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【摘要】：随着高速公路的发展，由于线型要求，桥梁在公路工程中所占比重大大增加，而高速公路对路面平整度要求高，桥头跳车对高速行驶车辆的行车舒适性乃至安全性所构成的威胁日见突出。因此，桥台路堤台尾过渡段的合理结构形式、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，必须对之进行研究，从而提出了施工质量控制措施。
【关键词】：路桥过渡段；施工；改进措施
1 桥台路堤台尾过渡段路基路面施工技术
1.1桥台路堤台尾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，当此台阶达到一定数值，,会使行车产生明显的颠簸跳动。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，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150m～200m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
搭板的设置方法有三种: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。我们在工程实践中认为，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。但是，枕梁可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上，还可以增加搭板的横向抗弯刚度，故加设枕梁确是有利的。有关资料表明，枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩，可以改善枕梁及其下部路基土承载能力，减少该处沉降。经实践检验，这种处理方法效果显著，而所需费用不大。因此，认为搭板可作成不设枕梁和设枕梁两类，若设枕梁，将其分为设置碎石桩或水泥石屑桩和不设两类，对这三种情况应在实践中进一步检验其优劣。
有关研究表明，设置1.5m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5 m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5m～8m,大桥搭板长度为8m～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30 cm，板底最大弯拉应力减少30.6%,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30cm左右。
1.3 不设置搭板
目前，国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板，但搭板一旦破坏，不仅严重影响车辆的正常通行，而且施工难度大、维修费用高。例如德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。
1.4台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起，填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层，若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同，则不会产生沉降差，因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。
车辆荷载的作用的影响深度一般2m左右，因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明，由于填料自身固结和施工要求不严，若不对整个台背填方作加固处理，,则不能彻底解决桥头跳车问题，国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理，如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土，许漯高速公路要求原设计95%区由素土改为石灰稳定土，压实度要求从地基开始均为95%因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基工后沉降，同时相应提高压实度要求。
土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降，尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用，使土体部分应力得到扩散和转移，从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低，土体剪应力明显提高，土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时，应先预以加固处理。
台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素，台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位，压路机难以碾压，且机械振动力太大时，对台墙有影响。因此，,台背回填处的压实宜选用小型压实机具，分层压实厚度宜薄,一般应在10cm～15cm范围内。在材料选择上，应选用易于压实的材料。实践证明，在达到同一压实标准的条件下，台背回填处粘性土的压实功要比砂砾料或二灰碎石的压实功多一倍以上。要台背回填粘性土压实度达到95%以上，使用小型压实机具是相当困难的。
在路桥过渡段，若单纯依靠桥头搭板，由于路基压实度没有得到保证，路基下沉，将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空，而这对搭板的受力是极为不利的。因此，配合设置桥头搭板，对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时，距路基顶面1 m左右范围内最好用振动式压路机或其它小型压实机械，每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定，按分層填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物，可将路基纵向填筑成10°～15°的斜坡，使与构造物(如翼墙)成钝角，以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大，便于碾压机械作业稳定安全，该段坡长不小于5 m。
1.5地基处理
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差，避免错台。
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.
1.6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4cm中粒式沥青混凝土，并向桥头两侧各延伸10m，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，则在瀝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(具体见图2)，造成悬导梁和摊铺机跳动，摊铺厚度不均匀。
3结论
通过实体工程修筑实践，对桥台路堤台尾过渡段路基、路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究，获得以下结论：
(1)分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施。
(2)结合实体工程论述了桥台路堤台尾过渡段路基路面的施工方法与工艺。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】：路桥过渡段；施工；改进措施
1 桥台路堤台尾过渡段路基路面施工技术
1.1桥台路堤台尾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，当此台阶达到一定数值，,会使行车产生明显的颠簸跳动。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，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150m～200m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
搭板的设置方法有三种: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。我们在工程实践中认为，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。但是，枕梁可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上，还可以增加搭板的横向抗弯刚度，故加设枕梁确是有利的。有关资料表明，枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩，可以改善枕梁及其下部路基土承载能力，减少该处沉降。经实践检验，这种处理方法效果显著，而所需费用不大。因此，认为搭板可作成不设枕梁和设枕梁两类，若设枕梁，将其分为设置碎石桩或水泥石屑桩和不设两类，对这三种情况应在实践中进一步检验其优劣。
有关研究表明，设置1.5m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5 m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5m～8m,大桥搭板长度为8m～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30 cm，板底最大弯拉应力减少30.6%,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30cm左右。
1.3 不设置搭板
目前，国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板，但搭板一旦破坏，不仅严重影响车辆的正常通行，而且施工难度大、维修费用高。例如德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。
1.4台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起，填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层，若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同，则不会产生沉降差，因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。
车辆荷载的作用的影响深度一般2m左右，因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明，由于填料自身固结和施工要求不严，若不对整个台背填方作加固处理，,则不能彻底解决桥头跳车问题，国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理，如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土，许漯高速公路要求原设计95%区由素土改为石灰稳定土，压实度要求从地基开始均为95%因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基工后沉降，同时相应提高压实度要求。
土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降，尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用，使土体部分应力得到扩散和转移，从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低，土体剪应力明显提高，土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时，应先预以加固处理。
台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素，台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位，压路机难以碾压，且机械振动力太大时，对台墙有影响。因此，,台背回填处的压实宜选用小型压实机具，分层压实厚度宜薄,一般应在10cm～15cm范围内。在材料选择上，应选用易于压实的材料。实践证明，在达到同一压实标准的条件下，台背回填处粘性土的压实功要比砂砾料或二灰碎石的压实功多一倍以上。要台背回填粘性土压实度达到95%以上，使用小型压实机具是相当困难的。
在路桥过渡段，若单纯依靠桥头搭板，由于路基压实度没有得到保证，路基下沉，将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空，而这对搭板的受力是极为不利的。因此，配合设置桥头搭板，对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时，距路基顶面1 m左右范围内最好用振动式压路机或其它小型压实机械，每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定，按分層填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物，可将路基纵向填筑成10°～15°的斜坡，使与构造物(如翼墙)成钝角，以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大，便于碾压机械作业稳定安全，该段坡长不小于5 m。
1.5地基处理
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差，避免错台。
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.
1.6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4cm中粒式沥青混凝土，并向桥头两侧各延伸10m，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，则在瀝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(具体见图2)，造成悬导梁和摊铺机跳动，摊铺厚度不均匀。
3结论
通过实体工程修筑实践，对桥台路堤台尾过渡段路基、路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究，获得以下结论：
(1)分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施。
(2)结合实体工程论述了桥台路堤台尾过渡段路基路面的施工方法与工艺。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。