摘要：桥头出现的跳车现象已成为现今市政道路的常见病害之一，是道路修筑过程中的一个必须高度重视和认真解决的问题 。本文以笔者结合主持建设淮南市山南新区南经六路上跨南纬七路三联桥时的体会，分析桥头跳车的主要危害、原因分析及相应的预防措施。
关键词：桥头跳车；主要危害；原因分析；防治措施
当前桥体构筑物已成为联系城市市政道路不可缺少的组成部分， 随着城市道路的迅速发展，在市政道路建设中，桥头出现的跳车现象，已成为道路在投入使用后的多发常见病害之一，不仅严重影响行车的平稳性和安全性，而且具有一定的危害性，是道路修筑过程中一个必须高度重视和认真解决的问题。
桥头跳车一般位于桥头与道路的交接处，概括的讲跳车产生的主要原因是桥头与路基的沉降差所致，实质上与地基条件、填筑材料、施工机械设备以及施工工艺等诸多因素有关。
一、桥头跳车的主要危害
笔者认为桥头跳车的主要危害有以下四个方面：
1、对行车安全性和舒适度的危害
由于跳车现象的存在，使车辆到达桥头处不得不刹车降低车速，致使道路的使用功能和通行能力受到一定的影响；另外由于担心出现跳车，驾驶员和乘车者往往是神经紧张而心情不适，极易疲劳、紧张；严重跳车时会造成行驶车辆失控、翻车、追尾等交通事故，造成人的生命、物的财产损失。
2、对道路和桥体构筑物的危害
跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥体构筑物产生一定的损坏，从而降低了道路使用性能和寿命，增加了养护维修费用和管理的难度。
3、对车辆自身的危害
跳车时的冲击力会对车辆产生反力，增加车辆的振动、机械磨损和轮胎的磨耗，缩短车辆使用寿命，提高了车辆运营成本。
4、对相关人员的危害
跳车时产生的振动和噪声会对驾驶员、乘车者及道路两旁的居民会产生噪声污染，不利于人们身心健康和正常工作或生活。
二、桥头跳车产生的原因分析
跳车一般出现在桥头与道路的交接处，是由于桥台与其后路面沉降不均匀造成了桥台和路面的沉降差而产生的。试验发现，当沉降差大于2cm以上时，此处的路面将出现断裂，从而使行驶车辆产生明显的颠簸，即跳车。具体原因有以下几种：
1、地基强度不同
通常桥头与道路路基大都是在同时期内平行施工的，桥头是刚性体，其地基强度一般都有较高的要求，如果强度达不到时，往往会进行地基加固处理，使得地基沉降较小或不沉降。而桥台后填方一般采用的是砂类土或透水性材料，这些材料孔隙率大，含水量较多，尤其在自重及车辆荷载的作用下，孔隙率会逐渐降低，从而导致台后填料在一定期限内产生压缩变形，从而使桥台和台后填方段地基产生差异沉降变形，以致形成台阶。
2、设计指标不细致
设计人员有时对施工过程如何便于碾压考虑不细，对于填料的要求不严格，台背排水考虑不周。桥头结构两端的路堤，由于过水、跨线或通道的要求，一般填土都较高，低的3m左右，高的可达10m或更高。设计上往往除了对路基断面结构和边坡防护上有所考虑外，其它多数情况对桥头两侧高填料路基在设计上并无特别细致的要求，如回填压实度与道路路基值基本一样，土基部分未进行加固处理等。由于路基填土较高，且处在不同的影响环境，在填筑后受到土体自重和行车荷载的作用，路基土必然要产生竖向变形，形成台阶。
3、桥台台后施工填料不当
对桥台台后的回填料的选择，在施工时未能慎重和周全的考虑，施工人员用料不当、比例控制不严，碾压措施不到位均不能达到密实要求，为日后下沉埋下隐患。所以，施工不当比材料不良更容易造成构造物台后填料的下沉。
4、桥台台背压实不足
