公路桥头跳车的成因和防治措施分析

廖云朋

（四川三江交通建设工程有限公司，四川 宜宾 644000）

0 引言

保障车辆行车安全稳定是公路工程项目施工的基础，桥头跳车作为一种常见的公路施工病害，不仅影响公路行车安全，还会对行车稳定性和舒适性产生影响。如果公路工程的车流量和填方量较高，公路桥头跳车病害发生概率将会显著增加，对后续公路运行维护造成威胁。

通常情况下，公路工程项目的桥头路基侧填土以柔性和半刚性材料为主，受车辆荷载力因素影响，该类材料容易产生塑性变形。多数公路桥头侧边材料多为刚性材料，受差异性刚度因素影响，容易加剧公路桥头变形概率，当车辆行驶至桥头连接处，可能出现车辆抖动和跳车现象。在部分路况一般、地质条件较为特殊的区域行驶时，如频繁出现桥头跳车现象，极有可能诱发交通事故，给交通安全和公众出行带来不便。

因此，分析桥头跳车问题产生的原因对于公路工程项目建设至关重要，施工单位需要在此基础上改进施工技术，从而保障公路行车安全。

1 工程概况

某高速公路工程项目位于国家西南地区某一线城市，该高速公路全长123km。

在公路工程施工勘探环节，发现该公路工程穿越地区的地形地势非常险峻，地质结构也相对复杂。该公路工程采用EPC 总包模式。该公路为双向四车道，经过隧道13 座。

对比其他地区高速公路建设案例可知，该高速公路整体的地形地势条件非常复杂，公路边坡防护难度也较大，施工难度和复杂性较高。

2 公路桥头跳车原因剖析

2.1 公路桥头和路基的沉降差

考虑高速公路桥梁工程材料刚度较高，在高速公路工程项目竣工后，该区域几乎已经完成沉降。由于公路桥梁台背区域的材料主要为半刚性材料和柔性材料，在公路回填作业完成一段时间后，可能受土基固结或其他因素影响导致桥头部分产生沉降[1]。

此外，考虑公路工程桥头部分路基是直接在天然路基上进行回填施工作业，受回填填料荷载力等因素影响，加剧天然路基沉降变形，由此导致公路产生桥头跳车病害。

2.2 公路结构变化引发的桥头跳车

桥台作为连接公路和桥梁的重要纽带，由于桥梁工程项目和路面工程项目面层结构不同，假设将公路桥台背墙作为分割点，桥头侧路面层结构是以柔性材料和半刚性材料为主的单层路面体系，而另外一侧的路基则由多个面层体系组成。即便受相同车辆荷载力因素影响，由于两侧路面结构体系不同，可承受的荷载力也有所差异[2]。

一般情况下，公路一侧路面结构的沉降变形率较小，而公路另一侧的路基则容易产生沉降变形。随着公路使用年限的不断推移，最终导致出现桥头跳车现象。

2.3 路面排水不畅诱发的桥头跳车

由于公路桥头两侧路面的结构存在一定差异，在公路和桥梁连接区域存在空隙。进入雨季后，降水会随连接处的缝隙直接渗透至路基回填材料中，尤其是在连续暴雨季节，受雨水大面积冲刷，可能对公路桥梁台背回填材料产生侵蚀。随时间推移，直接侵蚀台背回填材料中的骨料，甚至导致桥梁台背回填区域出现局部凹陷现象[3]。在路面荷载力因素影响下，导致高速公路桥头地区路基产生沉降，发生桥头跳车现象。

2.4 未能严格把控公路工程施工质量

施工单位针对公路桥梁台背区域进行施工建设时，没有严格按照施工规范和设计标准进行施工。尤其对于桥梁台背开展回填作业施工时，经常出现施工作业面过于狭窄、台背施工面不规则以及压实度较低等问题。受施工技术等因素影响，公路正常通车后，随时间推移，公路路面受荷载力影响愈发严重，从而诱发桥头跳车问题[4]。

