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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2011-10-10浏览：84次
内容摘要：随着公路建设的突飞猛进的发展，投入运营的公路越来越多，但从公路使用情况来看出现了桥头跳车这个普遍的问题。桥头跳车致使路基路面与桥、通道衔接不平顺，影响行车速度、行车的舒适性，而且容易使桥台、台背、伸缩缝以及连接路面的结构遭到破坏，桥头跳车现象对公路的发展有着较大的影响。
关键词：桥头跳车，台背回填，填料，地质，地基
引言
公路建设投入运营后桥头出现跳车现象已经成为业内人士的关注。对于如何从实用、经济方面更好的解决桥头跳车的问题已经成为研究的主要课题。桥头跳车台阶的产生和形成是多方面的，涉及到地基地质条件、填料、施工填料、施工、设计等诸多方面的因素。
1桥头跳车的原因
1.1地质条件、地基受压沉降的原因
桥台及台后填方地基的地层岩性状况千差万别如基岩（岩浆岩、沉积岩、变质岩），黄土地基、冻土地基、盐渍土地基、膨胀土地基等，其中除基岩（指次坚石以上的盐类）地基外，其他类型的路基一般情况下桥台及台后填方的作用下均会发生不同程度的沉降或竖向固结变形。尤其是软土路段，如果路基的基底处理不善就会找造成路基沉降；
一般情况下台背的地物、地貌其他路段不同，地形起伏，地质条件不一。同时由于桥台处路基填筑高度较大，产生地基应力也相对较大。因此台后填筑地段产生的地基沉降也较其他路段大。再者由于施工过程对原地基事实上的扰动和破坏，有的虽已经采取了工程措施，但残余变形依然存在。加之工程实施后一定范围内地基的颗粒结构受到不均匀的压缩，其应力向路基两侧及桥涵底部扩散，使地基基础的密实度增加。其次路堤的本身荷重使地基产生压缩变形，形成地基沉降。
1.2填料本身的原因
公路路基压实虽然采用了重型击实标准，压实度为96%，但由于填料在一定期限内产生压缩变形。根据目前相关的资料表明，路基填料本身的压缩变形为路基填筑高度的1%左右，所以台后填料越高基压缩变形也就较大。而目前桥台的台背填土一般都较高，所以变形也就越大。再者，桥台台背与路基的接缝，经水渗入以后，也会影响台背填料的水稳性和强度，使之产生压缩变形。特别是软土地基路段，由于地基土天然含水量高、空隙比大、压缩性高、强度低、渗透系数较小，地基沉降更为严重，而且需要相当长的时间才能趋于稳定。
1.3施工填料及施工过程的原因
在台背路堤施工时对路基范围内的地基填前处理不彻底、台背填料采用不当，或含水量过大。
路基填筑方法不规范（如填筑的厚度、机具的选择、压实的遍数不规范等。有些单位为了赶工期，放松管理不严格按照施工规范施工，有些单位对跳车问题认识不深刻，不能根据现场台背填土作业面的实际情况组织施工、不能严格控制每层压实度不大于15cm的要求，仍采用一般填筑施工方法进行作业。
施工中工序安排不合理也是引起桥头跳车的一个原因。公路建设的施工方法一般是桥（构造物）后路基，桥建好后在进行回填。由于构造物的影响为保证密实度在大段路基施工中采用的强夯、大吨未震动碾压等措施不能使用。大型压实机械不能靠近桥台，而改用小型夯实机械或人工打夯。在一定程度上影响压实质量。在施工和监理工作薄弱的情况下，就使得靠近台背一定范围内的路基密实度事实上远远低于设计与规范的要求。
为了防止沉降提前的发生，可以先安排台后填料，后施工墩台，即线台后钻。由于施工时受到工期的限制和要求，一般是先施工墩台，后进行填土。从而造成了路基沉降量较大，桥台沉降量较小，这些原因引起的跳车现象，是我们施工中经常遇到的，无不与施工过程有密切关系。
1.4设计的原因
我认为桥台与台背填土不属于同一种物质，无论怎样做他们的密度都会达到相同，总是会有不同的沉降。虽然提高台背回填的压实质量，高过现行施工规范规定，设计时往往要求台背压实度从地面开始就必须达到96%的压实度标准，其出发点也是防止（减少）填料的压缩而已。至于是否有必要提出如此高的要求则是一个值得探讨的问题，如果再联想一下地面以下土壤的密实度和车轮荷载的扩散机理，便可以得到感性答案。
增加桥头搭板长度。从设计规定而言，工后容许下沉量桥台为10cm，后台一带为20cm，一般路基为30cm，而利用搭板对桥台和台背的沉降差进行过渡很有必要。为了提高行车的舒适性，当然搭板越长越好，但过长的搭板又会增加没必要的投资。在目前的设计中，往往特大型的桥的搭板设计的要长一些，小型的桥往往设计的饿短一些，对于搭板长度的设计仍是一个有待解决的问题。
2桥头跳车的防治措施
