高速公路桥头跳车的成因与处理措施分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高速公路桥头跳车的成因与处理措施分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：随着社会的发展，对高速公路的要求越来越高，而桥头跳车是影响高速公路行驶舒适性与安全性的通病之一，跳车产生的冲击力也会导致路面、路基和桥梁结构的进一步损坏，对于高速公路使用性能将产生一定影响，而且会增加后期养护及管理的费用。通过分析高速公路桥头跳车成因，结合实践经验探讨了如何更好的消除或避免“桥头跳车”，可为类似桥头跳车处治工程提供借鉴和参考。

关键词： 高速公路；桥头跳车；方案设计；施工工艺

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

近年来，我国高速公路建设迅猛发展，以及国内高速路网日益趋于完善，但是由于行车速度快，桥梁构筑物多，桥头跳车问题也逐渐显现出来。桥头跳车不仅影响到行车的舒适性和安全性，因其产生的强大冲击力对公路桥涵等结构物也会造成严重损害。因此，高速公路桥头跳车问题的处理成了高速公路养护维修的重点任务之一。

本文根据大量工程经验，通过分析桥头跳车产生的原因，对处理桥头跳车的方案进行了设计，并阐述了施工工艺，为类似桥头跳车处治工程提供了借鉴和参考。

二、桥头跳车成因分析

1. 桥头跳车的原因

为了更好处治桥头跳车，首先需针对工程特性深入分析桥头跳车产生的原因，以作为桥头跳车处治措施的依据。

桥头跳车主要是由于沉降引起,沉降主要有以下四种情况:①在软土上填筑路基,软土地基极易产生沉降;②桥头路基填筑高度较其他地段大,产生基底应力相对较大,更易引起地基沉降;③台背填料因含水分,存在孔隙,在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下,孔隙率逐渐降低,填料逐渐压缩,在一定期限内产生路基沉降;地基沉降变形,台后回填材料沉降变形,路基填土沉降变形;④施工质量及雨水冲刷等其他一些因素引起的沉降。

2. 不同位置的沉降分析

桥头不同位置其沉降也不一样。①桥台位置:由于桥台一般位于刚性桩基础上,其沉降变形量很小,基本上忽略不计;②台后:沉降变形通常在台后回填位置最大,主要是台后回填料沉降变形,加上地基沉降产生变形,通常沉降最大的位置约在离桥头2~5m的地方;③路基:主要包括地基沉降变形和路基填土沉降变形。

桥头跳车实际上在路基路面的施工期间已经形成,在开通运营后由于增加了车辆荷载作用,开始加速下沉,特别是通车后一至两年内发展较快,3~4年趋缓,五年后基本稳定。

三、桥头跳车处理的目标

桥头跳车处理属于公路养护维修范畴,设计除了应满足技术要求外,还应重点考虑经济性和实用性。桥头跳车处理施工后的路面分为三个部分:桥头端桥面、新铺过渡段路面和路基端旧路面。处理的目标是新铺过渡段的路面与两端路面之间组合完美、衔接平顺,视觉效果良好,处理后行车无明显跳动的感觉。

四、桥头跳车处理的设计

1. 路况调查

测量设计前应先作一些路况和资料调查,包括跳车位置的原有地基情况、软基沉降观测资料以及建设期的施工图纸和竣工资料等,为设计提供参考。

2. 外业测量

外业测量的主要工作内容包括:布线、布点和水准测量。

布线、布点：测量应对跳车点位置全方位布线、布点,才能准确全面地描述出跳车的情况,在纵向应分成三条线,线与路线平行,每条线上每5m布设一个测点。为了避免测点丢失和便于施工时准确放样,要求在每个测点打上一根一寸钢钉,用红漆在路面上画圈做上标记,并在护栏和缘石显眼位置用红漆标出桩号。水准测量：为便于观测,临时水准点可做在桥台护栏上,水准测量应认真复核,以免发生错误。

3. 纵坡设计

纵坡通常以所布设三条线的中间一条(路中心线)来设计,设计方法和步骤根据沉降的程度不同分为以下三种情况:

(1) 轻微的沉降变形:沉降变形后总体线型基本没有改变,沉降主要来自台后填料的压缩变形。这种类型的跳车一般是刚通车不久或是位于非软基、路基填土高度低和压实度高的路段。其主要特点是沉降涉及范围小,主要发生在靠近桥头10~20m左右的位置(见图1)。路基端路面纵坡i1和桥头端桥面纵坡i2基本基本一致。设计时只要连接桥头端路面A点和路基端路面B点,过渡段AB长度只要能够覆盖沉降范围就能满足要求。

