公路桥梁桥头的跳车现象分析及设计要点

1、公路桥梁桥头跳车的原因分析与设计要点问题公路桥头跳车现象时一种典型的质量通病，尤其是新建的高填方路基更为明 显，产生桥头跳车的主要原因是多方面的，包括地基承载力条件、沉降、施工材 料的选用、设计深度与施工质量等方面的诸多因素，其主要表现在桥涵台背 与相邻路基之间产生的差异沉降，造成错台或纵坡不顺以及造成构造物的附加变 形，导致跳车现象明显，严重影响行车舒适、降低行车速度、加剧桥梁及路面的 早期破坏。1、桥头跳车现象的原因分析1.1、桥涵、通道与路基大多是同年开工平行施工修建的，因为桥面是刚性材料，其地基强度一般都很高不宜沉降与变形，而地基填土随经压实仍然产生工后较大 的沉降，对于软土地基局部；

2、桥涵地基一般进行旋喷桩、粉喷桩或CFG桩加固处理，但路基局部与桥涵局部的工后沉降长度截然不同，最后形成台阶跳车。1.2、在台背盖梁或台帽与路基的连接部位，一般盖梁反面设计有耳背墙，因 施工场地狭窄不方便压实机械的有效作业导致压实度缺乏或出现压实盲区，经过 长时间的自重压缩以及车辆自然碾压的作用，也会形成不同的沉降而造成错台跳 车。1.3、施工期间工序安排不当，对桥台施工及台背回填不能够统一有序的连续作业，常见为桥台与路基分别完成后在进行台背回填，此时就存在着时间性的差异沉降。甚至为加快施工进度盲目违章作业，填筑材料的松铺厚度大于压实机械的作业能力，导致压实度缺乏逐渐不同程度的沉降而跳车。1.4

3、、 对台背的回填材料使用不当，一般设计为深度2m的8滋灰土，在理论条件 下是合理的，但由于后续施工期控制质量不尽人意多表现在石灰的钙镁含量、石 灰计量、压实度、分层厚度等控制不严禁，压实机具与压实厚度不能相匹配，对桥台与和锥坡结构别离，软土地基、湿陷性黄土地基浸水等造成路基沉降。1.5、台背回填的设计工程量一般均包含在桥梁工程中，往往有的桥梁施工单 位由于不具有压实设备，经常出现将台背回填工程量别离给路基单位，路基单位 进行施工而桥梁单位出具施工检测资料，造成质量管理脱节，导致回填材料的均 匀性、最正确含水量、标准干容重、最大干密度及压实度均难以到达设计的效果， 而路基单位不只是承接的分项工程

4、质量，导致台背回填土下沉与后续施工的桥头 搭板脱离下沉出现空洞，在重车轴载的作用下桥头搭板断裂而跳车。2、施工中防止跳车的措施2.1、施工时将台身与回填施工统筹安排，给回填有充分的时间，在桥台回填时应先做回填，填筑沿着路基方向长度上部应该大于塔板长度至少2m,下部应该据台高按1:2坡度计算，且不得小于20m也可横向分层填筑，在涵洞施工过程 中一般都先于路基完成，其上部沿着路基方向长度应该不小于孔径长度，下部长 度按涵洞台高1： 2计算，采用横向填筑。斜交涵洞台背回填材料应从洞身两侧在 小于2倍孔径的范围内；同时按水平分层对称填筑和横向碾压，以减缓填土压力的影响。2.2、 当工期安排采用缺口填筑

5、时；上部缺口长度不小于台高增加2m下部局 根底内缘不小于 2m结合部位路基土应根据压实层开挖台阶，台阶宽度不小于1.0m,横向分层填筑。2.3、施工过程中严格控制填土质量和密实度，当设计为柱、肋式桥台时；应 在桥台根底完成后彻底去除淤泥、软土及腐殖质，而后回填砂砾即承台应建立在 密实的砂砾层上，承台建成后暂不施工台帽，以便于压路机或小型机械能够顺畅 的压实作业，在回填土压实结束后在填土上当做底模直接施工台帽。2.4、施工过程中尽量扩大施工作业面，尽可能的使用大功率压实设备。当台 背支撑桥头搭板的牛腿阻碍机械压实作业时；可将难以压实的部位、角落使用贫 混凝土填筑。同时；施工过程中保持作业面的排水

