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1、桥头跳车处理方法建议、概述桥头跳车是由于桥台与其后路基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降 差而产生的。当沉降差超过2cm以上时，将使此处的路面断裂，从而使行车产生 明显的颠簸和不适。一般的台后路面与桥台高度差普遍在2-3cm左右，个别的甚 至达到6-7cm，桥台与台后路面明显存在着台阶。分析形成沉降断裂的原因，主 要是由于高等级公路桥台基础一般采用桩基础，桩尖落到持力层，其沉降量甚小， 设计控制工后的沉降量一般为23cm,而其后的台背回填因地基沉降和台后填 料本身的压缩变形，从而使桥台和路基产生不均匀沉降，造成路面和桥台的高程 突变，形成桥头跳车。桥头跳车不仅严重影响到路桥构造物的使用功能，
2、对公路桥梁构造物本身的 结构破坏也较大，诱发或加重路桥病害，还会产生一笔极大的养护维修费用，因 此越来越多的关注投入到了解决桥头跳车这一棘手的问题上。由于桥头跳车产生 的原因多种多样，在解决问题之前，需要对产生病害的路段进行全面系统的检测， 找出病害产生的具体原因，以便后期对症下药，对产生病害的路段进行针对性的 养护维修。二、前期调查For personal use only in study and research; not for commercial use在对桥头错台进行处治之前，有必要进行一些前期调查与检测，主要包括： 了解沉降桥头附近的地形进行沉降测量、钻芯取样、查阅原始设计资料
3、等等，具 体步骤如下：1. 沉降测量首先了解桥头沉陷部位地形，估计处理长度；用油漆在路缘石上作标记，以 方便施工时定点，由于处理桥头跳车对高程的控制要求较高，因此每隔5m测一 个断面，为了提高测量的准确性，纵向长度用钢尺丈量；对拟处理路段进行测量不得用于商业用途时，假定一个相对高程，在测量长度上向路段的两端各延伸20m-30m；桥头跳 车既要控制路面纵高程又要控制横向高程，因此每隔断面要测4个点。2. 钻芯取样选取具有代表性路段进行钻芯取样，对取得的芯样进行结构性分析，检查其 结构层是否连续，有无明显断层现象，还可以对钻取的芯样分层进行强度、弹性 模量以及密度测试，从细微处探究病害发生的原因。
4、3. 查阅原始资料收集拟处治路段的原始设计资料，了解其基本设计要素,诸如水文地质条件， 道路线性设计参数等。三、工后处治措施桥头跳车产生的原因多种多样，具体归纳有以下几种：桥头路堤及锥坡范 围内地基处理不彻底；压实度达不到工程标准；路面渗水，路面积水沿台背 渗入路基，造成路基土软化，引起桥头引道路基下沉，造成跳车；台后填土含 水量大。此外，造成桥头跳车的原因还有设计上的不足（如特殊地基、 路基处理）、施工质量问题和施工管理问题等等。因此，对于桥头跳车的处治就 应该追根溯源，找到它们产生的具体原因，有针对性的进行病害处治。3.1采用EPS换填治理桥头跳车对于某些已发生桥头错台的路段，因为其不可中
5、断交通的特殊性，对地基重 新处理的难度较大，因此只能对台后路堤进行处理。而有些运营年数稍长的桥梁， 地基工后沉降仍然不稳定的情况，无法使用注浆法，同样采用加筋路堤也不合适， 这种情况下，可以采用轻质填料来解决这一问题。轻量土处理软基病害，主要利用其低密度降低路堤的自重，来达到提高地基 的稳定性和减少地基沉降的目的。在各类轻量土中，利用EPS材料技术是最为 广泛的一种，EPS （Expanded PolyStyrol，简称EPS）即为发泡聚苯乙烯，常称 为泡沫塑料，应用于工程的有EPS块体和人造（EPS颗粒混合）轻质土及EPS 混凝土等。它是一种轻型高分子聚合物，具有重量轻、稳定性好的特点，也有
