云南交发元创交通工程技术咨询有限公司 云南省昆明市 650000
摘要：桥头跳车问题一直是困扰着公路建设和养护运营的一项通病。桥头跳车的危害有：影响交通安全、影响道路顺适度及美观、损害车辆部件和造成路面和桥梁的扩大病害，对高速公路的通行和运营造成不必要的损失。因此，需要分析原因，对症下药，将会有效减缓桥头跳车的形成和发展。解决桥头跳车问题，公路建设和运营养护单位应将其作为一项重要工作来看待。现在实施的玉溪至楚雄高速公路起于玉溪市红塔区，与弥玉高速和昆磨高速（G8511）连接，途经玉溪市峨山县、易门县，昆明市晋宁区，楚雄州双柏县、楚雄市，止于楚雄州楚雄市，与昆楚高速（G56）和楚雄至大姚高速连接，线路全长190.597公里；全线共设特大桥15座、大桥154座、中桥100座、小桥47座；项目地处云南高原山区内，属亚热带气候，工程区域内地质情况复杂多变，地表以下分布有粉质黏土、板岩等岩层。如何根据项目实际情况，采取经济合理、实用有效的措施处理好玉楚高速公路诸多桥梁台背回填，对提高该项目的建设质量、打造品质工程都具有现实和长远的意义。
关键词：桥头跳车 成因分析 预防措施
桥头跳车，是由于公路与桥梁结合部位桥头台背处的较大差异性沉降而使路面出现高低错台导致引起行驶车辆通过时产生突然跳跃的现象。表现为路面在台背回填处出现不同程度的沉降开裂，车辆通过时对桥梁和路面产生附加冲击作用，使司机和乘客感受到颠簸不适，因而车辆在通过桥头前，司机会提前制动减速来通过，如果在行车视线较差且车速较快的情况下，未提前紧急制动减速，有可能会导致严重交通事故和引起车辆故障。经过自己多年的路桥工程建设实践和总结，现对桥头跳车形成的原因和预防措施进行简单探讨。
一、桥头跳车的成因分析
形成桥头跳车的因素有很多，其实，桥头路面沉降变形是一个复杂的发展演变过程，最终是综合各种因素组合作用的结果，主要分为主观因素和客观因素两大类，主观因素主要有：①设计方案不合理、设计深度不足、考虑不周全；②施工组织和质量控制不严，施工工艺、工法不规范；③现场监理人员对关键环节和薄弱部位卡控未到位等。客观因素主要有：①路基与桥梁衔接处两工程使用的材料差异；②桥台与路基的沉降差异；③自然界雨、雪等降水下渗侵入台背回填土体内部致使土体发生沉陷变形等。下面就导致桥头跳车的各种因素做简要分析。
（一）、造成桥头跳车的主观因素分析
1、设计方案不合理、设计深度不足、考虑不周全
勘察设计单位设计人员在进行桥台与路基交界处设计处理时，经常按照习惯性做法，生搬硬套以往设计图纸，导致设计深度不足，过于简单，甚至出现设计方案与实地情况严重不符。特别是桥头地基未做地质勘察或勘察不详时，如果存在软弱地基，而设计未做加固处治或者采用处治方法不彻底达不到预期加固效果，这些设计方面的失误，归因于设计人员对桥头跳车处理存在轻视的思想。
还有设计人员在桥梁与路基衔接段未考虑设计过渡性路面，未对路基与桥台接缝位置处细部构造做深化设计处理；设计未考虑台背回填施工的薄弱部位、台背填筑土体的沉降固结时间，台背段路基路面排水设计不通畅，台背填土内、外部易受雨、雪水和地下水的渗透和侵蚀等均是设计方面应当考虑的影响因素。
2、施工组织和质量控制不严，施工工艺、工法不规范
首先，客观上存在台背所在位置处不便于大面积的快速施工，导致普遍存在很多施工单位没有严格按照施工技术方案和施工技术规范的操作工艺要求进行台背填筑，特别在赶工期和加快进行桥梁上部梁板施工时，经常突击填筑桥头台背来作为运梁通道，导致填筑质量不能得到保证。在施工中，还存在台背填料选用不当，没有把好质量关，排水措施没有做好，压实度没有达到要求等，工艺过程的任何一个环节没控制好，都会加剧路基的后期沉降。
