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公路工程“桥头跳车”成因及对策

范文

范银玲张耀方

摘? 要：在公路建设中，“桥头跳车”现象极为常见，是困扰公路交通行业多年的一大难题，其不仅影响行车速度、舒适性，甚至会引发安全事故，危害较大。随着我国公路建设网的不断完善，如何彻底解决这一问题极为关键。该文在全面了解公路工程“桥头跳车”成因的前提下，依托某桥梁台背防治项目，提出了台背一侧双向土工格栅+桥头搭板的防治措施，阐述了土工格栅台背加筋机理，并确定了施工方案及施工要点，希望通过土工格栅加筋方法，有效预防及控制桥头跳车问题。

关键词：桥头跳车;成因;土工格栅;加筋机理

中图分类号： U445? ? ? 文献标志码：A

1 公路工程“桥头跳车”的成因

1.1 地基强度

受工期等因素影响，桥涵、通道、路基等工程一般都需同时施工，桥涵等构造物具有较大刚性，在地基强度方面具有较高要求。然而，天然地基承载力并不能很好地满足这一要求，为了降低不均匀沉降，一般会选择适合的加固方法，提高路基强度。但是部分台背路堤并未做加固处治，此部位的地基强度相对较低，导致桥台和台后路堤之间强度不同，从而产生不均匀沉降现象，最终引发桥头跳车病害[1]。

1.2 排水

当路面上的雨水无法及时排出，雨水将会顺着路堤、桥涵通道等构造物的缝隙向路基下渗，这种情况下，受雨水影响，路面各结构层和路堤填料均会被侵蚀。同时，伴随雨水的不断冲刷，路基填土较细的颗粒甚至会被雨水带走，严重破坏原有土质结构，致使路基承载力大幅下降，或在桥台相邻部位出现局部沉陷病害，进而引发桥头跳车现象[2]。

1.3 施工质量

施工是工程变为实体的过程，施工质量直接影响工程整体质量。若不注重施工质量，必定会产生严重病害问题，影响结构物使用状况。在施工质量方面，引发桥头跳车的原因不外乎以下4种。1）工期紧张，为追赶进度，没有严格按照施工标准和流程施工，台背填土时间不充分，路堤固结程度未达到规范要求。2）施工落实不到位，摊铺厚度控制不严格，压实度、密实度等均存有一定误差。3）施工材料质量不合格，或填料配合比设计不准确等。4）质量检测或监督管理不到位[3]。

在施工过程中，很大原因是人的问题，因此，应提高人的质量管理意识，严格按照规范标准进行每一道施工工序，把好质量关。

1.4 设计

设计是减少变更、避免返工、降低成本的关键一环。在路桥基础设计中，基础形式不同，对工后沉降的影响也会存有差异，因此，在设计时，必须综合考虑施工中的影响因素，保证设计合理、科学，且具有可行性。

2 工程概况

某桥梁工程为383.20 m长钢筋混凝土预应力梁板桥，共17孔，主跨为3孔连续梁，边孔为20.00 m简支梁，总跨为8×20+28+35+28+5×20m。根据地质勘查报告显示，此处地质状况良好，土质包括杂填土、碎石土、砂砾土和风化岩石等。重力式桥台为0号桥台，7.12 m为台后引道路堤填高。结合实际现场具体情况，决定采用砂砾回填台后路堤和锥坡。通过地质状况分析，桥头引道几乎不会发生沉降，然而，由于工期紧张，在路堤自重作用下，受时间限制，地基沉降、路堤自重压实变形很难完成，这种情况下，仍需做好桥头跳车预防工作。经多方考虑，决定采用双向土工格栅+桥头搭板的方法进行0号桥台预防施工。

3 土工格栅台背加筋机理

作为一种聚合物板材，土工格栅多用做加筋土结构、土工复合材料的筋材。土工格栅以网状结构呈现，网孔具有较大尺寸，相比网筋厚度，网节点位置厚度更大，且表面并不光滑，较为粗糙。相比土工织物，土工格栅能够很好地填料嵌在一起，筋土界面摩擦力更高，应用效果更好。此外，其优点还包括：耐碱、耐腐蚀及较强抗老化作用，因此，在加筋方面得到了广泛应用与推广。在台背加筋施工中，土工格栅的加筋机理见表1。

1 双向土工格栅抗拉性能良好，在上部土体荷载影响下，向下变形，格栅逐步拉伸，通过双向受力特点，可产生向上拉力，兜网作用显著，能够保证荷载均匀分布，增强台背填土的承载力

