摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路交通建设项目的增多。公路交通在经济建设中的作用日益显著，随之而来的公路病害也不断出现，其中，路面跳车病害使得局部公路过早损坏，缩短了公路的使用寿命，严重影响了公路的通行能力和行驶舒适度，也给行驶车辆带来安全隐患。通过科学检测手段对路面跳车技术状况进行调查，能够使高速公路管养单位及时掌握高速公路的养护质量，辅助养护管理决策者科学编制公路养护规划和计划。本文就基于路面跳车检测技术展开探讨。
关键词：公路；路面跳车；原理；检测技术
引言
工程概况：本工程共新建2座大桥，2座中桥，13座小桥，125道涵洞，点多线长，作为关键工程，现场管理难度较大但是又极其重要。必须要有完善的施工质量控制措施才能保证在计划工期内完成任务，同时工程质量还须经得起检验。
1路面跳车产生原因
路面跳车产生的因素具有多样性，主要原因是刚性桥涵等结构物与柔性路堤之间存在刚度差异，致使路桥过渡段在行车荷载的反复作用下，连接处两边发生了不均匀沉降，较大的沉降差形成台阶，从而引发路面跳车病害。
1.1桥台等结构物和台背路基的沉降差
桥台、涵洞等结构物与其回填的台背路基在公路总体成型后，由于受到自身重力或者车辆荷载作用，均要产生不同程度的沉降或竖向压缩变形。由于两者之间的沉降差异会在行车方向产生纵向高差，从而导致路面跳车，这是路面跳车产生的重要方面。
1.2桥梁基础的不均匀沉降
由于桥涵通常位于有河流通过的地段，地下水位较高。现在工程对工期的要求都比较紧，桥梁与路基大多数是同时平行施工的,桥梁对地基的要求较高,如果地基达不到要求,要进行加固处理,使沉降减小。而台后填方地基要求相对比桥涵要低得多,从而使桥台和台背填方产生不同的沉降变形，以致形成差异沉降，造成桥头跳车。
1.3路基与桥台材料不同
路基材料一般使用柔性很大的材料,而与道路相连的桥台则使用刚性很大的钢筋混凝土或者块石砌筑,因此,两者之间有明显的刚度差。刚性材料吸收的能量要小于柔性材料,在车辆通过时,相同的载荷对两种材料产生不同的振动影响,从而引起桥头跳车的产生。
2路面跳车检测
2.1检测原理
路面跳车检测基于激光测距原理，数据采集通过一种非接触式断面类距离测试设备。测试系统主要包括系统处理器、激光器、距离传感器和计算机系统。通过激光传感器、加速度传感器和距离传感器，分别测量激光传感器到断面的垂向距离、激光传感器的垂向加速度和沿断面纵向行驶的距离，然后用下面的公式可计算得到断面的高程（20世纪60年代由美国通用汽车公司的ElsonSpangler和WilliamKelly提出，仍然是目前国际上主要惯性断面类测量仪测量断面的理论基础），再计算出路面跳车指数。
2.2控制好台背压实度
台背填筑施工时，要求严格按规范进行，按设计要求分层填筑、分层碾压、分层检测，控制好层厚、压实度以及填料含水量，此外控制好填土速率，做好相应排水措施。桥头路堤及锥坡应用小型振动式压路机或用强夯机分层碾压夯实，每层碾压厚度为15厘米。在G314线包库都克至玉尔滚项目中的台背填筑中，路槽80厘米以下部分采用天然砂砾，这就保证了良好的渗水效果，并且每层都保持在15厘米，用20吨压路机碾压，碾压遍数也是足够的。并且在路面铺筑以前，路基开工已经两年多，周遍路基沉降也基本趋于稳定。最大可能的在压实度方面减少对桥头跳车造成的影响。
2.3采用合适的桥头路堤填料
在选用桥头路基填料的时候,应选择透水性好、沉降快、易压实、缝隙适的材料。如果在条件不允许,只能采用不透水性材料的情况下,可在填料中掺入少量的石灰、水泥、粉煤灰等材料进行处理,或者配合排水设施减少渗水的影响。但需要注意的是,在每一层填料中,只能采用同一种填料。除此之外,可以采用土工合成材料加筋处理,通过提高路基的承载能力,减小变形的发生。
2.4正确处理不均匀沉降