图1一般沉降变形的处理设计

(2) 一般的沉降变形:当连接A、B点后,i1、i2和i3相差较为明显,即值偏大,可通过调整A点的位置(即加长过渡段)来调整值,以达到减小折角的目的。如图1所示,向路基端调整A点位置,只要满足两折点处的≤0.1%就基本上能达到平顺搭接的目的(交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004),沥青混凝土面层平整度指标采用三米直尺进行检测,其他公路的最大间隙规定值或允许偏差小于或等于5mm。采用本方法设计,当=0.1%时,施工后用3m直尺在折点位置进行测量,最大间隙仅为1.5mm,比5mm小的多,所以按≤0.1%来设计,不会有明显的跳车)。一般的沉降变形通常处理的长度约在30m左右。

(3) 严重的沉降变形:由于部分路基沉降变形严重,在反复调整A点,两端的i值仍无法满足要求或可能造成设计的过渡段AB太长时,需通过敷设竖曲线来过渡(见图2)。通常在靠近路基端敷设一个凹型竖曲线,靠近桥头端敷设一个凸型竖曲线,通过两个竖曲线的组合,实现行车从路基端到桥面的平稳过渡。在设计时,以两端旧路面纵坡线的延长线I1、I2(在条件限制时,切线坡度可在i值允许的范围内稍作调整)分别作为两个竖曲线一条切线,通过竖曲线长度L的要求初步定出两个变坡点H1、H2位置,H1与H2的连线为两竖曲线的公共切线I3,计算出i3、i1和i2,计算半径R和其他的竖曲线要素。如果R无法满足要求,应重新进行设计和调整。为减少维修长度和节约工程造价,设计时可考虑在新建公路的设计标准上稍微降低对竖曲线半径R和长度L的要求。

图2严重的沉降变形的处理设计

竖曲线的半径R:桥头跳车处理竖曲线设计应以下表竖曲线半径的极限值作为竖曲线半径的控制标准。现行交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)竖曲线最小半径的规定,如表1。

竖曲线长度L值:至少应大于或等于载重汽车的双倍标准轴距6.5m,即L≥13m。因为变坡点每一侧的竖曲线长度至少要满足一部载重汽车前后轴间的距离。

4. 横坡设计

由于沉降变形在横断面上也存在不均匀性,每个横断面的横坡也发生了变化,设计时应考虑到过渡段横坡平稳变化及与两端接头横坡的协调。设计前应先计算出桥头和路基上路面与过渡段的两端接头处的横坡,以两接头的横坡为参照物,调整过渡段每个断面的横坡,保证与接头接顺的同时,使各个横断面上横坡变化的连续性和自然过渡。

5. 其他因素

桥头沉降是一个长期的缓慢变化过程,需要经历从快速发展期到趋缓期及基本稳定期。设计要从不同阶段和不同时期来考虑,如果是处于快速发展期应从保畅通、应急处理及节约造价的角度来考虑,尽量缩短设计的长度。如果沉降基本稳定,设计时应长远考虑,适当增加过渡段的设计长度,提高线型标准和视觉效果。但无论处于哪个阶段,我们都应综合考虑经济、美观和实用的原则。

五、桥头跳车处理的施工

由于桥头跳车处理要求的精度高，工艺复杂，施工难度大，各项工序紧凑，所以对施工组织要求高。施工前要认真做好各项准备工作,对各方面的施工要素认真分析和综合考虑,包括所需工、料、机等各种因素。按照规范的要求,沥青混凝土的压实层最大厚度不宜大于100mm。施工摊铺可根据沉降量的大小分为两种:当厚度小于或等于10cm时,可采取直接计算虚铺厚度进行单层摊铺;当厚度大于10cm时,应预留顶层虚铺厚度,采取分层摊铺的方法。

高速公路路面面层一般分为三层，即上面层、中面层、下面层，每层设置厚度一般分别为4cm、6cm、8cm。当沉降深度小于或等于4cm时，控制铣刨深度为4cm，采用直接计算虚铺厚度进行单层摊铺。当沉降深度大于4cm时，把沥青混凝土路面表面拉毛，即可进行摊铺；亦可根据沉降的严重性，进行分层摊铺，采用中面层布点拉钢丝调平，后摊铺上面层，可更好的控制路面的平整度。

施工时,除了应严格按照沥青混凝土路面施工技术规范的工艺和质量要求外,还需掌握因摊铺厚度不断变化对施工工艺的特殊要求。摊铺机行走的速度要慢,接头、接缝要认真处理,并按照规定进行碾压,对标高和基准要及时、反复测量和核对,做到精雕细琢、精益求精,以保证达到设计要求的效果。

六、结语

本文根据大量工程经验，通过分析桥头跳车产生的原因，对处理桥头跳车的方案进行了设计，从路况调查，外业测量，纵坡设计到横坡设计等个方面进行了论述，并阐述了相应施工工艺，可为类似工程提供借鉴和参考。

参考文献：

[1] 刘文会,孙宇怀,上官玉龙.桥头跳车原因分析及处理措施[J].东北公路

[2] 王敏,段志刚.桥头跳车的防治实践[J].内蒙古公路与运输

[3] TGF 80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S]

[4] JTGB 01-2003,公路工程技术标准[S]

[5] JTJF 40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S]