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【摘 要】 道路桥头及伸缩缝（桥头引道）处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃，降低行车的舒适性，尤其在一些软土地基地方更为严重。本文通过分析产生桥头跳车的因素，结合工程实例，从设计角度提出一系列处理措施，消除了结构与路基因不同沉降而产生的跳车现象，保證了结构物向路基过度的行车舒适性。
【关键词】 桥头跳车；地基承栽力；回填
引言：
近几年市政路桥建设进入高速发展阶段，但桥头结构物与路基结合部位处理不好，会大大降低桥头行车的舒服度。主要原因是结构物和路基沉降不同造成，一般路基沉降大而结构物沉降很小，为减小二者的沉降差，使沉降差减少到最小，对桥头路基基础的处理非常重要，下面结合天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头路基础处理的技术措施，重点介绍桥头路基与桥梁结合部位的处理方法。
1.桥头跳车产生原因：
桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降等超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。其中地基沉降尤其是天然地基土质不良地区，对整个路堤的沉降起着主要的作用。这些土质不良地段由于土的含水量较高，空隙比较大，天然承载力较低，桥头填筑路基较高，容易产生沉降，相对于桥台桩基的沉降要大得多。路基压缩沉降主要是由于填料压缩变形所产生的沉降。其主要取决于填料性质，施工条件及台前台背的防护、排水工程的设置等情况，当填料不佳，压实度不够，排水不畅时，路基本体就会产生较大的压缩沉降。当车辆通过时，荷载的大小是相同的，但桥梁和路堤的刚度却不同，桥梁刚度大，变形很小，路堤刚度小，弹性变形和塑性变形较大，这样两者就产生了较大的差异沉降变形，引发桥头跳车。
2.常规处理措施的局限性分析
2.1利用粒料等透水性材料填筑台背。
此类设计常见于南方多雨地区的常规设计，其主要作用有三：一是防止雨水进入台背路基而引起填料软化；二是借用其较大的内摩擦角而减轻对台背的水平推力；三是基于就地取材的理由（例如山区地带），减少处理费用。
2.2利用灰土填筑台背。
从原地面开始，在台背一定长度内的路基中掺入6%-8%的石灰，使其形成一定板体，从而避免活载作用下路基的局部受力和减少台背水平推力。这一措施的局限性在于只将着眼点放在路基本身，而对地基的整体负担并没有明显减少。
2.3加强桥台基坑回填质量。
例如利用流态粉煤灰填筑基坑，其主要用意是防止由于基坑回填部分的下沉而引起地面以上部分路基的松动变形。这一措施有必要，但仍属局部举措，因为桥头搭板的作用也是不可忽视的。
2.4提高台背回填的压实质量。
高速公路现行设计和施工规定，往往要求台背压实度从地面开始就必须达到96%的压实度标准，其出发点也是防止（或减少）填料自身的压缩而已。至于是否有必要提出如此高的要求，则是一个值得探讨的问题，如果联想一下地面以下土壤的密实度和车轮荷载的扩散机理，便可以得到感性答案。
2.5增加桥头搭板长度。
从设计规定而言，工后容许下沉量桥台为10CM，台后一带为20CM，一般路基为30CM，而利用搭板对桥台和台背的沉降差进行过渡很有必要。为了提高行车的舒适性，当然搭板越长越好，但过长又会增加没必要的投资，在目前的设计中，往往将大型构造物的搭板设的长一些，小型构造物设的短一些，对于搭板长度的设计仍是一个有待研究的课题。
2.6对桥头一带的边坡设置垒防护。
按照正常设计，台后10M长的边坡设计成全防护形式，其主要作用在于防止雨水的浸入，边坡被冲刷，这在多雨地区是必要的，也起到了一定的美化作用。但是从防水的角度而言，则不应区分构造物的大小，而应以回填土高度作为衡量标准，因为降水是没有区别的。
3.桥头跳车病害防治工程实例
基础是万事之本，桥头路基基础处理也是如此，处理好台后软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。只有做好最底层的基础处理，才能保证桥头路基沉降。为此，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头路基础处理的技术措施主要通过水泥搅拌桩加固处理、60cm碎石褥垫层和满铺土工格栅、10%灰土、超载预压、桥头搭板等技术措施减小桥头路基沉降，使桥头路基的沉降值减小到最小，下面主要介绍几种处理措施。
3.1水泥搅拌桩加固处理
（1）水泥搅拌桩加固
