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摘要：随着我国公路建设事业的日益发展，人们对公路使用品质的要求越来越高，公路的安全性、舒适性将凸显其重要性。但路桥过渡段不均匀沉降，即桥头跳车现象已经成为公路最常见的质量缺陷之一，不仅加速了桥梁、路面和车辆的损坏，严重时还将导致车辆失控，诱发交通事故，严重影响了公路的安全性与舒适性
关键词：路桥；施工技术；路桥过渡
随着高速公路和城市快速路的迅猛发展，公路桥梁和城市立交桥大量兴建，以及我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视，因此技术已相当成熟。但相对而言，对路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱。尤其是在桥梁引道处，由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因，极易产生沉降差，导致路面不平顺，出现桥头跳车现象引起车辆行驶的舒适与安全问题。因此，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺
等问题引起了工程界的关注。
1路桥过渡段路基路面施工技术
1.1路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段，路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶，产生不均匀沉降的原因是：（1）桥台台背路堤压实度欠佳，（2）桥台过渡段结构设计不合理，（3）桥头软土地基处治不充分，（4）桥头路堤边坡防护措施欠妥，当此台阶达到一定数值，会使行车产生明显的颠簸跳动，舒适性和安全性变差。由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。
公路等级越高所设置的结构物也越多，形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶，使得车辆不可能在高等级公路的全线(或某一区段)以设计速度运行。根据观察和测试，汽车遇到桥头台阶，一般要提前150 m～200 m减速，驶过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。
高速公路线形标准高，桥头引道路堤高，极易产生沉陷和变形，出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平，甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车，产生噪音。为解决这一问题，应从设计与施工两方面着手研究。
1.2 设置搭板
搭板的設置方法有三种：方法一从理论上讲是完美的，在搭板长度L范围内，在车辆荷载作用下，路面的弯沉逐渐变化，但这种方法给实际施工带来很大困难。 方法二， 它的特点是克服了方法一的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题，其中图1中的b值应根据实际情况经计算而定，一般不应小于8 cm。第三种方法是采用预留反向坡度，即搭板与桥台连接处标高一致，而与路面连接端则高于设计标高，形成一个预留的反向坡，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定，此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下，确定沉降差和预留反向坡度。
搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固更符合这一受力状态，并有利于桥台受力，因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。对于是否设置枕梁，国内曾有人研究后认为枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。我们进一步研究后认为，枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的，它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一，如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当，将发生局部下沉，造成二次跳车。
图1搭板的设置
有关研究表明，设置1.5 m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%，因此，设置搭板时，应注意修筑好路肩，以改善搭板的受力状况。搭板的长度确定至关重要，其长度与路堤填高成正比，并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长，是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地说，设置与否需论证确定，如设置，搭板长度可为5m;小桥涵搭板、桥的搭板长为5m～8m；大桥搭板长度为 8 m~ 12 m；
搭板下面地基的非均匀特别是脱空，能显著地增大板底的弯拉应力，对搭板效用发挥极为不利。由搭板的受力分析可知，当地基从均匀到非均匀再到脱空，其相应的最大竖向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力，研究表明，板厚从20cm增到30cm，板底最大弯拉应力减少30～60%，相应的竖向位移也减少19～85%。因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚，根据实际情况确定厚度，对钢筋混凝土搭板可取板厚为30 cm左右。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤，则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的侧压力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝，有时还会损坏桥面和桥台。
为了避免不正常的位移的出现，必须减轻回填材料，或者增强地基土或用基桩，达到抵抗侧向流动的强度。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。
1.3 桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制
在混凝土搭板施工中，严格按规范规定要求立模，并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄，当压路机通过时，容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题，规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足10cm的，在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除，统一用下面层沥青混凝土填筑、找平，从而保证了整个台背回填的整体强度。
2 存在的问题及改进措施
（1）桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求，整体强度差，在车辆荷载作用下产生沉陷，从而形成桥头跳车。
（2）桥梁为刚性结构，基本不产生沉陷，而路基要存在允许变形，因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化，这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法，只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。
（3）由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽，过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节，易发生裂缝和桥头沉陷现象，因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工，若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10cm成倒台阶施工，严禁直上直下填筑台背填土。
（4）在实际施工中，有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步，在标高控制上产生误差。
（5）为增强桥面结构层强度，将原设计的沥青混凝土铺装变更为5 cm粗粒式沥青混凝土加4 cm中粒式沥青混凝土，并向桥头两侧各延伸10 m，并同时在40m范围内用1%的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅，结构形成一致，对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。
（6）伸缩缝施工不好也可能产生桥头跳车现象，伸缩缝的常规作法为先在伸缩缝处填土或砂并压实，待整体沥青混凝土铺筑完成后，再挖出伸缩缝内填土，进行伸缩缝施工，则在沥青摊铺时可能因伸缩缝内填土不实或伸缩缝、桥面、路桥过渡段三者标高不连续，造成悬导梁和摊铺机跳动，摊铺厚度不均匀。
3 结束语
在桥头引道处，刚性桥台和柔性路堤之间的强度渐变段产生不均匀沉降，出现桥头跳车现象，是公路工程一个重要而又突出的问题，根据工程地质条件，做好路桥过渡段地基处治，加强控制过渡段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量和工作质量，从客观上制定一套科学的管理程序，就能减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免桥头跳车现象，提高社会经济效益。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：路桥；施工技术；路桥过渡