台背填土压实施工较麻烦，施工时时常被放松和疏忽，日后则发生较显著的下沉，形成台阶，出现桥头跳车。要解决上述导致跳车现象发生的问题，就必须采取正确的施工措施和适宜的施工方法，具体问题还要具体对待。
2.1地质地基的处理
对于淤泥地段地基的处理方法有：袋装砂井、塑料排水板、堆载预压法、填土法、高压喷射法、震动碎石桩法、强夯法等。对于含水量较大的粘质地层可进行换土处理；对于一般粘土可进行开挖翻晒，待土质晒到最佳含水量时再回填压实。回填土的上层留60cm厚有石灰土填实。如果遇到雨季施工不能晒干时，则全部采用石灰土。在路基底下有一层石灰土层，便形成一个渐变带，可以避免、减少沉降的突变。
地基可以分为天然地基与人工地基。直接放置基础的天然土层称为天然地基。如果天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质情况，需要进行人工人工加固或处理后才能修筑基础，这种处理过的地基称为人工地基。
对于软土地基的处理，目前国内已有换土法、超载预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、震动碎石桩法、挤密砂桩等方法。下面介绍采用深层搅拌法加固桥头软基的方法。
深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法.深层搅拌法是20世纪60年代由日本和瑞典分别开发的软土加固技术。目前应用最多的为粉喷桩，一般借助于压缩空气，采用深层搅拌机械设备，从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土体喷出浆体固化剂（如水泥等），经叶片搅拌并吸收周围水分，在固的深层软土中进行一系列物理、化学反应，使软土硬接成有整体性和一定强度的优质复合地基的承载力，减少沉降量（特备是工后沉降量），缩短固结期，提高边坡稳定性。
采用石灰粉喷桩加固软粘土，其原理与公路常用的石灰加固土基本相同。石灰与软土主要发生以下作用：石灰的吸水、加热、膨胀作用；离子交换作用；碳酸化作用（化学胶结作用）、火山灰反应以及结晶作用。这些作用使土体中水分降低、土颗粒微聚而形成较大的团粒，同时化学反应生成复合水化物在水中逐渐硬化而与土颗粒粘结一起从而提高了地基的物理力学性质。水泥搅拌桩加固软土地基的原理是加固过程中发生水泥的水解和水化反应；水泥水化生成钙离子与土中的钠离子交换使土粒形成较大团粒。这些反应使土颗粒形成胶凝体和较大颗粒；颗粒间形成峰高状结构；生成稳定的不溶于水的结晶化合物，从而提高软土强度。
一般对搅拌桩的设计主要从以下几方面考虑：
A搅拌机的设计，包括确定桩长和选择固化剂（如水泥和石灰）的掺入量；
B置换率和装数的、计算；
C桩位的平面布置；
D下卧层地基的验算
对于利用深层搅拌法处理台后路基时，应当特别考虑桩长及置换率。据资料表明，一般认为桩长在10米左右比较有效，置换率以15%~25%最佳。工程中通常路中央处的状较长，路肩处较短；在近桥台处状长些，在一般路段处状较短些。
粉喷桩固结法适用于深层淤泥烂粘土地基，加固效果明显，工后沉降少。施工过程中路基填涂速率不受限制，且无振动、无污染，对周围环境或建筑物无不良影响，近年来已得到广泛应用。粉喷桩对加固有机含量较高的软粘土效果较差；不适应在地下中含有硫酸区域内施工；冬季施工时易受气温影响。缺点一时造价较高，二是设计计算方法不成熟，尚待进一步完善，另外，搅拌桩的质量监测也缺少全面的规范，而且影响搅拌桩质量问题的关键因素（粉体的计量问题）目前还未得到很好的解决。
2.2填料处理
台背填土应采用透水性材料或设计规定的填料，严禁采用膨胀土、髙液限粘土、腐殖土、盐渍土、淤泥和冻土块等不良填料。填料中不应含有有机物、冰块、草皮、树根等杂物或生活垃圾；应该选用强度高、压实快、透水性好的材料。如：砾石土、碎石土、中粗砂和强度较高的工业废渣。同时选料应选用內摩角较大的填料，这样有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而且也有利于改善压实性能，使台背填土达到设计要求的密实度。为改善密实性，要做好相应的级配试验采用最佳级配。通常情况下，透水性填料的填筑长度沿纵向在基底部小于2m，并接1:1设置斜坡或开挖成阶梯状进行填筑压实。
2.3设计的处理
桥台与台背填不属于同一种物质，要使两种不同的物质达到同一速度的下沉有点不切实际，因此设计时应尽量减小两种物质的不均匀沉降差。