此外，在公路工程项目施工环节，桥梁工程和路基施工同步进行，但针对台背进行施工作业时，由于台背区域面积较小，难以利用大型施工设备完成填方作业，只能采用人工填方或小型机械填方施工模式，难以保障公路工程的施工质量和效率，从而引发桥头跳车病害。

2.5 材料变形导致的桥头跳车现象

在高速公路工程项目施工环节，由于公路桥头后部区域的填土密度、填料空隙率、含水率较高，受自身重力以及外部荷载力等因素影响，填料可能产生压缩现象，导致填料密度增加，空隙率升高，随公路使用年限的不断增加，桥梁桥头后部区域逐渐发生沉降。根据公路工程路基项目施工要求可知，公路路堤和桥头连接处的压实度需大于95%，实际施工过程必须重点做好填料的强度控制工作[5]。公路通车后，受车辆荷载力和重力等因素影响，路基会出现一定程度的压缩变形，进而诱发公路桥头沉降病害。

3 公路桥头跳车病害防治措施

3.1 合理设置桥头位置

设计人员必须结合区域实际情况做好桥梁结构安置工作，高度重视桥台选址工作。通常情况下，桥梁桥台位置应处于地质结构较稳定、结构承载力高且岸坡满足桥梁台背施工条件的区域。针对桥台后侧路基进行施工时，需要充分考虑路堤的设计长度、填方量等因素，并结合区域实际情况制订合理的桥台防护方案。以该公路工程为例，建议施工单位选择六棱角砖配合植草防护施工方案[6]。针对靠近河道和峡谷的桥台区域进行施工时，建议选择浆砌片石防护方案。

3.2 桥头回填台背基底处理

技术人员针对桥头进行回填施工作业时，首先，提前清理公路路基周围的垃圾和杂质，并对路基表层土内的腐殖物进行处理。如果在路基处理环节遇到淤泥等不良地质，要提前进行清淤作业。其次，技术人员还要在台背和路基的过渡区域进行开挖台阶作业，结合区域实际情况合理控制台阶的高度、宽度等数值[7]。一般情况下，台背台阶高度宜控制在1m，宽度宜在3m 以内。最后，对台阶进行回填作业时，可铺设强度较高的加筋土工布，再采用分层回填的方式进行回填，并对回填区域进行压实作业。如果在施工过程中遭遇软土地基，要先进行加固处理。以该工程案例为例，施工人员采用换填法和排水固结法进行施工作业，先挖除软土层，再对基底进行夯实作业，最后将粒径较大的填料填入其中[8]。如果软土层比较厚，技术人员则要结合实际情况采用碎石桩回填作业技术。

3.3 严格控制回填材料质量和施工质量

桥台回填材料对透水性和稳定性要求较高，在施工作业环节，技术人员需要选择稳定性较强的无机材料进行回填作业，如天然砂砾等。该工程案例施工环节，建议施工人员选择连续级配碎石以及亚甲蓝指数低于1%的填料进行回填作业，工程结束后，回填材料会自动固结，雨水难以渗透至回填材料中，可以有效避免因回填材料自身沉降诱发的桥头跳车病害[9]。

在实际公路工程项目施工建设环节，技术人员必须结合施工现场的实际情况做好回填材料质量把控工作，针对台背进行回填作业过程，严格按照施工技术要求选择材料。技术人员可通过工程试验获取台背区域施工参数，在回填作业环节，控制每一级台阶的压实度和回填厚度。

此外，技术人员还需要做好回填料含水率检查工作，将回填料的含水率控制在2%以内，才能保障回填料充分发挥自身的力学性能[10]。针对回填料进行碾压作业时，对于边角等不能使用大型碾压设备进行碾压的部分，可采用人工整平方式进行作业，并配以小型碾压作业设备进行压实作业。在回填作业完成后，技术人员需要对每层回填区域的压实度进行检测，待检测数据达标后，开展后续填筑施工作业[11]。

