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1、桥头跳车成因分析及养护阶段处置措施摘 要桥头跳车是指道路与桥梁台背的衔接区域出现的路面或搭板变形、断裂，甚至坑槽，从而使车辆行驶经过该区域受到冲击后发生明显跳跃、颠簸的现象。它是高速公路“八大”通病之一，如何减轻或者消除桥头跳车，己成为高速公路建设中亟待解决的课题。本文对高速公路桥头跳车的危害成因以及养护阶段的处置措施进行了研究，得出了一些研究成果。首先对桥头跳车的危害和成因进行了深入的分析，然后从三个方面对桥头跳车产生的机理进行了研究，分别是：设置搭板路段跳车机理分析；未设置搭板路段错台时跳车机理分析；高速运动车辆的轨迹方程。在这些工作的基础上，本文认为可以从三个方面入手来解决桥头跳车，分别
2、是：地基处理，路基处理和路面处理。关键词：桥头跳车；高速公路；防治措施AbstractBump is the road and bridge abutment interface of the regional road or slab there deformation, fracture, or pits, so that traffic through the area was under attack after jumping, thrashing phenomenon. It is the highway eight is one common problem, how to re
3、duce or eliminate Bump, highway construction has become urgent to resolve the issue. This paper causes harm to highway and bridge jumping phase of the disposal of the conservation measures the study found a number of research results. First, the harm and Bump-depth analysis of causes, and then jumpi
4、ng from the three producing mechanism on the bridge were studied, namely: Set jumping mechanism of slab sections; not set to take the board sections of dislocation when the mechanism of jumping; high-speed movement of vehicles locus equation. In these efforts, the paper that the three aspects can be
5、 solved from the Bump are: foundation treatment, handling and road subgrade treatment. Keywords: Bump; highway; control measures 目 录引 言11 绪 论21.1 国内外研究现状21.2 研究内容22 桥头跳车病害的危害及成因分析32.1 桥头跳车的危害32.2 桥头跳车的成因43 桥头跳车的机理分析73.1 设置搭板路段跳车机理分析73.2 未设搭板路段错台时跳车机理分析123.3 高速运动车辆的轨迹方程134 养护阶段解决桥头跳车的措施154.1 地基处理154.
6、2 路基处理164.3 路面处理17结论19参考文献20引 言桥头跳车是指道路与桥梁台背的衔接区域出现的路面或搭板变形、断裂，甚至坑槽，从而使车辆行驶经过该区域受到冲击后发生明显跳跃、颠簸的现象1。桥头跳车病害严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了高速公路建设的社会效益和经济效益。2009年我国高速公路总里程已达到6.5万公里1。随着国家拉动内需政策的实施，基础设施建设的力度不断加大，未来几年内全国还有数千公里的高速公路逐步建成。随着大量高速公路投入使用，我国也逐渐从高速公路的大规模建设阶段进入了大规模养护阶段。与此同时，我国的汽车工业
7、也呈现出高档化、高速化的发展趋势。由于高速公路线型标准高，桥涵、通道等构造物较为密集，车辆行驶速度高，这样，高速公路桥头跳车问题就变得十分突出。桥头跳车成为公路建设与运营中普遍且复杂的问题，它涉及路堤沉降，引道填筑材料，桥台及其基础类型，桥梁的结构型式，桥梁与路基工程接缝段的处理，桥头搭板，路面以及施工方法等诸多因素的影响。在我国每年修筑的桥梁成千上万座，交通部门每年为解决桥头跳车的耗费巨大。因此，在大力发展高速公路的今天，如何有效地消除桥头跳车或将跳车减小到最低程度，已成为高速公路建设中堕待解决的问题。鉴于此，深入开展高速公路桥头跳车防治技术的研究，具有十分重要的现实意义。1 绪 论1.1
8、国内外研究现状桥头跳车问题己成为国内外公路工程界关注的重要课题之一。经过近几十年的研究，目前世界各国公路界对于桥头跳车问题的认识基本形成了共识。近年来，许多国家、地区和独立研究机构对高速公路桥头跳车问题进行了研究。美国国家公路合作研究计划委员会、国家公路及运输联合会、联邦公路管理委员会及国家研究委员会运输研究理事会等四家管理和研究机构联合对桥头跳车问题进行了研究，他们在查阅了现有的有关文献后，揭示了引起跳车的原因以及防治措施，但是并没有给出明确具体的设计方法，只是笼统地建议对桥头跳车作为一个独立的设计问题，并把预防其产生作为设计目标之一。欧洲、北美及日本等国也对桥头跳车问题进行了研究，他们广泛