水泥搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。
水泥搅拌桩是利用水泥和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，这种方法的出发点是最大限度地利用了原土，相比较其他处理软土地基的方法，该方法具有施工方便，费用低廉，加固软土较深、最大程度防止路基沉降等优点。
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头两侧16m范围内分A、B两个作业区域采用水泥搅拌桩进行深层复合地基处理，A区域范围内（靠近桥头的10m路基范围）桩长10m，B区域范围内（远离桥头的6m路基范围及桥头填方路基边坡以下范围）桩长5m，桩径0.5m，桩距1.5m，正三角形布置，间排距为1.2m×1.2m，最外侧桩距路基下坡脚距离不小于1m，单桩承载力为116KN，桥头填土厚度一般在1.2m～2m之间。通过观测埋设在桥头部位沉降板的数据得出，经水泥搅拌桩处理的地基沉降值比一般路基沉降值小10～15cm，沉降值一般在3～6cm之间。为此，桥头部位软土地基经水泥搅拌桩处理后，减小了地基沉降量，提高了地基承载力，增强了地基的稳定性，达到了减小路基沉降、提高地基承载力的目的。 3.2 60cm厚碎石褥垫层和满铺土工格栅
垫层效应是指为了使水泥搅拌桩复合地基中桩土共同作用协调变形而在基础和桩之间设置的褥垫层。在水泥土搅拌桩设计中褥垫层是设计的关键，它对最终沉降、调整桩土水平荷载起着重要的作用，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交褥垫层的设置厚度为50cm，褥垫层中间满铺土工格栅。
褥垫层施工的注意事项及作用：
（1）水泥搅拌桩成桩28后，凿除50cm的软桩头，保证褥垫层铺设范围内基础的平整度，均匀铺设级配良好的碎石，碎石的厚度为30cm，测量整平后，振动碾静压三遍，然后在其整平后的碎石顶满铺土工格栅，土工格栅顺路堤轴线方向铺设，搭接长度不小于30cm。规范的褥垫层施工方法，是保证桩、土共同承担荷载，使水泥土、搅拌桩形成复合地基的重要条件，也是减小路基沉降的主要因素。
（2）规范的褥垫层及满铺的土工格栅，减少基地的应力集中，调整桩、土水平荷载的分担，均匀受力，减小路基不均匀沉降。
（3）褥垫层具有抗水平力作用，类似地震作用的水平荷载，水泥搅拌桩复合地基主要是通过基础与褥垫层之间的摩擦力和基础侧面土压力承担，褥垫层又是散体结构，所以传递到桩体的水平力较小或为零，保证震动中路基沉降。
（4）在碎石褥垫层中间满铺土工格栅，保证褥垫层的整体性和均匀性，减小不均匀沉降。
实验证明在复合地基承载力中，由于褥垫层的设置，桩的贡献可提高40%，桩间土的贡献也有很大提高，所以适当设置褥垫层厚度不仅可以形成复合地基，还能保证桩和土的共同作用，增强地基的整体性和稳定性，诸多因素消除路基的沉降。
3.3 10%石灰土处理
（1）两侧桥头各16m范围内采用10%石灰土填筑，所填填料应分层碾压夯实，压实度要求达到重型96%。
（2）台背碾压盲区填筑
在台背碾压盲区，机械碾压不到位的部位，采用人工分层夯实，从而达到最大密实度。台背碾压盲区压实度达不到设计要求，在很大程度上不能保证桥头部位的沉降要求，主要原因为桥头碾压盲区为结构物与路基的结合部位，压实度达不到设计要求，不能很好的形成整体，通过过往重型车辆的快速行驶，在水平和竖向形成的荷载，将产生不均匀沉降。
3.4桥头预压
预压处理法又称预固结法，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头两侧各20m范围内采用超载预压，道胎施工完成后，在桥头20m范围内堆积1.4m高，跟路基等宽的预压土方，预压土方堆积必须在20m的范围内整平、堆积均匀，使各部位的荷载均匀传递到下承层，产生均匀沉降，预压期为4～6个月，通过预压期内地基不断沉降，使沉降趋于稳定。
3.5桥头搭板的设计
为防止桥头结构物与路基在工后产生不同的沉降，采用桥头设置搭板防止因二者沉降不同引起跳车，通过搭板衔缓和过渡因较大差异沉降引起的路面纵坡突变，将路面纵坡变化控制在容许范围内，从而达到消除桥头产生不同沉降的目的。
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥桥头搭板长度为8米左右，厚约0.3米，解决了桥台背后填料难以压实造成的问题，搭板连接了桥台和路堤得以压实的部分，越过了非压密区，从而消除了橋头产生不同沉降要求。
4.结论
