浅析桥头跳车病害的成因及处理措施
2015-03-31
引言
桥头跳车现象非常普遍，已经成为当今公路沥青路面常见的病害之一。有些已经严重影响到行车安全和行车的舒适度。桥头跳车的现象在于桥台的刚性与路基的柔性衔接处产生的不均匀沉降所形成的高差。要解决桥头跳车现象的发生还需通过各参建单位的共同努力和科学技术的有待提高。
1 桥头跳车产生主要成因分析
1.1设计阶段考虑不充分
设计阶段对施工中死角压实处理考虑不充分，对材料的要求及台背的排水没有具体的细化实施。桥台两端衔接处的路基，由于跨河、跨线、通航的要求，一般填筑较高，达到3~10m左右，甚至有的更高。另外，桥台两侧的路基常年被水浸泡，地基条件差，设计上除对路基结构和边坡防护上的考虑，其他对高填方路基无特殊要求，使得路基在填筑后受到路基本身自重及行车荷载的影响作用，路基必将产生竖向变形。
1.2路基填筑产生的沉降
桥梁通常位于河泊地段，地下水位高，且而多属软土地层，在路基土自重及行车荷载作用下，使地基产生竖向变形造成路基沉陷。软土地基具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小的特点，使路基沉降加剧，且需要长时间在行车荷载及路基自然沉降的作用下渐趋于稳定。另外，为了满足通航净空的要求，桥台后的路基填土较高，路基自重大。由此产生的地基内应力相对较大，容易引起路基沉降，导致一定的时期后，台背后的填筑物逐步产生沉陷。
1.3桥台台背填筑压实的控制
在靠近台背处填筑时，压实度难以达到设计规定的要求，这也一直是施工中处理的难点。当前在施工中主要采取人工夯实、强夯、填筑级配混合料等方法技术措施。对于轻型结构桥台，振动压路机靠近桥台压实可能破坏桥台结构，对于U型桥台，压路机难以靠近，使得靠近桥台部位的填筑物形成死角，压实不到位，经过路基的后期沉降，造成桥台与台背填筑物产生沉陷。
1.4施工时采取的措施不合理
由于业主催赶、压缩工期，另外有的施工单位盲目的追赶进度，没有严格遵守操作规范程序施工，台背填筑没有按照分层填筑分层压实的规范标准，使路基达不到密实度规定的要求，没有充分的时间固结，对台背构筑物挤压力大。在材料上没有把好质量关，排水设施没有做好。如此的人为因素使高填方路基填筑后不稳定，施工后产生不均匀沉降，是造成台背沉降的主要原因。
2 桥头跳车的常见处置技术措施
2.1严格要求设计阶段的技术措施
桥头搭板设计根据支承在弹性路基上的板计算，应充分考虑台背填筑路基的沉降以及雨水冲刷带走台背填筑料等原因造成搭板与台背土体脱空不利的受力状态。另外，消除形成的桥头搭板设计强度的不足，产生断板引起的桥头跳车现象。
用钢筋混凝土制成的搭板将桥台台背与路基衔接处进行刚柔缓和过渡，以消除桥头跳车现象。
预设反向坡度，在容易产生沉降的范围内，根据沉降的观测值设置一定的纵向路面超高，以抵消在行车过程中的路基沉降，达到消除桥头跳车现象。
柔性桥台的设计类似加筋土挡墙，能够使台背与路基衔接处刚度差减小，利于固结沉降均匀过渡。
2.2路基沉降的控制措施
在桥台台背与路基填筑施工中，采用土工合成材料加筋土路堤并不能有效提高路基的承载能力，只能减少行车荷载的应变力，并不能阻止路基的不均匀沉降。只有在路基具有足够的承载力，在路基填土自重荷载与行车荷载共同作用下不被破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料才会产生较大效果。所以，桥台台背衔接处的路基条件应能满足路基施工后的沉降小于10cm，沉降差值小于5cm。根据《公路路基设计规范》JTJ013-95，对于台背与路堤衔接处的压实度应达到设计规定的标准，高速公路、一级公路为96%，二级公路为94%，三级、四级公路为92%。
2.3台背回填的控制及技术措施
台背回填处的压实为减少桥台两端路基施工后的沉降，使桥台两端的路基与台背结构物相对沉降量尽可能小一些，一般可采取堆载预压法，使路基排水固结，待路基沉降处于稳定后再开挖台背处多余的填料。台背填筑之前，可在处理后的基底顶面设置横向泄水管。台背回填应在桥涵上部结构吊装之后进行，同时注意构筑物两端对称填筑施工。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降主要因素。由于台背回填位于桥台与路基衔接处的特殊位置，因此成为碾压环节的重点和难点。由于处在特殊位置，压实机具难以碾压到位，并且压路机振幅太大时，容易对桥台产生影响。因此，台背回填靠近桥台处的压实机具尽可能选择小型压实机具，严格控制分层厚度和碾压遍数以及碾压后的压实效果。对于压路机碾压不到的死角，应采用人工配合冲击夯夯实，以达到规范标准。
2.4施工措施是保障施工质量的关键
在施工过程中，排水措施与台背填筑同时进行，使台背填筑料保持干燥状态，以防止塑性变形和路基沉陷。为使台背填筑压实达到规范要求，必须要完善施工工艺、方法和强化施工管理，严格按照操作规范标准施工。加强监理工作，对台背施工的填筑材料、填筑的分层厚度、压实机械等采取监督检查、验收，做到层层把关，严格执行关键工序重点部位的验收制度。如此才能有效保证桥台台背与路基衔接施工的质量，从而避免桥头现象的发生。
3 结束语
桥头跳车现象是当今普遍存在的难题，其多种复杂成因的病害影响的因素也不尽相同。但是，只要根据工程现场的实际情况，使桥台结构的设计和衔接的路基设计相结合、完善。根据工程地质地基条件做好路堤桥台衔接段的基底处理工作，加强施工管理中的各个环节及对工序质量控制点的控制和严格监理监督机制，从而减少产生桥头现象的发生，让有限的建设资金发挥最大的社会经济效益。