9、应用土工格网的方法处治高速公路桥头跳车问题。国内也有很多学者对桥头跳车问题进行了研究，2006年，葛洲坝集团的贺朝阳，分析桥头跳车的原因及其对行车速度的影响,并结合南昌生米大桥施工实际提出解决桥头跳车的措施1。2008年，吉林高等级公路建设局的李劲松，通过对高速公路桥头跳车病害原因进行总结分析,有针对性地提出了防治措施及施工注意事项,旨在提高高速公路施工管理水平及运行质量2。2009年，吉林省洮南市公路管理段的姜文兴，提出了解决桥头跳车的几项具体措施，实验表明能从根本上缓解其现象的发生3。2007年，吉林省高速公路管理局的梁士军，介绍了产生桥头跳车的原因，并提出了几种防止方案4。 2009年，
10、中国路桥集团西安实业发展有限公司的李长林，从路桥过渡段路基产生跳车的原因出发，提出台背路堤填料压实不足以及路堤下地基承载力的不足是引起桥头跳车的主要原因；并结合工程实际， 针对目前常用的防治措施进行了技术分析5。1.2 研究内容笔者结合多年高速公路一线养护工作经验、相关理论知识及公开发表的相关资料，对高速公路桥头跳车的成因及养护阶段处置措施做简要的阐述。本文的主要研究内容如下：1）对桥头跳车的病害和成因进行了分析。2）对桥头跳车机理进行分析研究。3）对高速公路养护阶段，对桥头跳车处置措施进行了研究。2 桥头跳车病害的危害及成因分析2.1 桥头跳车的危害由于结构物与台背的不均匀沉降，致使路桥过渡
11、段出现不同程度的台阶，从而使路面平整度受损，严重影响了公路的使用功能，其危害性分述如下。（1）降低行车的速度 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，同时车辆颠簸、跳动也影响了行车驱动力的传递，引起车辆减速，降低了道路的使用功能。车速降低幅度视桥面类型、台阶高度、车辆类型和行驶速度而定。根据调查，不均匀沉降引起的台阶对车速的影响呈如下规律。 较小台阶高度对于车辆行驶速度影响不大，只有当台阶达到一定高度时，对车速才有显著影响。台阶越大，特别是当达到4cm以上时，对车速影响很大6。 车速损失与车辆的行驶速度有关。以较小的车速(低于60km/h)行驶时，一般减速幅度
12、较小；中速(60-80km/h)行驶时减速幅度较大；而当以较高速度(高于80km/h)行驶时，减速幅度相对不大，但跳车比较严重6，同时这与司机行驶时看到台阶和做出反应有关。 台阶对不同类型车辆行驶的影响也不相同，如较高台阶对小汽车行驶的影响较小，而载重车对台阶不如空车敏感。其次，司机的心理状态、对道路的熟悉程度等都对通过台阶时速度的降低有不同程度的影响。（2） 影响行车安全 由于车辆通过桥头搭板区域产生的冲击和颠簸，引起司乘人员的严重不适，影响行车的舒适性，同时对驾驶人员产生相当不利的心理影响，严重时则会影响其对车辆的正常操作，造成车辆失控，引起行车事故。在国内曾多次发生因桥头跳车严重而造成的
13、翻车事故。（3）增加车辆运营成本 因跳车而不得不在桥头频繁减速，以减轻汽车的颠簸，无论减速行驶还是颠簸现象的发生，都对汽车机件造成不同程度的损坏和轮胎的磨耗;同时汽车行驶速度的不稳定，无形中既浪费了燃料，又增加了废气的排放；另外，还增加了车辆的行驶时间。因此，桥头跳车的出现，提高了车辆的运营成本。而车辆通过桥头时产生的跳动和冲击，也加剧了车辆机件、轮胎的等的磨损，降低了车辆的使用寿命。 （4） 增加养护费用 台阶的存在使得车辆通过桥头时产生跳动和冲击，从而对桥梁和道路产生附加的冲击荷载，加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏，特别是支座和伸缩缝的破坏。为了维持良好的使用状况，对路桥过渡段出现
14、的台阶要进行及时的维修与养护。不断的维修养护不仅花费了大量的人力、物力和财力，而且也产生了不良的社会影响。 国内外资料表明，因桥头跳车而增加的道路维修费用大得惊人。如美国大约25%的桥涵（约150000座桥涵、通道等构造物）受到桥头跳车的影响，全国每年为此花费的维修费用预计高达1亿美元以上。同样，我国在桥头跳车的维修治理方面耗资巨大，若按湖北武汉一宜昌高速公路统计推算，全国高速公路年均维修治理过渡段的费用至少在1亿元以上5。由此可见，桥头跳车病害的发生使高等级公路不能达到高效运营、安全行驶、节省投资及舒适乘车的目的，在很大程度上降低了高等级公路的服务水平，损害了公路使用者的效益，从而严重影响了
15、高等级公路的经济效益和社会效益。因此，防治桥头跳车病害势在必行。2.2 桥头跳车的成因结合设计、施工及工程管理等方面的因素，可将路桥过渡段产生跳车病害的原因归结为以下几个方面：（1） 填筑材料的压缩 因桥台台后一般填土较高，而台后填料一般为渗透性材料，空隙率较大，且具有一定的含水量，按常规施工程序，都是在完成桥涵结构以后再填筑两端路堤，在施工中采取任何措施都很难将填料颗粒间的孔隙完全消除，加上台背填土施工时压路机碾压作业面小、压实机具不能完全靠近台背等原因，这样就在桥头形成一个填土较高、施工面狭窄、工期紧迫的作业段，大型机械很难进场操作，既使小型压路机，在台背碾压时也会有死角碾压不到，导致了台背回填施工结束后紧靠台背的部分填料其孔隙率仍然很大，特别是埋置式轻型桥台(桩柱式、肋板式、后倾式等)，台帽周围一般压路机无法作业，这就导致桥头引道及锥坡的填土压实度达不到标准，并且在实际施工时，土方往往不能达到最佳含水量，而且台背一定范围内的土方往往辅以人工夯实，压实功较小，局部压实度很难达到工程质量要求。在行车