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥桥头与路基结合部位，突破常规处理措施的局限性，通过水泥搅拌桩处理、褥垫层和土工格栅铺设、10%灰土填筑、超载预压、搭板设计等一系列措施，消除了结构与路基因不同沉降而产生的跳车现象，保证了结构物向路基过度的行车舒适性。
【关键词】 桥头跳车；地基承栽力；回填
引言：
近几年市政路桥建设进入高速发展阶段，但桥头结构物与路基结合部位处理不好，会大大降低桥头行车的舒服度。主要原因是结构物和路基沉降不同造成，一般路基沉降大而结构物沉降很小，为减小二者的沉降差，使沉降差减少到最小，对桥头路基基础的处理非常重要，下面结合天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头路基础处理的技术措施，重点介绍桥头路基与桥梁结合部位的处理方法。
1.桥头跳车产生原因：
桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降等超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。其中地基沉降尤其是天然地基土质不良地区，对整个路堤的沉降起着主要的作用。这些土质不良地段由于土的含水量较高，空隙比较大，天然承载力较低，桥头填筑路基较高，容易产生沉降，相对于桥台桩基的沉降要大得多。路基压缩沉降主要是由于填料压缩变形所产生的沉降。其主要取决于填料性质，施工条件及台前台背的防护、排水工程的设置等情况，当填料不佳，压实度不够，排水不畅时，路基本体就会产生较大的压缩沉降。当车辆通过时，荷载的大小是相同的，但桥梁和路堤的刚度却不同，桥梁刚度大，变形很小，路堤刚度小，弹性变形和塑性变形较大，这样两者就产生了较大的差异沉降变形，引发桥头跳车。
2.常规处理措施的局限性分析
2.1利用粒料等透水性材料填筑台背。
此类设计常见于南方多雨地区的常规设计，其主要作用有三：一是防止雨水进入台背路基而引起填料软化；二是借用其较大的内摩擦角而减轻对台背的水平推力；三是基于就地取材的理由（例如山区地带），减少处理费用。
2.2利用灰土填筑台背。
从原地面开始，在台背一定长度内的路基中掺入6%-8%的石灰，使其形成一定板体，从而避免活载作用下路基的局部受力和减少台背水平推力。这一措施的局限性在于只将着眼点放在路基本身，而对地基的整体负担并没有明显减少。
2.3加强桥台基坑回填质量。
例如利用流态粉煤灰填筑基坑，其主要用意是防止由于基坑回填部分的下沉而引起地面以上部分路基的松动变形。这一措施有必要，但仍属局部举措，因为桥头搭板的作用也是不可忽视的。
2.4提高台背回填的压实质量。
高速公路现行设计和施工规定，往往要求台背压实度从地面开始就必须达到96%的压实度标准，其出发点也是防止（或减少）填料自身的压缩而已。至于是否有必要提出如此高的要求，则是一个值得探讨的问题，如果联想一下地面以下土壤的密实度和车轮荷载的扩散机理，便可以得到感性答案。
2.5增加桥头搭板长度。
从设计规定而言，工后容许下沉量桥台为10CM，台后一带为20CM，一般路基为30CM，而利用搭板对桥台和台背的沉降差进行过渡很有必要。为了提高行车的舒适性，当然搭板越长越好，但过长又会增加没必要的投资，在目前的设计中，往往将大型构造物的搭板设的长一些，小型构造物设的短一些，对于搭板长度的设计仍是一个有待研究的课题。
2.6对桥头一带的边坡设置垒防护。
按照正常设计，台后10M长的边坡设计成全防护形式，其主要作用在于防止雨水的浸入，边坡被冲刷，这在多雨地区是必要的，也起到了一定的美化作用。但是从防水的角度而言，则不应区分构造物的大小，而应以回填土高度作为衡量标准，因为降水是没有区别的。
3.桥头跳车病害防治工程实例
基础是万事之本，桥头路基基础处理也是如此，处理好台后软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。只有做好最底层的基础处理，才能保证桥头路基沉降。为此，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头路基础处理的技术措施主要通过水泥搅拌桩加固处理、60cm碎石褥垫层和满铺土工格栅、10%灰土、超载预压、桥头搭板等技术措施减小桥头路基沉降，使桥头路基的沉降值减小到最小，下面主要介绍几种处理措施。
3.1水泥搅拌桩加固处理
（1）水泥搅拌桩加固
水泥搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。