6、坡度，遇到雨季施工保持通畅 枯燥不积水。2.5、高填方的台背与侧墙的相接部位，尽量使用摩擦角大的材料进行填筑， 而且还要注意施工时的填料土压平衡，不得发生偏压造成不均匀的沉降。对于软 土地区的施工方法应该进行加载预压， 待沉降稳定后再进行台背部位的搭板施工， 而且有方案的不在汛期期间施工，目的在于台背与路基过度断的均匀及稳定性。2.6、桥头搭板的施工：应严格控制两个端点的质量，在桥台上的支点处要考 虑搭板的另一端沉降时位移的可能性，应设置柔性薄支座。对于路基上的支点； 应考虑填土扩散的影响，枕梁宽度宜大不宜小。3. 防止桥头跳车的技术设计要点问题3.1、 、桥涵台背的填料应设计为渗水性好的砂砾

7、土、 碎石土以及具有坚硬的山 皮土，最大粒径不大于0.6倍的压实厚度。不可使用容易产生崩解的风化岩碎石， 该设计方案可不设计桥头搭板，如下图：3.2、按照弹性地基梁的受力原理进行桥头搭板设计，并设置上下两层钢筋等面积的矩形板，过渡段的长度 L与路基高度H有关，桥头搭板的设计长度不宜小 于L=2H+35m 式中H为台背回填高度，单位m尤其桥台盖梁的牛腿及耳背 墙的设计结构的存在，此处施工机械很难发挥专业功能到达土体密实，由近至远 循序渐进的设置不同深度的半刚性材料使之具备稳定状态，对防止超限沉降具有 良好的承载力。3.3、对于高填方路基宜采用生石灰挤密桩的设计方法增加台背回填的路基稳 定性，一是

8、生石灰发生消化反响并吸收水分降低路基土的含水量，同时发生体积 膨胀使桩间土挤密提高强度，作用机理 CaO+H2O=CaOH2二是由于土属于固 相、液相和气相三相体，CaOH2 + CO2= CaHCO固化石岩，可提高填筑压 实的材料抗剪强度和承载力，刚柔过度法原理的应用可改善整体路基强度和稳定 性，使台背回填范围不发生横向位移，其特点不顾及填土的含水量可增大填筑厚 度及其快速施工，有利于工期进度。a、石灰挤密桩的桩长由牛腿附近至搭板尾部逐渐缩短，起到刚性-半刚性-弹性承受荷载的过度作用，提高桥头路基的刚度。因生石灰的吸水膨胀、放热和离子交换的作用原理，改善桩间土的力学特性和形成石灰复合地基，加

9、强 提高地基承载力和减少沉降，也是减小桥头路基沉降的必要设计手段。(b)、采用挤密生石灰桩设计的不同之处是； 根据路基宽度可桥头搭板设计为 两块，但相邻纵向缝(两块板的中间纵缝)必须压在桩顶中心 ，同时生石灰桩顶 与搭板底面填筑40 cm的级配碎石起到褥垫作用。4.生石灰挤密桩设计要点及处理方案：4.1、纵断与平面设计：生石灰挤密桩的桩孔位 置按等边三角形布置，其排距按h=0.866s计算，技 术参数包括：(a)布桩桩距计算；S=0.95d (nc pdmax/ nc pdmax -pd ) ?,布桩排距计算；布桩数量计算； 布桩面积计算；(b)(c)(d)h=0.866s , N=1.2732F/ n2/d2 , A= F/ n2 ,4.2、复核地基承载力计算：？ spk=m ?pk+ (1-m)?sk，且 m=d2/de2。以上公式意义为：de 等效影响圆的直径，桩位按等边三角形布置时de =1.05s ;正方形布置时de =1.13s ;矩形布置时de =1.13 (s1-s2 ) ?； d 桩孔直径，一般为400600 mm, pd 桩体的最大干密度(g/cm3)； 桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数，不宜小于0.90 ； pdmax 桩间土的最大干密度；F 基的承载力特征值(g/cm3) ； ?p k ?sk -桩间土的承载力特征值(KPa