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【摘 要】 桥头跳车常导致公路交通运输功能无法得到满足，诱发、加重桥梁病害、缩短交通工具使用寿命，并影响交通安全，长期以来高等级公路桥头跳车问题已成为国际公认的公路交通技术难题。本文分析了桥梁桥头跳车危害的成因机理，就如何解决高等级公路桥头跳车问题提出了几种常用的桥头跳车处理方案，对目前我国高等级公路建设过程中的桥头跳车问题的缓解具有一定的工程参考价值。
【关键词】 桥头跳车危害成因防治措施
前言：
伴随着我国经济的快速崛起，高等级公路的建设取得了突飞猛进的发展。目前，我国高等级公路建设正处质与量并重的重要发展阶段，桥头跳车现象是公路建设中常见的质量缺陷之一，也是多年来困扰公路行业的一大难题，越来越引起公路设计、施工、监理、公路管理等部门的重视。严重的桥头跳车现象，不仅使得行车的不舒适感大为增加，而且影响道路和桥梁的正常使用寿命，甚至会导致车辆失控而发生交通事故。因此，有效地防治和控制桥头跳车有着积极深远的意义。[1]
1.桥头跳车的危害
1.1影响安全性
当车辆从存在沉降差、路面坑洼等病害的路桥过渡段行驶过时，车辆会发生猛烈颠簸，特别是速度较大时，车辆容易偏离行驶路线引发交通事故。跳车现象对桥梁和道路造成附加冲击荷载，加速桥梁桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏，同时也加剧车辆的机件、轮胎等磨损，降低了车辆的使用寿命，在斜交桥梁的路桥过渡段中，路面坡差过大时，也会引起车辆侧翻现象。
1.2加剧交通阻塞
当车辆行至桥头搭板纵坡转折处，为防止车辆的剧烈冲击跳动，司机被迫刹车减速，车辆颠簸、跳动，影响了行车驱动力的传递，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。
1.3影响舒适性
车辆通过路桥过渡段时产生的跳动冲击，车辆颠簸，会造成乘客及驾驶员乘坐不适，降低了道路的舒适性。桥头跳车还会对周围的居民造成噪声污染，引起社会的不良反响。[2]
1.4增加车辆使用费用
因跳车而不得不在桥头频繁减速，以减轻车辆的颠簸，无论减速行驶还是颠簸现象，都将引起车辆机件不同程度的损坏和轮胎磨耗，降低车辆使用寿命；同时车辆行驶速度不稳定，无形中既浪费了燃料，又增加了废气排放，增加了车辆的使用成本。
1.5加速桥梁及路面的病害
车辆荷载为动荷载，在桥头对桥梁及路面结构产生较大的冲击作用，这种反复的冲击作用会使桥头处铺装层遭到损坏，进而雨水侵蚀梁体造成构件承载力降低，大大缩短桥梁及路面的使用寿命。过大的冲击作用还会引起支座破坏，桥头处伸缩缝在多次重复冲击荷载作用下也会提前破坏。车辆荷载的冲击作用不仅降低了桥梁使用质量，而且会增加了养护维修费用。[3]
2.桥头跳车产生的原因
现行的桥涵规范中规定，简支梁桥台的工后沉降量的容许值为2.0L1/2cm，跨径小于25m时仍以25m计算，以25m跨径的简支梁为例，桥台的工后容许沉降为10cm。而在实际的桥涵建设中，简支梁桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多，特别是桩基桥台的沉降量更小，通常为不超过3cm。而在软土路堤设计与施工技术规范中规定，容许沉降量为：桥台与路堤相邻处≤0.10m；涵洞箱型通道处及过渡段≤0.20m；一般路段≤0.30m。桩基桥台的轻微沉降要比地基路堤的沉降小得多，而正是这种沉降差造成了桥头跳车。桥台是刚度很大的构造物，在施工结束时沉降已基本完成；而高填土路堤的刚度很小，它在车辆荷载的反复作用下产生较大的沉降变形，这是产生桥头跳车的主要原因。本文将造成桥头跳车的因素具体归结为以下四个方面。[4]
