沉降和地基沉降，由于填土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降一般较大，条件许可时，首先应选择板体性好、可压缩性小、压实快、透水性强的材料，如卵砾石、碎石土及砂砾土等，并要求填料级配适当。采用非透水性土，当为粘土或粉质亚粘土时，应掺入灰剂量不小于6%的Ⅲ级以上石灰进行改良；当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时，应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普通硅酸盐水泥进行稳定，也可以采用强度较高的工业废渣如粉煤灰等，必要时还可采用土工合成材料加筋处理。

4.4 设置桥头搭板。在桥头设置搭板是防治桥头跳车的一项主要辅助措施。搭板的一端支承在台背上，用锚栓固定，另一端、可直接置于石灰稳定土或路面基层上，不设枕梁。搭板长度依据设计行车速度、路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定，可选用4m、6m、8m、10m、12m几种长度。搭板的受力形式多种多样，在顶、底面配置足够数量的受力钢筋，搭板的下面设不小于2m厚的石灰稳定土或碎砾石垫层，石灰稳定土或碎砾石垫层应在两则铺至边坡面处，并顺路方向铺至搭板外2～3m。路径小于3m的明涵或暗式涵洞通道可不设桥头搭板，但台背填料应选用砂砾或石灰土，由挖除表土后的地面起进行填筑至路基顶，可选用小型振动式压路机碾压，压实度同前。

4.5 采用无缝式伸缩缝。现代高等级公路一般采用柔性路面，因而采用无缝式伸缩缝，可使路面连续无刚度突变。无缝式伸缩缝主要有弹塑性体和T形搭板钢板组成。弹塑性体不仅要有一定的强度，还要有足够的反复变形能力和与沥青砼路面良好的粘结性能，若这些性能不能保证，则无缝式伸缩缝就不具备缓解桥头跳车的作用。

5 处理措施

5.1 重铺面层治理桥头跳车。常用的一种维修桥头跳车的方法就是将后台路面凿掉后重新铺装混凝土，但值得注意的是采用这种方法时不能破坏或扰动原来的后台填土。对于沥青混凝土路面，一般采用铣刨机铣刨桥梁引道路面，然后重新摊铺沥青混合料。根据以往经验，铣刨长度是根据深度来决定，至少不小于20m。

5.2 注浆法。注浆法是通过钻孔和利用注浆设备，运用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高。经过一段时间后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的结合体，从而达到加固路基的目的。注浆压力和浆液浓度是保证注浆质量的重要因素，对于不同填料和形态的路基，采用的注浆压力也不同，注浆压力的大小主要取决于路基的密实度、强度及初始应力。

6 结语

桥头跳车的原因是多种多样的，我们在公路设计和施工中，对每一个环节都必须认真对待，深入考虑，在建设过程中将这些大大小小的注意事项都控制好，做到提前预防。在处理的时候要灵活运用，采用相应的措施，根据所加固工程的使用条件、地质条件、环境影响和施工条件等因素，因地制宜地选择一种或综合运用几种处理方法，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。