摘要：桥头跳车是指道路与桥梁台背的衔接区域出现的路面或搭板变形、断裂，甚至坑槽，从而使车辆行驶经过该区域受到冲击后发生明显跳跃、颠簸的现象[1]。由于高速公路线型标准高，桥涵、通道等构造物较为密集，车辆行驶速度高，使得高速公路桥头跳车问题就变得十分突出，如何减轻或者消除桥头跳车，已成为高速公路建设中亟待解决的课题。本文主要分析高速公路桥头跳车的危害和产生原因，并提出如何在养护阶段解决桥头跳车的措施。
关键词：桥头跳车；高速公路；防治措施
一．桥头跳车的危害
结构物与台背的不均匀沉降引起台阶（错台），使路面平整度受损，严重影响了公路的使用功能，其危害性分述如下：
（1）降低行车的速度
当车辆行至桥头搭板纵坡转折处，为防止车辆的剧烈冲击跳动，司机被迫刹车减速，同时车辆颠簸、跳动也影响了行车驱动力的传递，引起车辆减速，降低了道路的使用功能。
（2）影响行车安全
车辆通过桥头搭板时产生的冲击和颠簸，引起司乘人员的严重不适，影响行车的舒适性，同时对驾驶人员产生相当不利的心理影响，严重时则会影响其对车辆的正常操作，造成车辆失控，引起行车事故。在国内曾多次发生因桥头跳车严重而造成的翻车事故。
（3）增加车辆运营成本
跳车会引起车辆在桥头频繁减速，以减轻颠簸，减速及颠簸现象，都对汽车机件造成不同程度的损坏和轮胎的磨耗；降低了车辆的使用寿命；减速既增加车辆行驶时间，又使汽车行驶速度不稳定，既浪费了燃料，又增加了废气的排放等。
（4）增加养护费用
车辆通过桥头时产生跳动和冲击，对桥梁和道路产生附加的冲击荷载，加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏。为了维持良好的使用状况，对路桥过渡段出现的台阶要进行及时的维修与养护。不断的维修养护不仅花费了大量的人力、物力和财力，而且也产生了不良的社会影响。
二．桥头跳车的成因
结合设计、施工及工程管理等方面的因素，可将路桥过渡段产生跳车病害的原因归结为以下几个方面：
（1）填筑材料的压缩
桥台台后填土高，又多为渗透性材料，孔隙率大，具有一定的含水量，而常规施工程序，都是在桥涵结构完成以后再填筑两端路基，台背填土施工时碾压作业面小、采用小型压实机械、留有死角、达不到最佳含水量以及局部辅以人工夯实，压实功较小等，这些都导致了桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准或者局部压实度很难达到工程质量要求，那么在行车荷载和填料自身重力作用下，填料就会产生压缩变形。台后填土一般较高，即使施工时工序符合规定，压实度达到要求，随着时间的推移，也会不可避免地产生沉降。
（2）路堤下天然地基的沉降
天然地基在自重作用下，其沉降已经完成（正常固结），修筑路堤后，在路堤填土重力作用下，产生新的沉降变形。
（3）排水不畅及填土流失
当雨季路面排水不畅时，雨水会沿着路面裂缝和台背连接部位的接缝渗入路基，致使路基填土产生冲刷和侵蚀，造成各种细粒土的流失。在外部气温循环变化和车辆荷载的冲击作用下，必然造成桥头路基沉陷，产生跳车现象。
（4）桥台与台后填土连接处的刚度差异
桥涵结构物一般为坚石砌筑或者混凝土浇筑，具有较大的刚度，而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构。在车辆荷载作用下，台后填土产生较大的压缩变形，与其相比，桥台基础产生的沉降变形相对小得多，导致出现相对沉降差，当相对沉降差达到一定程度时，搭板出现沉降或断裂，出现跳车现象。
（5）桥台伸缩缝的破损
桥台伸缩缝主要是用于保证结构在车辆荷载及温度变化时有一定的变位，若设置不当，安装质量低劣、缺乏科学和及时的养护，在桥台伸缩缝处形成台阶，从而引起桥头跳车。
（6）台背回填存在的问题
台背回填施工中存在的问题很多，如填筑层厚过大，压实遍数不足，含水量控制不好等。承包商施工质量意识不强，施工出现压而不实甚至填而不压，有的甚至填土前对地基上的淤泥及其松散体不作处理，必然导致台背路堤常出现较大的下沉。同时，回填材料没有按设计要求采用粗粒料。
（7）工程施工及监理单位的质量意识不强
施工单位从自身经济效益出发，往往将台后路基作为材料堆放场地和部分预制场地，不能与其它路基同步施工；盲目追求进度，台背填土速度过快，填土没有充分时间固结；更主要的原因是，没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工，对松铺厚度控制不严，施工用料没有把好质量关，没有严格按施工规程作业，加上台背的防排水措施不完善，局部段落机械无法碾压时却没有采取人工补夯，压实度达不到要求。这些人为因素使高填土引道自身不稳定，沉降较大且不均匀，这是造成跳车现象的主要原因之一。
（8）设计因素对桥头跳车的影响
根据对实桥的调查结果显示，设计方案的选择对桥头跳车有较大的影响，如设计路基穿越软土地基或采用高路堤方案，势必存在较大工后沉降的隐患；桥涵构造物选用桩基或扩大基础等不同型式，其工后沉降也差异很大；软土地基路段采用不同的处理方法、对路堤填筑速率和填筑材料的控制不同，其效果也大不一样。这些都是影响桥头跳车的设计因素之一。
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三．桥头跳车的处理措施
1.地基处理
（1）深层搅拌法加固桥头软基
该法属加固土桩类型，主要适应于软弱粘性土。该项软土加固技术借助于压缩空气，采用专门深层搅拌机械设备，从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等)，经叶片搅拌，并吸收周围水份，在加固的深层软土中进行一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基，从而提高桥头软土地基承载力，减少沉降量(特别是工后沉降)，缩短固结期，提高边坡稳定性。施工过程中路基填土速率不受限制，且无振动、无污染，对周围环境及建筑物无不良影响，近10年来已在广深珠高速公路和佛开高速公路等高等级公路得以广泛应用。其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。