6、一 定的抗压强度和较高的弹性模量。由于EPS重量超轻，一般容重在0. 2KN/ m3左 右，为普通路堤填土容重的1 %2 %,所以用以填筑路堤可显著地减少路基的工 后沉降量。目前普遍出现的由于桥头软土地基沉降导致桥台跳车问题，采用各种 普通方法总是难以很好解决。采取EPS轻质材料填筑路堤，则可以从根本上减 少地基上覆荷载，从而解决地基沉降和桥头跳车问题。在化学性质上，EPS性质 稳定，耐腐蚀、耐微生物，作为路堤填料是可行的。 低密度降低路堤自重EPS混凝土密度在1.0g/cm3-1.3g/cm3，只有一般填料的50%左右，采用EPS 混凝土换填原有填料能大大降低路堤自重。换填后卸载的自重等效于
7、超压预压荷 载，超载比越大，超载作用越长，超载卸载后次压缩变形就越小，换填的厚度可 以根据超载地基固结度确定。 自身压缩性小EPS混凝土材料由水泥胶结材料固化而成，具有混凝土性质，它不同于一般 填料，不存在孔隙与压实度的问题；EPS混凝土还具有较高的抗压强度，在荷载 的作用下，只有弹性压缩变形，无自身工后沉降问题。 自立性减少对桥台的推力EPS混凝土材料，还具有直立性好，对地下结构物几乎没有土压力的作用， 可适度地简化结构物的挡土结构，提高结构物的使用寿命。采用EPS混凝土材 料换填可从根本上解决桥台桩基受挤开裂病害问题。 刚性降低刚柔突变EPS混凝土的刚性比混凝土小，但比优质土大得多，可在一
8、定程度上缓解桥 （涵）与路基间材料的刚柔突变。eps混凝土的配合比设计，目前尚无规范和标准可依，参考桥头路基填筑要 求，应用于桥头跳车处治的EPS混凝土在满足力学性能的要求下，其配合比设 计目标如下： 密度要求轻，一般填料都在1.8-2.0g/cm3之间，为了达到明显减少填筑 荷载对路基影响的要求，EPS混凝土的密度目标位1.2g/cm3以下； EPS混凝土应具有较好的施工性，便于现场施工且能连续作业； EPS混凝土应具有较好的经济性； 具有整体性。通过大量的实验研究，确定施工采用的EPS混凝土主要材料有：水泥（普 通硅酸盐水泥PO32.5）；中砂（表观密度为2.450g/cm3，细度模数为2
9、.7）；碎石 （表观密度为2.704g/cm3，粒径分布范围为5mm-21.5mm）； EPS颗粒（表观密 度为16kg/m3，颗粒3mm-5mm）；外掺剂：改性A。根据以往研究，通过大量 的配合比设计实验最终得出优化配合比为：水泥：水：砂：碎石：EPS：外加剂 =280:146:226:336:14.6： 6.0。由于EPS混凝土原材料种类多，且流动性较差，采用自落式搅拌机出料有 困难，因此采用剪切力大的强制式搅拌机，以节约拌合时间，使拌合物充分搅拌 均匀。拌合时间可以根据混合料的拌合效果进行调成，但选用连续式拌和机时必 须注意拌合效果能达到均匀性的要求。1.EPS混凝土的换填设计根据模量渐
10、变原理，在路桥过渡段设置楔形加固区，实现刚性桥台与柔性路 基模量的平稳过渡，消除过大的差异性沉降，形成平缓的沉降过渡段，达到防治 桥台跳车的目的，见图1所示。图1 eps混凝土换填路堤纵断面图2. 施工工艺：1）拌和：首先将EPS和1 /3水倒入搅拌机内进行预湿搅拌，然后倒入 砂和碎石搅拌，再将水泥、微硅粉和减水剂代入继续搅拌，最后将剩余的水 加入并搅拌至均匀。由于EPS聚苯乙烯质量特别轻以及有憎水性的特点，与 水泥浆体表面粘结力不强，在混凝土搅拌过程中容易造成离析，因此在搅拌 过程中应严格控制用水量。2）摊铺：人工摊铺可以使用钢桁梁找平，并加以人工修补。平整度可 控制在5mm，松铺系数可通过
11、验确定。建议EPS混凝土分层摊铺，每层摊 铺的厚度控制在30cm以内。3）碾压：EPS混凝土的强度和其他性质取决于EPS混凝土碾压后所能 达到的密实度，要达到理想的密实度，选用合适的压实设备是十分重要的。 根据EPS混凝土的特点，选择3-5t的轻型振动压路机。碾压的顺序与一般填 料的压实顺序相同，压路机静压1-2遍，使混合料稳定。碾压必须及时和密 实，但也不能过分振捣过分碾压，以防表面开裂和局部振散。碾压速度宜控 制在1.0-1.5km/h以下，防止轮前起堆和产生裂缝。碾压时从低侧向高侧进 行，碾压过程中，压路机不能调头、转向和急刹车，以免造成混凝土表面凹陷、拥推或开裂。4）养护：一般情况下混