对接头处路面进行处理。我们认为桥台到路基结构是不同体系，因此如何消除和减少结构物突变影响，使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变能平顺过渡是解决桥头跳车原因考虑的主要方面。路桥连接处设置桥头搭，可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台上。搭板的附近端至于桥台上，搭板与桥台接缝填入沥青马蹄脂防止水分渗入。搭板的远台端搁置在路基上，路基沉降后搭板产生纵向滑移，为此，必须在台顶与搭板端之间设置锚栓。对连接沥青路面，则在桥台处增设厚水泥混凝土埋板，对连接水泥混凝土路面则在连接处路面板改为变厚式，混凝土路面同桥梁连接处最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端在桥台上，并加设防滑锚固钢筋和搭板上预留灌浆孔，为避免二次跳车，常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板。在搭板、埋板或变厚式板的下层，为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向的均能渐次变化，建议采用强度及回弹模量均高于其他路段相对应的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷载和抗冲能力，有利于减少错台幅度，调整不均匀沉陷，改善桥头跳车或二次跳车现象。
2.4对路基段进行处理
桥头过度段路基必须夯实、稳定、而均匀。影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施。一般要求路基处于干燥或中湿态，过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的填土，必须经过处理。
在台背的填料可采用超轻质材料做路堤，铺设轻质材料可以减轻路堤自重，有效降低地基应力，减少沉降并增大稳定安全系数，常用的轻质材料：如粉煤灰等。在桥台后宜选用摩擦角大，强度高、压实快、透水性好的材料如：岩渣、砾石、砂砾等。
为减少桥涵两端路堤的工后沉降，从而使桥涵两端路堤与桥台结构物的相对沉降量尽量小一些，一般可选用填筑路堤预压，让路基排水固结，使路堤沉降基本完成以后再开桥台位置土方，然后再施工挤桥台。
近年来，有才用泡沫苯乙烯等工程塑料作为桥头填料，可大大减轻路堤体的重量，能成功的遏制路、桥连接处的国度沉陷，其缺点是在汽油或柴油作用下有溶解倾向，并且价格昂贵。
2.5严格控制施工
合理安排好施工计划，施工时符合规定，是有效减少桥头跳车的关键。应遵循“早开工，工期长一点”的原则进行，控制好填料质量，尽量采用轻型材料，渗水性好的填料，控制好每层填筑厚度，碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，特别是控制好压实度的合格率。后台连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行，尽量使这些不易碾压地方密实度达到要求，台后最好按一定坡度设置泄水盲沟，沟底用粘土夯实，以利排水减少病害。
2.6相互协调
在桥头跳车的问题中应该从设计、施工、监理、养护部门相互协调，根据现场不同的地质条件做出不同方案，合理减少工期、造价，减少两个不同物质的沉降量，减小桥头跳车的危害，改善行车环境及舒适性。
在设计和施工中，应保证施工中的排水坡度，设置必要的地下排水设施。在台背回填时可沿整个台背竖直面用间断继配碎石或砾石材料做透水层，以利于排除渗入土体的积水或因冻融产生的游离水，使土体保持永久性干燥状态，防止塑性变形和地基下沉。
为了使填方压实度达到要求，必须完善施工工艺、方法和强化施工质量管理，严格按照操作规程施工，加强建设监理工作，对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查，分层验收，层层把关，严格执行工序验收制度，这样才能确保桥台背后填土的施工质量。
参考文献
[1]李玉峙.公路工程质量监理.人民交通出版社.1997.7
[2]陶世群.高等级公路桥头跳车的研究[J].[中南公路工程].2000
[3]叶见曙，桥头引道工后沉降控制标准的研究[J]，东南大学学报.1997
[4]广山.桥头跳车的原因及预防措施[J]东北公路，1996（2）
《公路与城市道路桥头跳车的原因及防治措施》
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文章名称： 公路与城市道路桥头跳车的原因及防治措施
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