桥台背回填虽然采用了重型击实标准且压实度要求在95％以上，但有些工程的台后填料由于采用的是砂类土或透水性材料，这些材料孔隙率大，含水量较大，尤其在自重及车辆荷载的作用下，材料孔隙率会逐渐降低，在一定期限内填料会产生压缩变形。从客观上讲，由于压路机受到桥台的限制，碾压困难，对紧靠台后部位的填土难以碾压到位，导致出现漏压、压不实等现象。从主观上讲，一些施工人员质量意识淡薄，往往达不到规定的压实遍数，这样压实度就很难保证在95％以上，从而为以后的压实变形留下了很大的空间，这也是工后填料压实变形很大而导致台后沉降的主要原因。
5、施工工期受限的影响
受征地、拆迁等一些客观因素的影响，有些工程中的台后回填要等到桥台施工完成后才能进行填筑，往往已是处于工期未期，被迫赶工，以致于施工方不能很好地控制台背填土的压实度，留有充分的时间沉降，致使填料压实度不能满足设计和规范要求，使填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降，在台背与路基连接处造成沉陷而形成台阶。
6、排水不畅及填土的流失
在桥体与路堤的连接部位, 由于存在缝隙, 雨水会沿缝隙渗入, 对路面结构层和路堤产生冲刷和侵蚀, 增加路面各结构层和路堤的含水量, 甚至造成各种细粒土的流失, 随着路堤和各结构层的破坏, 在外部车辆荷载冲击作用下, 必然造成桥头路堤沉陷。
综合上述分析，形成 桥头台阶的原因很多，结构的差异、设计的不周和施工工艺控制的不严等综合因素的作用都会导致了差异沉降的发生和发展。
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三、桥头跳车的防治措施
1、地基预压处理
预压处理就是在拟建桥台处，先填土或配重预压，待地基强度提高到一定程度后，挖去填土或撤除配重，再建造结构物。实践表明，这种预压或超载预压的方法，对处理软弱地基是最有效、也是最经济的方法，它不仅可以解决桥头的跳车和台后填土的不均匀沉降问题，而且可以有效减少建设投资。
以笔者经历的淮南市山南新区南经六路K3+581.206处上跨南纬七路三联桥为例，该工程于2011年9月29日开工，路基填土于2009年9月基本完成，经过一年多的预压周期，路基压实度和路基工后沉降均满足设计要求。
2、地基加固处理
地基加固处理是最有效的防治桥台跳车的方法之一。对正常压实的软粘土而言，首先应考虑采用排水固结措施，如插塑料排水板等方法，通过设置来改善地基的排水条件，缩短排水途径，使地基承受附加荷载后，排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。对软弱地基，除了常规的排水固结措施外，更多的是采用挤密桩等深层复合地基法来提高土的强度与稳定性，使桥头路基尽量连续平稳过渡。
3、合理使用填筑材料
由于土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降-般较大。因此，桥台后的回填应选用摩擦角大、强度高、透水性好的填料，如砂砾、砾石、连续级配碎、石灰稳定土等，并且压实速度快，加载后能在短期内完成变形。施工时应从以下两个方面加以控制。
（1）填料级配要符合要求。细粒过多，材料的摩擦角会减少，影响压实度；反之细粒过少，粗颗粒易压碎，压实成型困难。
（2）控制好填料的含水量。含水量较大，直接上路摊铺压实，无法达到规定的压实度。因此，到运至工地的填料一定要在场地上堆高沥水，以降低含水量，然后再上路摊铺压实。
4、提高填筑材料的压实度
影响路基压实效果的主要因素有含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度等。
