来源： 广东公路交通、沥青路面 荐读：微土木人，欢迎投稿！ 【摘要】 桥头跳车现象是高等级公路常见的病害。分析了桥头跳车产生的原因，提出了养护设计工作中，桥头跳车处治外业测量应注意的问题及纵断面调平设计的几点基本原则，并通过工程实例进行分析，相关设计经验可供有关人员参考。 【关键词】 沥青路面 | 桥头跳车 | 原因分析 | 调坡处治设计
来源： 广东公路交通、沥青路面
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【摘要】 桥头跳车现象是高等级公路常见的病害。分析了桥头跳车产生的原因，提出了养护设计工作中，桥头跳车处治外业测量应注意的问题及纵断面调平设计的几点基本原则，并通过工程实例进行分析，相关设计经验可供有关人员参考。
【关键词】 沥青路面 | 桥头跳车 | 原因分析 | 调坡处治设计
0.引 言
我国高等级公路发展十分迅速，高速公路设计速度均为80km/h以上。随着高速公路通车里程的增长及汽车行驶性能的不断提升，汽车在公路上的行驶速度也不断提高，司机和乘客对公路行车舒适性、安全性要求越来越高。桥头跳车现象是指道路与桥梁衔接部位的路面与桥面存在一定的高差，当车辆高速行驶通过该段路面时，车轮受到冲击后使车辆发生明显的跳跃、颠簸现象。高等级公路线形标准高，并且桥涵等构造物较多，车辆行驶速度快，桥头跳车现象是影响高等级公路行驶安全性和舒适性的重要病害之一。
1.桥头跳车原因分析
1.1桥台后路基沉降
桥台后路基沉降是导致桥头跳车的重要因素之一。桥涵、通道与路基一般是同时进行施工的，桥墩台位置对地基承载能力有较高的要求，一般都会进行地基加固或者使用桩基础，工后沉降较小，甚至可以忽略不计。而台后填方路段地基除特殊原因外，一般不进行地基加固处理，而且台后路基填土压实度较难控制，台后地基及填土均会产生较大的工后沉降，导致桥头路段产生跳车现象。
(1)路基土沉降:高速公路路基填土一般较高，通常都是在桥涵结构施工完成后再进行填筑，这样台后路基土碾压、施工作业面较小，往往存在碾压盲区，且只能以人工压实为主，在路基土压实度得不到有效保障的情况下，后期在车辆冲击荷载作用下极易产生沉降。
(2)路基地基沉降:如果路基地基为软土，在上覆荷载作用下，路基填土和地基土由于土体的长期残余变形引起沉降。
1.2桥头搭板处跳车
桥头搭板的设置，对改善桥头跳车状况能起到一定的作用，但也存在一定的隐患。桥头搭板下为路基土体，雨水下渗极易导致搭板下产生脱空现象，在车辆动载的反复作用下，搭板易断裂，在搭板断裂的同时，其上的路面结构也随即产生下沉，导致桥头搭板位置产生跳车。
1.3沥青砼的二次压密
桥梁伸缩缝位置的沥青混合料一般较难压实，随着公路通车后，车辆荷载的不断作用，对该段路面沥青混合料二次压密，导致桥头路段路面标高降低，从而产生桥头跳车现象。
1.4其它
除上述几点外，桥头跳车也与台后路基填土水损害、桥台结构下沉等因素有关。
2.桥头跳车调坡处治设计外业测量
2.1调坡处治的基础数据采集
一般新建公路工程设计中，测量断面均为20m一个桩位，但这种测量方法并不适合养护工作中桥头跳车的处治设计。因为桥头沉降范围一般为20~30m，跳车严重的位置往往位于桥梁伸缩缝与路基相接的10~15m范围，若按20m一个桩位进行测量工作，外业数据采集完毕后，进行内业整理时会发现该路段纵断面原地面线并没有明显的沉降问题，20m一个断面正好将最严重的跳车位置遗漏了。所以，在桥头跳车的养护设计测量工作，需要按照5m甚至2~3m一个断面进行测量，才能保证外业测量数据反映的情况和现场桥头跳车状况是一致的。
对于桥头跳车路段的测量，一般采用自定义的高程系统进行控制，而且前后测量距离应在跳车路段范围两端各延伸20~30m，以确定前后接坡路段的纵坡大小，便于前后接坡设计控制坡差的工作。
2.2调坡处治设计纵断面设计线位置的选择
桥头跳车原地面线数据采集一般每个断面测3个点，分别位于左侧路缘带、主超车道之间及主车道与硬路肩相接位置，纵断面设计线一般采用左侧路缘带位置或者主车道与硬路肩相接位置的纵断面地面线，通过纵断面调整后，再根据原横坡情况对横断面进行调整，保证调坡后横纵断面的平顺。
3.桥头跳车调坡处治设计
桥头跳车处治设计一般分为深层处治和表层处治。深层处治主要是采用压浆、复合地基等方法对桥头跳车路段的路基土体进行加固处理，防止进一步产生过大的路基沉降。表层处治主要是跳车路段路基进行深层处治后，对桥头跳车路段的纵断面进行调顺，通过加铺路面沥青混合料，恢复路面的平整度。本文结合笔者近年来参与的广东省高速公路沥青路面桥头跳车调平处治的相关设计经验，对跳车调坡的相关要点进行介绍。