水泥搅拌桩是利用水泥和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，这种方法的出发点是最大限度地利用了原土，相比较其他处理软土地基的方法，该方法具有施工方便，费用低廉，加固软土较深、最大程度防止路基沉降等优点。
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头两侧16m范围内分A、B两个作业区域采用水泥搅拌桩进行深层复合地基处理，A区域范围内（靠近桥头的10m路基范围）桩长10m，B区域范围内（远离桥头的6m路基范围及桥头填方路基边坡以下范围）桩长5m，桩径0.5m，桩距1.5m，正三角形布置，间排距为1.2m×1.2m，最外侧桩距路基下坡脚距离不小于1m，单桩承载力为116KN，桥头填土厚度一般在1.2m～2m之间。通过观测埋设在桥头部位沉降板的数据得出，经水泥搅拌桩处理的地基沉降值比一般路基沉降值小10～15cm，沉降值一般在3～6cm之间。为此，桥头部位软土地基经水泥搅拌桩处理后，减小了地基沉降量，提高了地基承载力，增强了地基的稳定性，达到了减小路基沉降、提高地基承载力的目的。 3.2 60cm厚碎石褥垫层和满铺土工格栅
垫层效应是指为了使水泥搅拌桩复合地基中桩土共同作用协调变形而在基础和桩之间设置的褥垫层。在水泥土搅拌桩设计中褥垫层是设计的关键，它对最终沉降、调整桩土水平荷载起着重要的作用，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交褥垫层的设置厚度为50cm，褥垫层中间满铺土工格栅。
褥垫层施工的注意事项及作用：
（1）水泥搅拌桩成桩28后，凿除50cm的软桩头，保证褥垫层铺设范围内基础的平整度，均匀铺设级配良好的碎石，碎石的厚度为30cm，测量整平后，振动碾静压三遍，然后在其整平后的碎石顶满铺土工格栅，土工格栅顺路堤轴线方向铺设，搭接长度不小于30cm。规范的褥垫层施工方法，是保证桩、土共同承担荷载，使水泥土、搅拌桩形成复合地基的重要条件，也是减小路基沉降的主要因素。
（2）规范的褥垫层及满铺的土工格栅，减少基地的应力集中，调整桩、土水平荷载的分担，均匀受力，减小路基不均匀沉降。
（3）褥垫层具有抗水平力作用，类似地震作用的水平荷载，水泥搅拌桩复合地基主要是通过基础与褥垫层之间的摩擦力和基础侧面土压力承担，褥垫层又是散体结构，所以传递到桩体的水平力较小或为零，保证震动中路基沉降。
（4）在碎石褥垫层中间满铺土工格栅，保证褥垫层的整体性和均匀性，减小不均匀沉降。
实验证明在复合地基承载力中，由于褥垫层的设置，桩的贡献可提高40%，桩间土的贡献也有很大提高，所以适当设置褥垫层厚度不仅可以形成复合地基，还能保证桩和土的共同作用，增强地基的整体性和稳定性，诸多因素消除路基的沉降。
3.3 10%石灰土处理
（1）两侧桥头各16m范围内采用10%石灰土填筑，所填填料应分层碾压夯实，压实度要求达到重型96%。
（2）台背碾压盲区填筑
在台背碾压盲区，机械碾压不到位的部位，采用人工分层夯实，从而达到最大密实度。台背碾压盲区压实度达不到设计要求，在很大程度上不能保证桥头部位的沉降要求，主要原因为桥头碾压盲区为结构物与路基的结合部位，压实度达不到设计要求，不能很好的形成整体，通过过往重型车辆的快速行驶，在水平和竖向形成的荷载，将产生不均匀沉降。
3.4桥头预压
预压处理法又称预固结法，天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥头两侧各20m范围内采用超载预压，道胎施工完成后，在桥头20m范围内堆积1.4m高，跟路基等宽的预压土方，预压土方堆积必须在20m的范围内整平、堆积均匀，使各部位的荷载均匀传递到下承层，产生均匀沉降，预压期为4～6个月，通过预压期内地基不断沉降，使沉降趋于稳定。
3.5桥头搭板的设计
为防止桥头结构物与路基在工后产生不同的沉降，采用桥头设置搭板防止因二者沉降不同引起跳车，通过搭板衔缓和过渡因较大差异沉降引起的路面纵坡突变，将路面纵坡变化控制在容许范围内，从而达到消除桥头产生不同沉降的目的。
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥桥头搭板长度为8米左右，厚约0.3米，解决了桥台背后填料难以压实造成的问题，搭板连接了桥台和路堤得以压实的部分，越过了非压密区，从而消除了橋头产生不同沉降要求。
4.结论
天津市跃进路下穿山青道的分离式立交桥桥头与路基结合部位，突破常规处理措施的局限性，通过水泥搅拌桩处理、褥垫层和土工格栅铺设、10%灰土填筑、超载预压、搭板设计等一系列措施，消除了结构与路基因不同沉降而产生的跳车现象，保证了结构物向路基过度的行车舒适性。