如果桥头路基的天然地基不良，存在软弱土质，在桥头路堤填筑前，必须先对地基进行加固处治，软基处治方法和质量关系到后期填方路堤受地基固结和沉降引起的连带沉降问题，而在软基处治施工中，一些施工班组为抢抓施工进度来提高自身效益或个人利益，不管不顾施工质量的好坏，盲目施工、野蛮施工、偷工减料等时有发生，抱着侥幸心理，企图瞒天过海，特别是对在地基下的隐蔽工程，应做好施工全过程的监督控制和质量检测。
3、现场监理人员对关键环节和薄弱部位卡控未到位
对台背回填等难以控制的重点部位，未安排监理员进行旁站监督，只对施工过程进行巡视和检查，施工作业人员难免存在敷衍了事和不负责任的施工行为。对于质量方面的原则性问题态度松懈，甚至部分监理存在包庇和掩盖质量缺陷的失职失责的不当行为，以及监理人员的素质参差不齐和责任心的强弱等均是监理方面的影响因素。
（二）、造成桥头跳车的客观因素分析
1、路基与桥台衔接处两工程使用的材料差异
桥台是采用钢筋混凝土、片块石或预制混凝土块等浇筑或砌筑而成的构筑物，具有较大的整体刚度，而与桥台连接的道路则是下部路基采用土体填筑，上部路面采用水泥或沥青混合料压实形成的半刚性或柔性结构，显然，两者的整体刚度相差较大，刚度大的桥台，在行车荷载作用下只发生微小变形可忽略不计，而弹塑性的桥头道路，它在车辆的反复荷载作用下会发生相对较大的弹塑性变形，故在同样交通状况车辆的活载作用下，随着时间推移，原本平齐的刚性桥台与柔性道路之间就逐渐显现出高低错台。
2、桥台与路基的沉降差异
桥台的沉降主要体现在基础的沉降，而高等级公路的桥梁主要以钻孔桩为主，即使是扩大基础，也是建在很好的地基上，因此，高速公路的桥台沉降往往很小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而路堤的沉降则是由地基沉降和路基压缩沉降两部分组成。路堤沉降的原因是多方面的，一般来说它与地基的地质状况、水文状况、软土地基处治方式、路堤设计的堆载预压等有关。从桥头路堤的变形机理考虑，造成桥头路堤沉降的主要因素有以下两个方面：(1)桥头地基的固结变形：原先无荷载的桥头地基在较高路堤荷载作用下将发生固结沉降。由于地基固结存在时间效应，如果地基预压时间不足，则大部分地基沉降不能在路面施工前完成，路面竣工后的工后沉降将继续发展，在路面顶部将形成沉降差。在软土地段，地基的工后沉降将是产生桥头差异沉降的主要因素。(2)桥头路堤填土的压缩变形：路堤填土的压缩变形主要取决于填料性质、施工条件及台前(背)防护排水工程的设置情况等。桥头路堤一般填土较高，靠近桥台结构物附近又不易压实，使填料的压实度不足，路面完成开放交通后，压实度不足的填料在行车活载和路基路面恒载作用下将会产生压缩变形，从而导致沉降差。根据有关资料的调查分析结果，当土质路堤压实度为95%时，每米高度填土的工后沉降大约为lcm，因此，即使桥头路堤压实度满足要求，沉降差也不可避免。对于地基条件较好的桥头地段，桥头路堤填土的压缩变形将是导致差异沉降的主要因素。
3、自然界雨、雪等降水下渗侵入台背回填土体内部致使土体发生沉陷变形等
道路建成通车后，桥台附近路堤受季节性地下水位变化以及冬、雨季的雨、雪等地表水渗透作用，将会导致台背回填土体的强度逐渐软化，进而土基逐渐沉降变形，加之在填方体自重和在外部车辆动荷载作用下，使桥头路基沉降进一步加剧。
二、桥头跳车的预防措施
（一）、设计必须考虑合理的设置桥台构造物
在做桥梁工程设计时，两岸桥台构造物的设置应充分考虑两岸处的地形地貌和地质状况，尽量将两岸桥台选址在地质较坚硬的岩层上，若台背后接填方路基，还需要考虑填方地基地质状况、填筑高度、填方体量大小、填料来源及路堤沉降等问题，合理恰当的桥台、跨径及台后路基工程的设计布置，能从设计源头上减轻桥头跳车的严重程度。
（二）、加固处理台背后接填方路堤的天然地基