2.1地基土质不良
桥涵通常位于沟壑地段，地下水位高且多属软土，由于软土天然含水量大，压缩性高，空隙比大，抗剪强度低等特点，一旦受到荷载影响，则极易产生沉降，再加上桥头路基填筑高度较大，产生基底应力也大，在车辆荷载作用下更容易引起地基沉陷。
2.2刚柔突变引起的沉陷跳车
构筑物桥台一般采用刚性较大的钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，而与之相连的道路，则是刚度较小、柔性较大的弹塑性体，在车辆荷载作用下，这个刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变，增强了桥头跳车的震动效果。
2.3设计问题
未按设计规范要求在桥台前后正确地设置过渡段，对于软基路段，在沉降还未稳定时应考虑先设过渡性路面，使路堤沉降基本完成后再加铺原路面，在桥台与路面搭接处应设置胀缝。
2.4施工不当
一些施工单位只求进度而忽视质量，没有严格按施工规范作业，在进行台背回填时松铺厚度控制不严，回填速度过快，压实度未达到要求，材料把关不严，用人工压实，加上台背的防护排水工程设置不完善，使高填土引道不稳定，完工后产生不均匀沉降。
3.桥头跳车的防治措施
由于结构等因素的差异，实际工程中要使桥涵构筑物和桥涵台背填土路堤之间没有任何差异沉降是不可能的。桥头路基加固和采取其他处理措施的目的是尽量减小这种差异沉降，或使桥台和路堤同步沉降，以减轻桥头跳车的危害。现阶段桥头跳车的防治措施主要有以下几个方面。[5]
3.1地基处理
對台后湿陷性地基进行处理是控制桥头跳车的重要措施。桥背路堤地基的处理方法目前国内用得比较多的有：超载预压法、碎石桩法、土工格栅、石灰土防水层等，这些都是行之有效的方法。工程综合考虑土质、安全、经济等实际情况，选择合适的处理方法，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降。在进行地基处理时要注意路堤纵向及横向两方面的变形协调问题。下面介绍两种应用较多的处理方法。
3.1.1石灰桩、石灰土封层
石灰桩的强度和模量会随龄期而增长，具有很强的挤密作用和加筋置换作用。石灰桩处理台后地基时，也有桩长和置换率的考虑。置换率的增大能减小加固区内的变形，但对桩端下软土层的沉降影响很小；比较好的置换率在15%左右。石灰土封层主要作用是利用石灰土的不透水性封闭外部的水进入地基土，保证湿陷性黄土不受水的影响。
3.1.2土工格栅
土工格栅处理桥台台背填土时，土工格栅和土一起承担内部和外部荷载的作用。由于土工格栅和土体之间的摩擦作用，降低了桥台台背局部范围内单位土体面积上的垂直荷载，发挥了土工材料的抗拉强度，提高了土体的抗剪强度，约束了土体的侧向变形，从而提高了地基的承载力，减少了沉降。由于水平摊铺的土工栅格具有弹性，在反复荷载作用下不会产生甚至能减少变形的积累。总之，应用土工材料进行台背填筑能够有效地减少路堤变形，缩小桥头差异沉降。
3.2台背填料的选择
台后路基压缩沉降是桥头跳车的重要原因之一，所以选择合适的填料至关重要。透水性好、内摩擦角大的材料（如岩渣、碎石）能够较好地减少压缩沉降。实际工程中，二灰（石灰、粉煤灰）碎石填料应用比较广泛。使用低剂量的石灰稳定土进行台后填筑也能取得比较好的效果。
3.3设置搭板
桥头设置搭板，对避免桥台与路面之间的错台是有效和必要的，可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到桥台地段，避免桥台台阶的出现。由于桥头搭板能改善桥头与路堤的联结状态，调节桥、路之间的不均匀沉陷，因而在桥梁建设中得到了普遍的应用，效果较好。[4]
4.结语