12、凝土浇筑或碾压结束后应自然放置至洒水养护， 如果气温高于25C或者低于3C,混凝土应进行保温覆盖，直至洒水养护； 阴雨天气，混凝土应严格进行防雨布覆盖，直至洒水养护。具体开始洒水时 间应根据现场测试情况确定，以混凝土表面保持湿润为度，一般为浇筑或碾 压结束后5-10h。EPS混凝土质量检验包括混凝土拌和物工作性检验和硬化混凝土质量检验。 混凝土拌和物工作性检验是指对混凝土入模前其工作性进行检验，判别是否应满 足相应的指标要求。对于经测试检验不合格的拌和物，主要是指EPS分层离析, 决不可擅自往拌和物中加某种原材料，以防影响混凝土的强度和耐久性。硬化混 凝土质量检验按照普通混凝土质量检验标准。3
13、.2采用注浆法治理桥头跳车注浆法是通过钻孔和利用注浆设备，运用液压、气压或电化学原理，通过注 浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒 间裂隙中的水分和空气，并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高。 经过一段时间后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结 构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的结合体，从而达到加固路基的目的。注浆压力和浆液浓度是保证注浆质量的重要因素，对于不同填料和形态的路 基，采用的注浆压力也不同，注浆压力的大小主要取决于路基的密实度、强度及 初始应力。注浆用的单液浆液，以水泥为主体，适当配入部分粉煤灰和外加剂。 双液
14、浆液以水泥和水玻璃为主体，适当调配而成，为改善浆液性能，可适当加入 外加剂。根据浆液在土中的流动方式，可分为渗透注浆法和劈裂注浆法。渗透注 浆法用于填料为透水性好的路基，如碎石土、砂卵土等。当注浆压力较低时，浆液在中等浓度的情况下以渗流方式渗入路基土的孔隙，这时，注浆量及扩散半径 常用渗流理论求解。当压力逐渐加大，浆液的流动由层流变为紊流，这时，注浆 量及扩散半径常用紊流理论求解。劈裂注浆法用于透水性差的粘土路基，粘土从 宏观上表现为松、软、承载力低、颗粒细、塑性流动等特点。在这样的土质中注 浆加固，用渗透注浆是不现实的，只能用劈裂注浆，即利用浆液在压力作用下， 似利斧般劈入土层。浆液在劈入过
15、程中，并不与土体混合而是以两相存在，同时 产生充填效应、挤压效应、扩散效应、骨架效应和离子效应等，达到注浆加固土 层的效果。另外，由于路基沉陷而导致水泥混凝土面板脱空、下陷、断裂等，可 用压密注浆的方法，将混凝土面板抬到原路面标高处。即在路基加固处理完毕后， 从钻孔灌人极浓的浆液，压密浆液附近的土体，形成浆泡，初始注浆压力基本上 沿径向扩散，随着浆泡尺寸逐渐增大，便会产生较大的上抬力，将桥头搭板托起。注浆法用于路基加固时，可根据实际情况采用一种或两种注浆方法，以形成 渗透一充填一置换一挤密一复合防渗补强的地基。1注浆孔的布设与深度采用变密度布设（如图2），为提高线路方向软土水平抗剪水平，紧靠台
16、背处的注浆孔密度为孑L,孔深自路面计起10m,要求进入淤泥层4m以上。Bi ja卩卩卩卩歼皿【下科神图2压浆孔布置示意图2.成孔方法注浆钢管结构如图3所示。采用73钻头回转钻入路堤填土层4.5m后，采 用锤击将注浆钢管压至10m,利用部分填土层发挥止浆作用，然后利用1W2型 高压水泵压穿出浆孔外的橡胶薄膜制作的袖阀管。图3注浆管结构示意图3注浆材料采用粉细砂(75%过筛粒度0.2mm)水泥浆液，水泥为32.5R普通硅酸盐水 泥，灰、砂、水重量比为125:1.4,另加入适量磺化木素减水剂以减少注浆泵具 的磨损。4压浆孔工序由于压浆过程对淤泥有一定的破坏作用，为避免发生这种现象，必须采取间 隔注浆施工顺序，为不影响交通，分上下行两半幅路面分别进行加固。每半幅路 面的压浆孔分3组