2 土工格栅的拉伸模量较大，其与土体界面之间将产生明显的咬合作用，对路堤填土侧向位移起到制约作用，保证荷载能够向一个更大范围扩散，并实现应力分布，增强土体抗剪强度，达到降低沉降变形的目的

3 土工格栅需在桥台一端锚固，通过其抗拉伸能力，向桥台传递部分汽车荷载和上部土体自重荷载，避免桥台周围土体下沉，有助于桥台和路堤沉降差的合理控制，最终达到解决桥头跳车的效果

4 土工格柵加筋施工方案

根据工程实际情况，该文决定采用桥头搭板（8 m）+土工格栅的施工方案，可将双层土工格栅布设于桥头搭板下275 cm以内，共7层。其中3层格栅布设在搭板下0.75 m以内，20 cm为格栅之间的距离，0.35 m为最上一层格栅与搭板底面的间距。向下每隔0.5 m进行一层格栅铺设，共设4层。表2为土工格栅铺设间距和长度。

土工格栅需相互锚接构造物，可在砌体内设置土工格栅，嵌固深度控制在20 cm以上。为避免损坏土工格栅材料，可将柔性垫板设于砌体边界处，宽度为5 cm，或采用橡胶、木条等材料制作，属于嵌固联接，如图1（a）所示。图1（b）中是通过土工格栅连接固定桥台后预埋件，土工格栅在联结时，需折叠出一定网格宽度，随后在预埋件上绑扎钢筋，避免因拉力过大，破坏土工格栅，导致锚固力消失，这种方式属于预埋件锚固联接。

在构造物和填料连接处极易出现路表水渗流、或在填料内滞留等情况，为避免此类问题发生，需将一层反滤层设于台背和填料之间，厚度为20 cm。

为了避免台背填料内进入地下水，影响地基承载力。需将级配碎石排水垫层设于原地面标高处，在碎石垫层铺设前，可将一层细砂铺设其上，厚度为1 cm～2 cm，用于下层土工格网保护。一般来讲，可在30 cm以上控制排水垫层厚度。为了完善排水系统，帮助渗水及时排出，可在碎石垫层铺筑前，把地面设置成双向横坡，坡度为2%。

5 土工格栅加筋施工要点

5.1 台背路基回填

路堤、桥头锥坡均采用砂砾回填，一直回填到土工格栅底层部位，根据施工情况，回填、压实施工应分层完成，针对边角处压实不到位等情况，可采用小型设备或人工法进行夯实。

5.2 锚固及摊铺土工格栅

将一排钢筋勾埋设于台背处，间距为20 cm。待压实路基之后，需折叠格栅网格并保证能够将1根Φ14钢筋包裹其中，在钢筋勾上挂好钢筋，随后绑扎铁丝，固定格栅和台背。如果长度不足，需做搭接处理，一般搭接长度控制在两个网格以上。沿线路纵向铺设土工格栅。上3层土工格栅与下4层土工格栅在铺设时，搭板末端向外延伸长度不同，其中上3层延伸6 m、下4层延伸5 m，保证上述铺设长度均可满足规范规定。

5.3 张拉及定位土工格栅

土工格栅张紧可根据工程施工具体情况合理采用不同的方式，如人工法或者机械法。保证其伸长率可达到2%～4%，随后通过U型钉进行土工格栅准确定位。

5.4 填料施工

采用质量合格的砂砾土作为填料，由格栅边缘逐步填筑到台背处，施工过程中严禁压坏格栅。填土30 cm后，即可进行整平、压实。若局部位置碾压不到位，需采用小型设备或人工法进行施工，从而保证压实度满足设计要求。

6 结语

近年来，国民经济发展迅速，我国公路建设规模持续扩大，桥头跳车是最常见的一种路桥病害形式，当车辆从此区域通行时极易产生跳跃、颠簸感，将会严重影响行车舒适性，甚至会损害桥台等部位，或造成更为严重的交通安全事故。因此，必须重视公路工程桥头跳车问题，根据工程实际情况，合理选择防治措施，对症下药，最大限度地降低损坏程度，提高道路使用性能，实现经济效益和社会效益最大化。

参考文献

[1]段诗雨.高速公路沥青混凝土路面桥头跳车问题分析及预防措施研究[J].建筑工程技术与设计，2017（30）：697.

[2]孙伟，杜辉.高速公路桥头跳车成因分析及防治技术研究[J].建筑工程技术与设计，2017（11）：2901.

[3]蔡庆广，王美斌.软土地基高速公路桥头跳车防治技术研究[J].建筑工程技术与设计，2017（11）：629.

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