（2）砂桩加固桥头软基
该法属料粒桩类型，适用于松砂地基、杂填土或软土，对地基土起置换、竖向排水和挤密作用。为加速地基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压或超压施工，使地基强度显著提高，同时改善地基的整体稳定性。砂桩堆载预压法在深汕高速公路、汕头海湾大桥北引道等高速公路都应用过，其造价在深层搅拌法与堆载预压法之间。
（3）塑料排水板堆载预压法
该法属竖向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软弱粘性土。塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体，或是由单一材料制成的多孔管道板带。为加速排水固结，减少后期沉降，一般都配合堆载预压或超压施工，使地基土的有效应力增大、抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其特点是施工简便快捷，造价较低，但效果比上述两种类型略差，仍存在少量工后沉降。
2. 路基处理
（1）采用超轻质材料作路堤
可以减轻路堤自重，有效降低地基应力，减少沉降并增大稳定安全系数，常用材料如粉煤灰等。现在广东等地开始试验推广的新型超轻质材料--泡沫聚苯乙烯块，其密度很小(约30 kg/m3左右)，抗压强度约为0.25MPa，且吸湿性极小，耐水性能很好，可大大减轻路堤体的重量，能成功地遏止桥涵连接路堤的过渡沉陷，从而避免垂直错位；另外还具有施工简便，不污染环境，能缩短工期等优点；同时还可以减少桥台等构筑物的土压力及侧向压力，从而减少构筑物的移动变位，改善结构物的稳定性。聚苯乙烯块规格一般为0.5 m×1 m×5m(厚×宽×长)，其缺点是在汽油或柴油作用下有溶解倾向，所以有必要加以保护。一般在聚苯乙烯块上面浇注一层10 cm的钢筋混凝土板，以减少路面总厚度和防止化学腐蚀，并在泡沫聚苯乙烯两侧设置包边土，减少紫外线、汽油或柴油的影响。修建泡沫聚苯乙烯路堤，在铺筑块件之前，为确保地基的平整性，应铺上一层10 cm厚的砂整平层。铺设块件时，从路中线向两边铺设，各层成垂直状态，接缝注意错开，块件之间采用马钉固定，防止移动。
（2）台背回填处理
桥台后宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，如岩渣、砾石、砂砾等。填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2 m、且与路基相接处按不大于1∶1设置斜坡或台阶，回填高度视路堤高度而定，一般取2-4 m。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内)设置水泥稳定料改善层次，即沿路堤纵向距桥台背约10m长，用一定剂量(如4%-6% )的水泥进行稳定，并且远桥台端与路基相衔接处，采用1∶1设置斜坡。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。两种方式同时考虑，则效果更佳。 在生米大桥施工中采取砾石回填，分层重碾、洒水处理。设置盲沟、挡墙欲留孔口滤水，合理与路基段衔接，达到要求规范。
3.路面处理
（1）设置桥台搭板
搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取3-15 m(当超8 m时，宜设计成两段式或三段式搭板)。搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道为刚性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式(称平置式搭板)；断缝处设外伸预埋粗螺纹钢筋。而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间(称斜置式搭板)。为预防搭板下沉，也可在搭板上先铺设一层沥青面层，通车后搭板若下沉，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。
（2）采用过滤性路面
根据桥涵的长度和路基的容许工后沉降值计算等情况，在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成(一般为3-5年)后，再改铺原设计永久性路面。常用的过渡性路面类型有预制水泥混凝土六棱块(边长34.6 cm、厚20cm)、条石铺砌(25 cm×25 cm×40 cm)、半刚性过渡层或沥青表处过渡层等。其中水泥混凝土六棱块和条石铺砌仅适应于水泥混凝土路面，最大优点是翻修处理速度快，但不易铺砌平整，行车仍有抖动感觉，且其砌缝应采用防水材料，以防渗入雨水损害路基。值得推广的简便有效方法是沥青表面处过渡层类型，其优点是当出现较大沉降时，及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂，以能确保行车畅顺，有效避免跳车现象。
四．结束语
通过以上分析知道，桥头跳车严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了高速公路建设的社会效益和经济效益。而且在我国每年修筑的桥梁成千上万座，交通部门每年为解决桥头跳车的耗费巨大。
因此，在大力发展高速公路的今天，如何有效地消除桥头跳车或将跳车减小到最低程度，深入开展高速公路桥头跳车防治技术的研究，具有十分重要的现实意义。
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论文作者:高三娥
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/25
标签：桥头论文; 桥台论文; 路堤论文; 路基论文; 地基论文; 路面论文; 车辆论文; 《基层建设》2016年19期论文;