桥头跳车是高等级公路运营中一个普遍存在的工程问题，尽管影响桥头跳车的因素较多，目前还无法从工程的角度完全解决这一难题，但是从分析桥头跳车的原因出发，结合工程地质情况研究桥头跳车处理的技术路线，采用综合的方法处理桥头跳车问题，尽可能缓解甚至消除桥头跳车对道路交通的影响，这应是今后桥头跳车研究的发展方向。
【关键词】 桥头跳车危害成因防治措施
前言：
伴随着我国经济的快速崛起，高等级公路的建设取得了突飞猛进的发展。目前，我国高等级公路建设正处质与量并重的重要发展阶段，桥头跳车现象是公路建设中常见的质量缺陷之一，也是多年来困扰公路行业的一大难题，越来越引起公路设计、施工、监理、公路管理等部门的重视。严重的桥头跳车现象，不仅使得行车的不舒适感大为增加，而且影响道路和桥梁的正常使用寿命，甚至会导致车辆失控而发生交通事故。因此，有效地防治和控制桥头跳车有着积极深远的意义。[1]
1.桥头跳车的危害
1.1影响安全性
当车辆从存在沉降差、路面坑洼等病害的路桥过渡段行驶过时，车辆会发生猛烈颠簸，特别是速度较大时，车辆容易偏离行驶路线引发交通事故。跳车现象对桥梁和道路造成附加冲击荷载，加速桥梁桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏，同时也加剧车辆的机件、轮胎等磨损，降低了车辆的使用寿命，在斜交桥梁的路桥过渡段中，路面坡差过大时，也会引起车辆侧翻现象。
1.2加剧交通阻塞
当车辆行至桥头搭板纵坡转折处，为防止车辆的剧烈冲击跳动，司机被迫刹车减速，车辆颠簸、跳动，影响了行车驱动力的传递，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。
1.3影响舒适性
车辆通过路桥过渡段时产生的跳动冲击，车辆颠簸，会造成乘客及驾驶员乘坐不适，降低了道路的舒适性。桥头跳车还会对周围的居民造成噪声污染，引起社会的不良反响。[2]
1.4增加车辆使用费用
因跳车而不得不在桥头频繁减速，以减轻车辆的颠簸，无论减速行驶还是颠簸现象，都将引起车辆机件不同程度的损坏和轮胎磨耗，降低车辆使用寿命；同时车辆行驶速度不稳定，无形中既浪费了燃料，又增加了废气排放，增加了车辆的使用成本。
1.5加速桥梁及路面的病害
车辆荷载为动荷载，在桥头对桥梁及路面结构产生较大的冲击作用，这种反复的冲击作用会使桥头处铺装层遭到损坏，进而雨水侵蚀梁体造成构件承载力降低，大大缩短桥梁及路面的使用寿命。过大的冲击作用还会引起支座破坏，桥头处伸缩缝在多次重复冲击荷载作用下也会提前破坏。车辆荷载的冲击作用不仅降低了桥梁使用质量，而且会增加了养护维修费用。[3]
2.桥头跳车产生的原因
现行的桥涵规范中规定，简支梁桥台的工后沉降量的容许值为2.0L1/2cm，跨径小于25m时仍以25m计算，以25m跨径的简支梁为例，桥台的工后容许沉降为10cm。而在实际的桥涵建设中，简支梁桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多，特别是桩基桥台的沉降量更小，通常为不超过3cm。而在软土路堤设计与施工技术规范中规定，容许沉降量为：桥台与路堤相邻处≤0.10m；涵洞箱型通道处及过渡段≤0.20m；一般路段≤0.30m。桩基桥台的轻微沉降要比地基路堤的沉降小得多，而正是这种沉降差造成了桥头跳车。桥台是刚度很大的构造物，在施工结束时沉降已基本完成；而高填土路堤的刚度很小，它在车辆荷载的反复作用下产生较大的沉降变形，这是产生桥头跳车的主要原因。本文将造成桥头跳车的因素具体归结为以下四个方面。[4]
2.1地基土质不良
桥涵通常位于沟壑地段，地下水位高且多属软土，由于软土天然含水量大，压缩性高，空隙比大，抗剪强度低等特点，一旦受到荷载影响，则极易产生沉降，再加上桥头路基填筑高度较大，产生基底应力也大，在车辆荷载作用下更容易引起地基沉陷。
