解决桥头跳车问题的探讨

石 雯

武汉市政工程设计研究院有限责任公司

解决桥头跳车问题的探讨

石 雯

武汉市政工程设计研究院有限责任公司

“桥头跳车”问题已经成为普遍的桥梁病害，不仅对行车舒适性、安全性有较大不良影响，还可能会影响桥梁结构的使用寿命。本文针对此病害分析了较为常见的处治方法，根据常见方法的不足，提出一种解决“桥头跳车”问题的新方法。新材料的使用及结构的调整，对于“桥头跳车”的病害有显著的改善。

桥头跳车处治方法

1“桥头跳车”问题

“桥头跳车”是近年来较为普遍性的桥梁工程病害之一。主要是由于桥梁结构一般采用桩基础或者较强的扩大基础，其运营期的沉降量与台后道路路基的沉降量相差较大，超过某一限值后，汽车经过该路桥衔接段时车轮会产生上下颠簸振动的现象。研究表明，二者的沉降差在超过1.5cm后，桥头跳车的现象就会让司机和乘客明显感觉到不适。

“桥头跳车”轻则使车辆通过时产生跳动和冲击，对桥梁结构和路面结构造成附加的冲击，重则可能会导致车辆失控进而发生交通事故。另外，在跳车段的结构受到损坏后，对路桥衔接处后期的维修养护不仅会花费大量的人力、物力、财力，而且还会产生不良的社会影响。针对桥头跳车问题，国内专家学者也进行了相应的研究，提出了一些处治方法，现按处治原理大致归类为四种，如下表所示：

“桥头跳车”的主要处治方法

其中，以提高路基填土压实度、换填级配碎石、搭设桥头搭板这几种方法最为常见，也是代价最小、效率最高的处治办法。

2 武汉地区处治“桥头跳车”的常见方法

武汉，地属长江冲洪积阶地，此地桥梁多处于湖积区，地层中填土、淤泥、黏土等软土叠加厚度大，造成了台后土壤含水量高，强度低，压缩性大、力学性能较差的特点，极易发生不均与沉降。而且，作为一个飞速发展的城市，武汉的工程项目施工周期短，施工条件较差，土层自身的压缩沉降完成之前，就已经通车运营，所以“桥头跳车”现象尤为严重。

武汉地区针对“桥头跳车”现象采取的主要措施是设置6～8m长、35cm厚的台后搭板，搭板用锚筋与桥台牛腿铰接，搭板下设45cm水泥稳定碎石层，在路桥过渡段以下至桥台承台以上范围内用级配碎石换填，分层换填确保压实度指标。具体做法如下图所示。

台后搭板及填土示意图

搭板的设置缓解了路桥衔接段的沉降量突变，垫层和级配碎石层也避免了搭板的过大变形，防止搭板受力不均、板下脱空导致的开裂破坏。该做法是从减小路基压缩变形及平缓过渡沉降差两个方面减轻“桥头跳车”现象，具有施工难度小、工法常规、费用低等优点，对“桥头跳车”现象也能起到实质性的缓解作用。

然而，随着时间的推移，台后填土受自身土压力及外荷载的作用，会沿着土体破裂面发生侧向滑移；而且，受气候变化、干湿循环的影响，台后填料的压实度易发生变化，加上排水不良，雨水渗入填料中，会导致填料松散变形；最终还是会因为变形量过大，出现跳车现象。因此，急需提出一种能长期控制沉降差，受环境变化和荷载变化影响较小的处治方法来解决“桥头跳车”问题。

3 处治“桥头跳车”新做法的尝试

3.1针对常规方法填料压实度难以保证，在较大外荷载及土压力作用下发生侧向滑移的问题，可采用气泡混合轻质土代替级配碎石。

气泡混合轻质土是将原料土、固化剂、发泡剂水溶液制备的泡沫按照一定比例充分混合、搅拌后形成的轻型填土材料。气泡混合轻质土的容重可在5～16KN/m3，抗压强度可达0.3～10Mpa。除了具有轻质高强的特点之外，气泡混合轻质土还具有以下优势：

(1)整体性良好，与主体结构结合紧密，无须设置界隔缝和透气管。

(2)具有低弹减震性。气泡混合轻质土，顾名思义，土料与气泡拌和后，新材料封闭孔隙较多，这使其具有较低的弹性模量，受力后变形较小，因此其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。

(3)耐水性。现浇气泡混合轻质土吸水性较小，含有相对独立的封闭气泡及良好的整体性，无现渗水现象，兼具防水效果；不仅自身具有较强的耐久性，主体结构物的耐久性也在其保护下得到增强。

另外，气泡混合轻质土在工地上可制备后直接泵送浇筑，可实现全机械化作业，施工速度快，造价低，并且安全环保，避免了环境污染和消防隐患。

因此，在台后回填气泡混合轻质土不仅能减小台后土压力，减小桥台水平位移，几乎没有土体自身的变形滑移，在自重及车辆荷载的作用下，沉降变形小，避免了桥头跳车现象，大大减少路面维修频率，增加了行车舒适性和安全性。

城市道路台后回填一般推荐采用设计容重不大于6.5kN/m3，抗压强度（28天）不小于0.7MPa的气泡混合轻质土材料。

(4)针对渐变段较短，不足以平稳过渡沉降差的问题，建议在8m搭板后增设两块长5m,厚50cm的垫板，首块垫板与搭板搭接段长2m。搭板及垫板范围下的气泡混合轻质土内满布单层间距100mm的钢筋网片，用来过渡搭板及垫板与气泡混合轻质土之间的刚度变化，防止了搭板及垫板变形过大产生的破坏。通过总长近20m的台后处治，道路与桥梁衔接处基础刚度实现了平顺渐变，沉降差可控制在1cm之内，“桥头跳车”现象可得到显著的改善，并且改善效果能长期维持。具体做法，如下图所示：

台后搭板及填土新做法示意图

相比采用其他方法改善路基性质，本文中提出的新方法，具有工法简单、施工速度快、造价低、效果显著、安全环保还能提高整个桥梁结构耐久性的优点，推荐在软土地区广泛使用。

4 结束语

处治“桥头跳车”现象的方法有多种，本文中只是针对常规做法在材料和规模上做出了一定的改进，采用了气泡混合轻质土这种新型材料，并将搭板及垫板的结构做出了微小的调整，降低了施工的成本，简化的施工工序，并在解决“桥头跳车”问题上有显著的成效，推荐在桥台埋置深度不高的软土地区使用。

但是遇到复杂的地质情况，或者不良土层过厚等情况下，应分析现场的实际情况，因地制宜，综合考虑，采取适宜的设计和施工方法。

[1]丁武洋，刘强，刘化学.桥头跳车原因分析,状况评定及处治技术探讨[J].路基工程.

[2]鲁明,上海城镇主干道桥头搭板优化设计[D].武汉理工大学.

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