台背后接填方路堤的天然地基经地质勘察若存在淤泥、软土等不良地基时，在填方路堤填筑前，先必须对软弱地基进行加固处理，具体处理方法需要设计根据地质状况作出准确判断，并采取合理的处理方法，目前对软土地基的处理方法较多，比如浅层软土采用换填处理，深层软土采用挤密碎石桩、水泥搅拌桩、CFG桩、排水固结等处理方法，来加固和提高地基的承载能力，减小天然地基在填方路堤加载后整体沉降，也就减小了路堤与台背构造物的相对沉降差，减小了错台高差。
（三）、严格控制填料质量和提高压实度
台背填料宜选择内摩擦角较大的透水性材料，以便控制压实质量，减小填方体的压缩沉降；同时，选用内摩擦角较大的填料也有利于台背缝隙中渗入的雨雪水沿土颗粒间缝隙连通排到路基之外。
在实际施工中，应将台背填筑范围内的压实度比一般路基填方提高2~3个百分点，应尽量扩大填方作业面积，充分发挥大型压实机械的振动压实优势，对于压路机无法碾压到的区域，应采用小型振动压路机补充碾压。透水性材料分层松铺厚度不应超过20cm，稳定类材料分层松铺厚度不应超过15cm。对于台背附近压实机械碾压不到角落，应采用小型夯实机械进行逐层夯实，保证夯实密度达到与压实度要求一致。
（四）、利用土工织物加固台背填筑土体
通过大量工程实践表明，土工织物可以明显提高土体的承载能力，土工织物可以发挥其抗拉强度强的优点，利用加筋土体之间的摩擦作用来约束土体的侧向变形，从而达到提高土体的承载力和抗剪强度。土工格栅铺设在桥头路堤内可以约束土体的不均匀沉降，铺设在路床内，可以防止土基产生的裂缝反射到基层和面层上，将土工格栅一端锚固在台背上固定，即可利用土工格栅的抗拉强度高的性能，在台背填筑局部范围内，可起到一定的阻止台背填料顺较光滑的背墙面顺坡滑移沉降的作用，使两者相互拉结，有利于改善填筑路堤的支承刚度，可达到减缓或减轻差异沉降的目的。
（五）、桥头路面作特殊结构处理或桥头设置过渡段
因桥台与道路在结构、材料、刚度等方面的差异，为了达到桥头纵面线形平顺过渡，目前设计单位常采用在台背路面下设置枕梁和搭板的处理方法，对沥青混凝土路面，在路面结构层下设置水泥混凝土埋板；对水泥混凝土路面，则可直接将连接处的路面进行增厚处理。在与桥梁连接路基较长路段天然地基都存在严重不良地质时，可考虑设置桥头过渡段，桥头设置过渡段是在桥头一定长度路基范围内铺设过渡性路面，待桥头路堤沉降基本稳定后，再铺筑设计路面，路堤沉降期常用的过渡性路面有半刚性水泥稳定层以及沥青过渡层路面等，考虑到工期和施工整体性因素，在高速公路实际施工组织中，此法很少采用。
在高等级公路的设计和施工过程中，对桥头跳车的预防措施也不止以上几种，一般应从各种预防措施入手进行综合分析、周全考虑，选择有利条件，避开不利因素，趋利避害，才能够更好达到预防效果。
三、结束语
桥头跳车是最为常见的高速公路病害之一，在目前技术尚达不到完全消除的情况下，防治和减轻桥头跳车,对减少高速公路建成后运营期较长时期内的管理养护费用和提升高速公路路面平整度、行车安全性、舒适性都有着积极和长远的意义。治理桥头跳车关键在于防治和控制与桥台连接的路堤的沉降。因此，进一步深化和优化桥头段连接路基及其与桥台搭接部位的设计，严格按规范、标准化的施工管理，都是前期高速公路建设阶段减轻桥头跳车的积极和有效的措施，通过对发现桥头跳车现象产生原因进行不断地分析总结，并进一步改进提升，我相信每一条高速公路将会更加的尽善尽美。
目前，玉楚高速公路已正式开工建设，提高工程质量意识，将桥头跳车作为质量通病进行预防和控制，提前做好做足做细施工质量控制工作，确保玉楚高速公路的每一处桥头路基都能高标准、严要求达到过硬的质量品质，是每一位参与建设者应尽的责任。
论文作者:许正祥
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/10
标签：桥头论文; 路堤论文; 桥台论文; 路基论文; 地基论文; 路面论文; 压实论文; 《建筑实践》2019年第11期论文;