3.1桥头跳车纵断面调坡竖曲线半径及坡长的取值
桥头跳车纵断面设计和新建公路纵断面设计存在较大差异。新建的高等级公路，以设计速度80km/h为例，凸型竖曲线最小半径一般值为4500m，凹型竖曲线最小半径一般值为3000m，竖曲线长度一般值为170m，最短坡长200m。然而，一般桥头跳车明显的路段只是桥头20~30m范围，为方便养护作业施工及拉坡工作的需要，设计调平路段大多在50~80m范围，很难满足路线设计规范中最短坡长及竖曲线长度的要求，所以桥头跳车纵断面设计主要应该以拟合原路纵坡为主，将调整路段碎坡尽量接近原路线纵坡，使该段碎坡成为原路线纵坡的一部分，因为原路线纵坡一般都能满足规范要求，从而使调坡后的纵断面仍能满足规范要求。
桥头跳车产生的原因，主要是桥头路段路基沉降导致的，所以桥头跳车调整的碎坡基本都是凸型竖曲线，根据多条高等级公路桥头跳车的调坡经验，碎坡竖曲线半径一般能满足规范极限值甚至一般值的要求，按照规范要求设置凸型竖曲线半径后，可以保证调整纵坡路段行车的舒适性及安全性。
3.2桥头跳车调坡纵断面加铺厚度的控制
桥头跳车调坡纵断面的加铺厚度应根据不同沥青混合料类型的适宜压实厚度进行控制。以AC-16级配沥青混合料为例，其压实的最小厚度为4.0cm，适宜厚度为5.0~8.0cm。考虑到养护施工方便的因素，调平施工不宜重复太多遍，尽量按最多两遍控制，所以应控制加铺厚度在16cm以内(含16cm)。前后接头位置需按铣刨4cm最小摊铺厚度进行控制，但要注意铣刨范围不宜过长，宜取2‰的坡度控制，一般取20~30m，以免大面积破坏原沥青路面结构。
广东省高速公路沥青路面上面层沥青混合料级配一般使用AC-13、AC-16、AC-20等，根据这三种沥青混合料级配的压实最小厚度与适宜厚度，可以计算出桥头跳车调坡控制的最大厚度及铣刨段落的最小控制厚度，具体见表1所示。
3.3桥头跳车调坡纵断面前后接坡坡差控制
在跳车调平50~80m范围内设置一段碎坡，如果前后接坡坡差控制不合理，将会造成碎坡前路面接头位置及碎坡尾部接桥头位置处出现跳车现象，虽然桥头路段原沉降较大部分跳车严重位置经过纵坡调顺后不跳车了，但接头位置又会产生新的跳车现象，所以必须要对接坡位置的前后坡差进行严格控制。根据相关设计经验，一般接坡前后控制坡差不宜大于一般值3‰，极限值要控制在5‰之内。
原路线纵坡拟合并确定合理的调坡竖曲线半径，根据选择的混合料级配类型控制调平处治的最小及最大调平厚度，最后进行前后坡差的严格控制，这三个方面是桥头跳车调坡处治设计中的有力支撑点，缺一不可。
4.工程实例分析
广东省某高速公路是我国南北交通大动脉京珠高速公路的最南端，连接着广州、深圳、香港、珠海、澳门，至今已通车十余载。该高速公路处于沿海路段，地基土沉降较大，桥头跳车现象较为明显。
4.1外业测量
对桥头跳车的位置进行水准测量，高程采用假设高程系统，假定BM点高程为10.0m。现场测量桩号采用自编桩号系统，标注于护栏外侧，横断面位置分别采用h1、h2、h3位置处的高程，断面间距为5m。选择路肩与慢车道相接处的标高作为原路面标高进行纵坡拟合，调顺纵断面。测量布置点位情况如图1所示。
4.2调坡处治设计
该段高速公路共调顺桥头位置24处，本文以某桥头珠海台调坡处治设计为例进行介绍。该处桥头沉降最大达7~8cm，以80km/h的速度通过该桥头时，跳车现象非常明显，对行车安全极为不利。
依照上述调坡处治设计三个基本原则，使调整的碎坡尽量接近原路线纵坡，多次试坡后确定调平处治路段为AK+010~AK+080，长70m，凸型竖曲线半径取12000m，满足规范要求。接桥头及接路面的坡差分别为2.3‰和3‰，均在坡差一般值3‰以内。最大摊铺厚度为7.9cm，能满足AC-13混合料一次摊铺的施工压实厚度。具体调坡设计图见图2所示。
按照上述调坡设计施工后，桥头跳车现象得到解决。
5.结 语
广东省高速公路通车里程目前已突破7000km，广东省高速公路沥青路面普遍存在桥头跳车的问题，在养护管理单位日常养护管理中经常会碰到。现行养护设计规范并未对桥头跳车处治纵断面设计线形等主要技术指标做具体规定，但是按照新建公路规范纵断面设计相关规定，进行桥头跳车处治纵断面的设计工作存在一定的困难。本文结合笔者近年来在高速公路沥青路面养护设计工作中的一些经验，总结出养护设计中沥青路面桥头跳车调坡工作外业测量及内业调平的一些经验，供相关人员借鉴参考。