2.2刚柔突变引起的沉陷跳车
构筑物桥台一般采用刚性较大的钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，而与之相连的道路，则是刚度较小、柔性较大的弹塑性体，在车辆荷载作用下，这个刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变，增强了桥头跳车的震动效果。
2.3设计问题
未按设计规范要求在桥台前后正确地设置过渡段，对于软基路段，在沉降还未稳定时应考虑先设过渡性路面，使路堤沉降基本完成后再加铺原路面，在桥台与路面搭接处应设置胀缝。
2.4施工不当
一些施工单位只求进度而忽视质量，没有严格按施工规范作业，在进行台背回填时松铺厚度控制不严，回填速度过快，压实度未达到要求，材料把关不严，用人工压实，加上台背的防护排水工程设置不完善，使高填土引道不稳定，完工后产生不均匀沉降。
3.桥头跳车的防治措施
由于结构等因素的差异，实际工程中要使桥涵构筑物和桥涵台背填土路堤之间没有任何差异沉降是不可能的。桥头路基加固和采取其他处理措施的目的是尽量减小这种差异沉降，或使桥台和路堤同步沉降，以减轻桥头跳车的危害。现阶段桥头跳车的防治措施主要有以下几个方面。[5]
3.1地基处理
對台后湿陷性地基进行处理是控制桥头跳车的重要措施。桥背路堤地基的处理方法目前国内用得比较多的有：超载预压法、碎石桩法、土工格栅、石灰土防水层等，这些都是行之有效的方法。工程综合考虑土质、安全、经济等实际情况，选择合适的处理方法，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降。在进行地基处理时要注意路堤纵向及横向两方面的变形协调问题。下面介绍两种应用较多的处理方法。
3.1.1石灰桩、石灰土封层
石灰桩的强度和模量会随龄期而增长，具有很强的挤密作用和加筋置换作用。石灰桩处理台后地基时，也有桩长和置换率的考虑。置换率的增大能减小加固区内的变形，但对桩端下软土层的沉降影响很小；比较好的置换率在15%左右。石灰土封层主要作用是利用石灰土的不透水性封闭外部的水进入地基土，保证湿陷性黄土不受水的影响。
3.1.2土工格栅
土工格栅处理桥台台背填土时，土工格栅和土一起承担内部和外部荷载的作用。由于土工格栅和土体之间的摩擦作用，降低了桥台台背局部范围内单位土体面积上的垂直荷载，发挥了土工材料的抗拉强度，提高了土体的抗剪强度，约束了土体的侧向变形，从而提高了地基的承载力，减少了沉降。由于水平摊铺的土工栅格具有弹性，在反复荷载作用下不会产生甚至能减少变形的积累。总之，应用土工材料进行台背填筑能够有效地减少路堤变形，缩小桥头差异沉降。
3.2台背填料的选择
台后路基压缩沉降是桥头跳车的重要原因之一，所以选择合适的填料至关重要。透水性好、内摩擦角大的材料（如岩渣、碎石）能够较好地减少压缩沉降。实际工程中，二灰（石灰、粉煤灰）碎石填料应用比较广泛。使用低剂量的石灰稳定土进行台后填筑也能取得比较好的效果。
3.3设置搭板
桥头设置搭板，对避免桥台与路面之间的错台是有效和必要的，可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到桥台地段，避免桥台台阶的出现。由于桥头搭板能改善桥头与路堤的联结状态，调节桥、路之间的不均匀沉陷，因而在桥梁建设中得到了普遍的应用，效果较好。[4]
4.结语
桥头跳车是高等级公路运营中一个普遍存在的工程问题，尽管影响桥头跳车的因素较多，目前还无法从工程的角度完全解决这一难题，但是从分析桥头跳车的原因出发，结合工程地质情况研究桥头跳车处理的技术路线，采用综合的方法处理桥头跳车问题，尽可能缓解甚至消除桥头跳车对道路交通的影响，这应是今后桥头跳车研究的发展方向。