随着高速公路和城市快速路的迅猛发展，公路桥梁和城市立交桥大量兴建，以及我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视，因此技术已相当成熟。但相对而言，对路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱。尤其是在桥梁引道处，由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因，极易产生沉降差，导致路面不平顺，出现桥头跳车现象引起车辆行驶的舒适与安全问题。因此，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺
等问题引起了工程界的关注。
1路桥过渡段路基路面施工技术
1.1路桥过渡段路基路面施工常见病害分析
在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段，路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶，产生不均匀沉降的原因是：（1）桥台台背路堤压实度欠佳，（2）桥台过渡段结构设计不合理，（3）桥头软土地基处治不充分，（4）桥头路堤边坡防护措施欠妥，当此台阶达到一定数值，会使行车产生明显的颠簸跳动，舒适性和安全性变差。由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。
公路等级越高所设置的结构物也越多，形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶，使得车辆不可能在高等级公路的全线(或某一区段)以设计速度运行。根据观察和测试，汽车遇到桥头台阶，一般要提前150 m～200 m减速，驶过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。
高速公路线形标准高，桥头引道路堤高，极易产生沉陷和变形，出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平，甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车，产生噪音。为解决这一问题，应从设计与施工两方面着手研究。
1.2 设置搭板
搭板的設置方法有三种：方法一从理论上讲是完美的，在搭板长度L范围内，在车辆荷载作用下，路面的弯沉逐渐变化，但这种方法给实际施工带来很大困难。 方法二， 它的特点是克服了方法一的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题，其中图1中的b值应根据实际情况经计算而定，一般不应小于8 cm。第三种方法是采用预留反向坡度，即搭板与桥台连接处标高一致，而与路面连接端则高于设计标高，形成一个预留的反向坡，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定，此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下，确定沉降差和预留反向坡度。
搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固更符合这一受力状态，并有利于桥台受力，因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。对于是否设置枕梁，国内曾有人研究后认为枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。我们进一步研究后认为，枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的，它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一，如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当，将发生局部下沉，造成二次跳车。
图1搭板的设置
有关研究表明，设置1.5 m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%，因此，设置搭板时，应注意修筑好路肩，以改善搭板的受力状况。搭板的长度确定至关重要，其长度与路堤填高成正比，并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长，是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地说，设置与否需论证确定，如设置，搭板长度可为5m;小桥涵搭板、桥的搭板长为5m～8m；大桥搭板长度为 8 m~ 12 m；
搭板下面地基的非均匀特别是脱空，能显著地增大板底的弯拉应力，对搭板效用发挥极为不利。由搭板的受力分析可知，当地基从均匀到非均匀再到脱空，其相应的最大竖向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力，研究表明，板厚从20cm增到30cm，板底最大弯拉应力减少30～60%，相应的竖向位移也减少19～85%。因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚，根据实际情况确定厚度，对钢筋混凝土搭板可取板厚为30 cm左右。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤，则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的侧压力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝，有时还会损坏桥面和桥台。
为了避免不正常的位移的出现，必须减轻回填材料，或者增强地基土或用基桩，达到抵抗侧向流动的强度。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。
1.3 桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制
在混凝土搭板施工中，严格按规范规定要求立模，并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄，当压路机通过时，容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题，规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足10cm的，在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除，统一用下面层沥青混凝土填筑、找平，从而保证了整个台背回填的整体强度。
2 存在的问题及改进措施
（1）桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求，整体强度差，在车辆荷载作用下产生沉陷，从而形成桥头跳车。
（2）桥梁为刚性结构，基本不产生沉陷，而路基要存在允许变形，因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化，这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法，只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。
（3）由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽，过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节，易发生裂缝和桥头沉陷现象，因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工，若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10cm成倒台阶施工，严禁直上直下填筑台背填土。
（4）在实际施工中，有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步，在标高控制上产生误差。
（5）为增强桥面结构层强度，将原设计的沥青混凝土铺装变更为5 cm粗粒式沥青混凝土加4 cm中粒式沥青混凝土，并向桥头两侧各延伸10 m，并同时在40m范围内用1%的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅，结构形成一致，对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。
（6）伸缩缝施工不好也可能产生桥头跳车现象，伸缩缝的常规作法为先在伸缩缝处填土或砂并压实，待整体沥青混凝土铺筑完成后，再挖出伸缩缝内填土，进行伸缩缝施工，则在沥青摊铺时可能因伸缩缝内填土不实或伸缩缝、桥面、路桥过渡段三者标高不连续，造成悬导梁和摊铺机跳动，摊铺厚度不均匀。
3 结束语
在桥头引道处，刚性桥台和柔性路堤之间的强度渐变段产生不均匀沉降，出现桥头跳车现象，是公路工程一个重要而又突出的问题，根据工程地质条件，做好路桥过渡段地基处治，加强控制过渡段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量和工作质量，从客观上制定一套科学的管理程序，就能减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免桥头跳车现象，提高社会经济效益。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。