3.4 针对桥头路基特殊结构进行处理

结合大量案例可知，导致桥头跳车病害产生的主要原因是桥头位置出现沉降现象，为减少跳车病害对路面行车造成的负面影响，部分公路桥头和路堤的连接处采用搭板设计。

通过阅读相关参考文献可知，依托有限元分析，在路堤和桥头沉降差异确定的前提条件下，适度增加搭板厚度可以有效改变该区域的沉降和变形情况，而适度增加搭板的长度也可以解决这一问题。鉴于此，高速公路工程施工单位在工程设计环节，可适当增加搭板长度和厚度，以此减轻桥头跳车病害产生的负面影响[12]。公路通车后，搭板区域受动力荷载因素影响，其下发路基将承受较为复杂的应力。在工程项目设计环节，该应力难以确定，因此针对桥台进行设计时，设计人员可在该区域增设一段较厚的埋板，以此减少应力对路基产生的影响，降低路基沉降概率。如果公路路面材料为混凝土，需要对施工区域连接处的面板厚度参数加以调整，以有效减少路面不规则沉降，确保路面行车安全[13]。

高速公路工程项目施工单位要结合区域地质结构以及现场施工环境等因素，适度调整公路路面基层强度，以减少台背分割点两侧路面的面层结构差异，降低台背两侧区域的不规则沉降概率。例如，在高速公路工程项目施工建设环节，公路基层结构以水泥、砂砾等较为稳定的材料为主，为减少桥头跳车病害发生概率，可以在台背分割点部分对基层材料进行调整，通过增加基层材料刚度、强度等参数来确保分割点两侧区域的抗压和抗剪能力趋于一致，借此降低跳车病害发生概率[14]。考虑公路桥头区域和路基路面的结构体系存在较大差异，可以在台背分割点区域设置一段矩形板进行过渡。

3.5 优化公路工程设计方案

针对公路桥梁工程进行设计的过程中，需要充分考虑桥梁选址。影响桥梁选址的要素众多，包括地形、地质条件、水文以及气候因素等。相关人员必须结合区域实际情况，秉承因地制宜原则处理施工过程中遇到的各种问题。借助先进的施工设计软件辅助施工，通过数理分析施工参数构建有限元集合模型，对施工设计图纸进行优化。如果在施工环节遭遇特殊地质结构，需要灵活应用新型施工工艺和施工材料[15]。目前，多数施工单位会选择轻质混凝土材料进行施工，对比其他类型的混凝土材料，轻质混凝土材料的密度、自重以及强度等参数，都处于较高水平，将轻质混凝土材料用于台背回填作业，可以有效降低台背沉降率。在实际的工程项目施工设计环节，施工人员既要考虑工程项目施工建设成本，又要做好后续工程项目运维养护工作，以延长公路桥梁工程使用寿命，保障施工质量。在工程项目施工环节，设计单位还需要在设计图纸中罗列施工注意事项，做好施工图纸审查工作，对施工图纸中的高层、坐标等参数进行复核，确保公路桥头位置符合施工要求[16]。如果在施工环节发现地质条件和设计地质条件存在出入，需要及时同设计方进行沟通。

4 结语

综上所述，桥头跳车现象属于一种较为常见的公路工程病害，尤其在地质结构较为复杂的区域，桥头跳车病害发生率较高，处于通车运营阶段的公路如果频繁发生桥头跳车现象，不仅会对行车安全构成威胁，甚至可能诱发交通事故。由此可见，公路工程设计单位和施工单位必须高度重视桥头跳车病害，根据施工区域的实际情况制定合理的桥头跳车病害防治举措，严格按照高速公路施工建设要求进行施工，把控台背区域回填质量，结合区域实际地质条件和水文条件选择回填材料。施工单位还要约束施工人员的施工作业行为，以此减少公路桥头跳车现象发生概率，为路面安全行车创造有利条件。