首先要调整填筑材料的含水量，通过击实试验测得的击实曲线图有一峰值，此处的干密度为最大，也称之为最大干密度，与之对应的含水量则称为最佳含水量，只有在最佳含水量的情况下压实效果才最好。所以对含水量过大的土，可采用翻松晾晒或均匀掺入石灰来降低含水量；对含水量过小的土，则洒水湿润后再进行压实。
其次，压实机械对一定含水量填筑材料的压实状态有很大影响。填土分层的压实厚度、压实遍数和压实机械类型、土的种类和压实度要求有关，应通过试验来确定。一般20-30t的中型振动压路机应碾压不低于3～4遍甚至更多，每层压实厚度不超过20cm。
此外，还应严格控制压路机的行驶速度，既不过慢也不过快，各种压路机械的最大速度不宜超过4Km／h，碾压开始宜且慢速，随着土层的逐步密实，速度逐步提高。压实时的单位压力不应超过土的强度级限，否则土体将会遭到破坏。开始时土体较疏松，强度低，故宜先轻压，随着土体密实度的增加，再逐步提高压强。
5、设置桥头横向搭板
通过设置桥头横向搭板把集中的不均匀沉降量分散在搭板长度范围内 , 使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上, 起匀顺纵坡的目的, 使车辆通过时跳跃现象大为减少。事实证明，合理设置桥头搭板可以有效解决局部沉陷和错台或横坡变化的状况。
6、合理安排施工工序及工期
为使台背填土可以尽早开始, 在立柱、桩基础施工中应先安排桥台, 再做其他桥墩。为保证桥台盖梁下填土的压实质量, 要求必须先将台背填土至盖梁地面标高, 再浇注桥台盖梁。为避免桥梁、伸缩缝、路堤三者标高不一致而形成错台, 桥面铺装及桥头两侧的路面面层施工应在路面基层完工后间隔至少在6个月以上的时间，再进行面层摊铺，以减少工后沉降差。另外，通过政府协调征地、拆迁等影响施工的问题，相应工序早安排、早落实，避免后期出现赶工、抢工现象，劳民伤财。
7、设置排水设施
在桥涵与路堤的连接部位, 由于存在缝隙, 雨水会沿缝隙渗入, 从而对路面结构层和土基产生冲刷和侵蚀, 增加路面各结构层和路基土的含水量, 降低路面强度和路基整体稳定性, 在外部车辆荷载冲击作用下, 必然造成桥头路堤沉陷, 产生跳车现象。 因此, 应该设置完善的排水系统, 尽可能减少不均匀沉降。目前台背排水措施较为先进的做法是：从路基顶部向下依次设置排水层、土工织物反滤层和粘土层； 然后在其上铺设 2～ 5 cm厚的中砂；最后在土工织物反滤层上铺设排水层, 排水层可采用级配碎石填筑, 厚度宜取 20 cm左右。
8、做好施工技术交底
高施工队伍员工的质量意识，充分了解和掌握桥头跳车的发生与施工工艺、施工过程的密切相关，精心施工、严谨操作，把每一道工序认真做好是确保优良质量的前提。
四、结论
桥台跳车是目前比较难处理的工程病害，现行的很多防治措施仍在探讨之中，要治理桥头跳车首先要研究其产生的原因，提出适当的处治方法，并且要切实可行，便于施工，还要克服建设、设计、科研、监督、施工相互脱节的通病。相信在不久的将来，在各方共同努力下，一定能有效的克服这一世界性的难题。
参考文献:
[1 ]蒋功雪《高等级公路台背回填设计与施工的探讨》[J] 中国公路学报, 1995, 8 (2)
[ 2 ]陕西省高等级公路管理局, 西安公路交通大学 《 强夯处理桥台背路基的研究》[R] 1994.1
[ 3 ]河北省交通规划设计院《沈大线、广佛线和京石高速公路 (河北段) 桥头跳车调查报告》 [R]
论文作者:陆军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/13
标签：桥台论文; 桥头论文; 压实论文; 路基论文; 含水量论文; 地基论文; 路堤论文; 《基层建设》2017年第13期论文;