桥梁基础沉降一般很少，处理好台背地基是控制桥头跳车关键因素。施工过程中要求根据地基情况来采取适当的措施，最大可能的把台背沉降控制在规范允许范围。处理好桥头软弱地基，是解决桥台路基不均匀沉降的关键所在。桥头路堤地基要根据软土的实际强度和软土层的厚度采用适当的方法。如果软土厚度浅且小于2米时应该将软土全部挖除，再进行基底压实，换填较大颗粒的透水性填料，并且保证压实度。当软土层较厚，无法全部挖除时，就要采用其他的措施，在我国对桥头深层软弱地基处理方法主要塑料排水板堆载预压法、深层搅拌法、换填砾料法。（1）塑料排水板堆载预压法。这种方法是通过竖向荷载作用使地下水沿着塑料排水板向上渗透到砂垫层中，然后沿横向排到路堤外面，从而使软基固结，适用于透水性差的软弱粘性土，其主要施工过程是：整平原地面→摊铺下层垫层→摆好机具→塑料排水板→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层垫层。这种方法施工相对简单，比较经济，但是施工工期较长，剩余沉降量大。在国内一些高速路经开始使用真空预压并取得成功，能够有效的降低成本，缩短工期，安全系数高，加固效果好。（2）深层搅拌法。在饱和软粘土地基一般用深层搅拌法。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械，将水泥或石灰等固化剂灌入软土层中强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，形成坚硬拌和柱体，与原地层共同加强地基。这种方法的特点是后期沉降量小，沉降速度快，可以有效地缩短工期，不过造价较高。（3）换填砾料法。此法比较简单，浅层软土处理主要就用这种方法，将软土层全部挖去，换填透水性好的砾料，从而保证台背的抵抗水毁能力。在软弱层较厚时，也可与以上方法复合使用，先尽可能的挖除一部分软土，再结合以上方法处理。能起到很好的作用，在台背软弱层主要采用这种方法，换填天然粗颗粒砂砾，取得较好的效果。
2.5检测方法
（一）准备工作。①安装设备，根据设备操作说明对测试系统传感器进行校准。②检查测试系统各部分应符合测试要求，不应有明显的可视性破损。③打开系统电源，启动控制程序，检查各部分工作状态。（二）测试步骤。①测试开始前让测试车以测试速度行驶5～10km，对设备进行预热。②测试车停在测试起点前50～100m处，启动设备测试系统程序，按照设备操作手册的规定和测试路段的现场技术要求设置完毕所需的测试状态。③驾驶员按照要求驾驶车辆，避免急加速和急减速，沿正常行车轨迹测试路段。④进入测试路段后，测试人员启动系统采集和记录程序，在测试过程中必须实时关注设备检测状况。⑤测试完成后关闭测试设备，结束测试。
结语
一直以来,桥头跳车影响着道路使用的安全性和舒适性。分析桥头跳车产生原因并采取一定的措施和技术,可以减少此病害发生的可能。随着公路检测自动化技术的不断进步，根据我国公路养护管理的实际需要和国际上公路技术状况指标体系的构成情况，路面跳车指数已经正式出现在路况调查范围内，为积极实施预防性养护提供了依据。
参考文献
[1]JTG5210—2018公路技术状况评定标准[S].
[2]交通厅豫交[2017]35号.关于印发《高速公路桥头跳车处理实施意见》的通知[Z].
[3]刘国杰,陶向华,黄晓明.基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制标准[J].公路交通科技,2018(06):44-49.
论文作者:袁空军
论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期
论文发表时间:2019/10/29
标签：测试论文; 路面论文; 桥头论文; 路基论文; 地基论文; 桥台论文; 路堤论文; 《建筑实践》2019年11期论文;