桥头跳车病害分析及处治技术研究

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　　摘 要 桥头跳车现象是目前路桥过渡段使用中存在较为普遍的问题，该现象给人们的交通出行带来了巨大安全隐患，尤其是在行车速度较快的高等级公路上，该问题显得尤为明显。如何找出一种既经济又能有效解决桥头路基与桥梁之间沉降差的方法，对于延长路桥使用寿命乃至保障交通安全均具有十分重要的意义。本文首先分析了桥头跳车现象产生的主要原因，然后提出具体处理措施，为今后整治路桥过渡段病害提供了有益的探讨。
　　关键词 桥头跳车；病害分析；处治研究
　　引言
　　桥头跳车是指桥涵等构造物本身沉降及台背由于车辆荷载和自重的作用而继续沉降，导致两者的沉降差值不一致而在台背与构筑物连接地方出现台阶，从而导致汽车在高速通过台背回填段时出现颠簸甚至跳跃现象。虽然设置搭板是解决桥头跳车的最常用方法，但是到目前为止桥头搭板的设计并没有统一的标准和规范，致使桥头搭板的设计存在一定主观性和盲目性，也致使搭板在后期施工时缺乏规范化管理，从而产生了很多病害，既影响了道路行车舒适性，也增加了运营期路桥的维护成本。
　　1 桥头跳车产生原因分析
　　桥头跳车产生的原因主要是路桥过渡段中桥台和路堤两种材料的刚度差异较大造成。由于桥台自身的沉降变形较小，而路堤往往沉降变形较大，从而导致路桥结合部位行车不平顺。路堤沉降主要由路基压缩沉降和地基沉降两部分组成，而从桥头路堤变形机理角度考虑，导致其沉降的主要因素有以下两方面：
　　1.1 路堤填土压缩变形
　　路堤填土压缩变形的大小主要受填料性质、台背防排水设置情况和施工条件等因素控制。桥头路堤一般填土高度较大，而桥台附近重型机械不宜操作，致使填土的压实度较差，待道路开放交通后，压实度不足的填土在车辆荷载以及路面、路基的荷载作用下产生压缩变形，从而引起沉降差。另一方面，据相关资料的调查结果显示，当土堤压实度为96%时，每米填土工后的沉降为1.5cm。所以即使桥头压实度满足相关要求，沉降差也不可避免。对于地基条件较好的桥头地段，路堤填土的压缩变形是造成差异沉降的主要原因 。
　　1.2 桥头地基固结变形
　　在较高路堤荷载作用下，原来没有荷载的桥头地基将发生固结沉降。因为地基固结有时间效应，当地基预压时间不充分时，大部分地基沉降不能在路面施工前完成，沉降在路面竣工完成后将继续发展，从而在路面顶部形成沉降差。特别是在软土地区，地基的工后沉降也是造成桥头差异沉降的主要因素[1-3]。
　　2 处治技术研究
　　2.1 路堤处治技术研究
　　由前所述，台背路堤沉降是引起桥头跳车的原因之一，为了减少台背路堤的沉降，建议可从以下几方面进行控制：
　　（1）合理安排施工时间和工序，应尽早对台背路堤进行回填施工，以保证沉降能有足够的时间完成；
　　（2）想办法提高台背路堤回填区压实度，减少因车辆荷载作用和填料自重作用下压实度增加而产生的沉降；
　　（3）在经济条件允许前提下，选择合理的填料，设法减少路桥过渡段路堤的自重作用，避免因自重过大而产生较大的压缩沉降；
　　（4）设法提高台背路堤自身承载能力，增强路堤填土的整体性，从而减少不均匀沉降的梯度[4]。
　　2.2 地基处治技术研究
　　地基处治的初衷是提高地基承载力和改善地基性能，同时增强地基稳定性，减小桥台和路堤的沉降差。从作用原理方面看，对软土地基进行处理就是为了快速消散软弱土层中的静水压力，提高土颗粒之间的有效应力，完成土地的二次固结过程。所以为降低或消除路桥过渡段的不均匀沉降，对台背地基段进行加固处理是很有必要的，尤其是湿陷性黄土地基、软土地基以及河流相冲洪积物地基等则更需要进行特殊处理。在对台背地基进行处理时，不仅要考虑路堤的横向变形，同时需要兼顾纵向变形，使两方面的变形尽量协调。在详细掌握和了解桥头地基地质状况的前提下，采取处理措施还应注意以下两方面：
　　①横向上保持坡脚路肩处变形和路堤中央变形之间的协调稳定；②纵向上保证路堤地基沉降和桥台沉降的平衡过渡。目前国内对台背软弱地基处理的方法主要有换土法、预压法、强夯法、堆（超）载、竖向排水体预压法、深层搅拌法和高压喷射浆法等措施，这些都是工程中比较有效的方法。在具体工程应用中，需要综合考虑土质、经济和安全等实际情况，选择合理的处理方法，以有效地降低地基的沉降。
　　2.3 路面处治技术研究
　　为消除桥头跳车现象，除了上述对路堤压缩变形和地基固结变形进行处治外，同時需要对路面进行处治。而路面的处理主要是对搭板进行优化设计，一般搭板沉降后，在桥面和搭板之间会形成折角，一般的补救方法是在搭板上重新加铺路面，但是此种方法只能暂时解决问题，随着时间的推移问题会重复出现。而如果采用可以自由抬升的搭板，问题就能迎刃而解。可抬升式搭板只需要在枕梁下采用预制板制作成预留工作井，平时用砂进行填充，需要进行抬升搭板时，将工作井的砂掏出，放入千斤顶进行顶升，然后从预留孔或板的一侧将水泥浆压入板下，即可有效处治因路面设置不合理而引起的桥头跳车现象[5-7]。
　　3 结束语
　　随着道路交通的大力发展，人们对出行的安全以及在行驶速度和舒适度上的要求也越来越高。桥头跳车作为道路上存在的主要病害，是亟待解决的问题之一。本文对桥头跳车病害原因进行了分析，并提出了解决路堤填土压缩变形、桥头地基固结变形的处理措施以及优化路面搭板的建议，通过对地基、路堤以及路面进行综合处理可以有效解决路桥过渡段的跳车现象，为道路交通的发展提供了技术支持和保障。
　　参考文献
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　　[2] 王俊刚.高速公路桥头跳车交通影响分析与处治措施[D].长春：吉林大学，2012.
　　[3] 刚柔过渡解决桥头跳车的理论和应用研究[D].长沙：湖南大学，2001.
　　[4] 路桥过渡处跳车及跳车时的平顺性仿真分析[D].重庆：重庆交通大学，2001.
　　[5] EPS轻质路堤及在软土地基桥头跳车防治中的应用研究[D].西安：长安大学，2008.
　　[6] 注浆加固技术在桥头跳车病害防治的应用[D].成都：西南交通大学，2005.
　　[7] 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，1997，27（03）：12-17.
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