1、1解决高等级公路桥头跳车的理论与施工摘要：简述桥头跳车的原因及其对行车速度的影响，并从理论与施工上论述解决高等级公路桥头跳车的措施。 关键词：公路；桥头跳车；地基；路基；路面；处理方法 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 目前，已投入使用的高等级公路（包括高速公路）中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为1030cm，有的甚至超过 60cm） ，使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故（特别是车辆机械事故） 。因此，如何解决高等级公路桥头跳车问
2、题，本文提出了一点肤浅的认识与见解，从理论与施工上进行了摸索和探讨。 2、桥头跳车产生的原因及其对行车速度的影响 桥头跳车产生的原因：地基土质不良造成的沉降桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，便极易产生沉降（包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降） 。同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降较大。 2台背填料压缩引起路基的沉降台背填料因含水份，存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙
3、率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。根据有关资料调查研究：当土堤压实度为 95%时，每米填土工后的沉降约为1cm. 刚柔突变引起的沉陷跳车刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的道路，具有刚性较小柔性较大的特性，属弹塑性体。显然，道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相
4、对差和较大的刚度突变，势必增强桥头跳车的振动效果。 桥头跳车对行车速度的影响由于桥台背沉陷、断裂而形成了台阶，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度与台阶高度、路面类型、道路等级、车辆类型和行驶的初速度等有关。根据实地观察和有关资料调查表明，当桥头台阶达 1.5cm 时，对车速就产生明显的影响，台阶每增加 1cm，速度就会降低 3km/h 左右；而当台阶高达 5cm 时，车辆行驶显著减速，其减速幅度平均可达 913km/h，对行车产生严重影响。刚性路面对车速的影响要比柔性路面大。 3、解决桥头跳车的措施 3地基处理处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理，国内已
5、有加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法和浅层处治法等措施，下面介绍几种行之有效的常用方法。 采用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。深层搅拌法是本世纪 60 年代由日本和瑞典分别开发的软土加固新技术，一般借助于压缩空气，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。其主要施工工艺程序：整平原地面钻
6、机定位钻杆下沉钻进上提喷粉（或喷浆） 、强制搅拌复拌提杆出孔钻机移位。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，其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。采用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，对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，在本世纪30 年代起源于欧洲。主要施工工艺程序：整平原地面机具定位桩管沉入加料压密拔管机具移位。 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，自 1983 年在天津塘沽新港施工试验4成功以来
7、，在全国各地高速公路软基处理都得以广泛推广应用，其主要施工工艺程序：整平原地面摊铺下层砂垫层机具就位塑料排水板穿靴插入套管拔出套管割断塑料排水板机具移位摊铺上层砂垫层。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。 路基处理 采用超轻质材料作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。一般在聚苯乙烯块上面浇注一层 10cm 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
8、块件之前，为确保地基的平整性，应铺上一层 10cm 厚的砂整平层。 台背回填处理方式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。同时，选用内摩擦角较大的填料也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，使路基容易达到设计要求的密实度。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 2m、且与路基相接处按不大于 11 设置斜坡或台阶，回填高度视路堤高度而定，一般取 24m.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，使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向
9、距桥台背约 10m 长，用一定剂量（如54%6%）的水泥进行稳定，并且远桥台端与路基相衔接处，采用 11 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。如两种方式同时考虑，则效果更佳。 路面处理 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 315m（当超 8m 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） ；而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常置
10、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，通车后搭板若下沉时，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。 设置变厚式埋板为避免二次跳车，常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板，其长度一般取 35m，对于水泥混凝土路面，也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。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均能渐次变化，建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，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。 参考文献： 1JTJ017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规S 。 6
