城市高架桥是现代交通体系的重要组成部分，在提升道路通行能力、缓解交通拥堵等方面发挥着关键作用。然而，桥台与路基的连接部位由于受材料特性、施工工艺、地基条件及环境因素的影响，容易出现变形不协调的问题，导致接缝开裂、桥头跳车、路面沉降等现象，严重影响桥梁的使用寿命和行车安全。长期以来，工程实践中采取了多种技术措施来改善这一问题，包括优化设计方案、改进施工工艺、加强变形监测等。研究桥台与路基连接的变形协调性，不仅有助于提高桥梁的整体稳定性，还能为今后的桥梁建设和维护提供重要的技术参考。

一、桥台与路基连接处的变形机理分析

（一）桥台与路基结构的基本特性

桥台是桥梁结构的重要支承部分，其主要功能是支撑桥跨结构，并将荷载传递至地基。常见的桥台结构形式包括重力式桥台、桩基础桥台及半重力式桥台，不同类型的桥台在受力特性和变形行为上存在显著差异。路基通常由填土或砂砾石层构成，其主要作用是承载和分散交通荷载，并保证道路的稳定性。然而，由于桥台和路基在刚度、材料构成及应力传递方式上的不同，导致两者在沉降、温度变形等方面存在差异，从而影响连接处的协调性。

（二）桥台与路基连接的变形类型

桥台与路基的连接部位变形主要包括沉降变形、温度变形、车辆荷载作用下的动力变形及地基蠕变变形。沉降变形是最常见的类型，桥台一般采用桩基础或刚性基础，而路基则是柔性填筑体，两者刚度的显著差异导致桥台几乎不发生沉降，而路基则会产生较大的沉降，最终形成不均匀沉降，导致“桥头跳车”现象。此外，由于桥台结构通常采用混凝土或钢筋混凝土材料，而路基填料多为土石混合物，两者的热膨胀系数不同，在温度变化较大的情况下，容易产生伸缩不协调的问题。

（三）影响桥台与路基连接变形的主要因素

桥台与路基连接处的变形协调性受多种因素影响，其中材料特性差异是主要原因。混凝土桥台的弹性模量高达25-35 GPa，而填土路基仅为10-100 MPa，刚度相差悬殊，导致变形不协调。地基承载力的不同也加剧沉降差异，桥台通常采用桩基或扩大基础，承载力较高，而路基填筑受土体压缩性影响大，易发生较大沉降。施工工艺同样关键，若填土分层压实不足，沉降稳定时间短，会引发较大后期沉降。环境因素如降雨、地下水位变化会降低路基承载能力，造成沉降不均。此外，交通荷载的循环作用加速路基沉降，并可能导致接缝开裂和局部隆起，影响行车舒适度和桥梁耐久性。

二、桥台与路基连接变形协调性的控制措施

（一）优化设计方案

为提高桥台与路基连接处的变形协调性，可采用柔性过渡结构设计、高性能填料应用及加筋土技术等优化措施。柔性过渡结构设计主要通过设置过渡段或渐变刚度结构来缓冲刚度突变，可采用泡沫混凝土（密度300-1200 kg/m³）或弹性垫层（如橡胶砂垫层）来提升柔性过渡能力，减少刚度不匹配引起的应力集中^[1]。高性能填料的合理应用同样能够有效降低后期沉降，建议选用低压缩性、优良透水性的材料，如级配碎石（粒径范围20-40mm）、水泥稳定砂砾（强度≥3 MPa）或轻质泡沫混凝土，以增强填料稳定性，减少沉降的不均匀性。此外，在填土中引入加筋土技术，如铺设双向土工格栅（聚丙烯材质，拉伸强度≥30 kN/m），可显著提高填土的整体刚度和抗拉强度，从而增强结构稳定性，降低沉降差异，提高桥台与路基连接处的整体协调性。

（二）施工工艺改进

在桥台后路基的施工过程中，可通过分层填筑与高密度压实、超载预压以及沉降观测与调控等措施，提高填土稳定性，减少后期沉降。路基填筑时，应采用10-20 cm的分层填筑方式，并使用重型振动压路机（静碾重量≥12 t，振动频率≥35 Hz）进行压实，以确保压实度达到96%以上，从而降低长期沉降风险^[2]。为进一步加速沉降稳定，可在桥台后路基区域设置超载预压，预压荷载一般取设计荷载的1.2-1.5倍，并维持至少3个月，以提前释放地基沉降量，减少运营期的沉降差异。此外，在施工期间应布设沉降观测点，每周测量沉降速率，若速率高于2 mm/d，则需增加预压时间或调整填料类型，以确保沉降稳定，有效降低后期不均匀沉降对桥台与路基连接处的影响。

（三）变形监测与维护

为确保桥台与路基连接处的长期稳定性，需要在施工期与运营期进行持续监测，并结合早期预警机制和修复补强技术进行维护。施工期和运营期可采用GPS监测系统、激光测距仪或全站仪进行沉降监测，每月记录数据，以判断沉降变化趋势，及时调整维护措施。在关键连接部位，可安装光纤光栅传感器等应变监测装置，实时监测接缝开裂情况，当变形达到5 mm以上时，启动修复措施，以防止进一步损坏^[3]。对于沉降突出的区域，可采用注浆加固技术，如水泥浆或聚氨酯浆液注入，以提高土体承载能力，减少变形。此外，可采用沥青混凝土填充接缝，以增强其耐久性和防水性能，从而有效减少由于沉降不均引起的结构破坏，确保桥梁的长期安全运行。

三、案例分析与优化策略

（一）典型工程案例分析

以某市高架桥项目为例，该桥台采用钻孔灌注桩基础（桩径1.2m，桩长30m），路基填筑采用中粗砂及水泥稳定碎石。然而，通车后两年，桥头出现沉降差达8 cm，影响行车舒适度。分析表明，该问题主要由填土压实度不足（实际压实度约90%）、填料粒径分布不均及排水系统不完善造成。通过设置级配碎石过渡层（厚度50cm），增设竖向排水板，并重新压实填土（压实度提升至96%），有效降低了后续沉降速率至0.2 cm/年。

（二）优化策略建议

针对不同地基条件，可采用相应的优化方案，以提高桥台与路基连接的变形协调性。在软土地区，建议采用强夯法（夯击能量3000-8000 kN·m）或真空预压技术，以提高地基承载力，减少沉降变形；在高填方地区，可采用碎石桩或CFG桩复合地基，以增强地基稳定性，降低差异沉降。此外，可结合智能监测技术，利用BIM+物联网技术建立沉降监测数据库，并通过云计算分析沉降趋势，实时预测预警，从而优化维护策略，提高桥梁结构的长期安全性和耐久性。

总结：桥台与路基连接处的变形协调性问题是影响高架桥长期安全运营的重要因素。本文通过分析桥台与路基的结构特性、变形机理及主要影响因素，提出了优化设计、施工改进及变形监测等控制措施，并结合实际案例分析了优化效果。研究表明，通过采用柔性过渡设计、高性能填料、合理的施工工艺及智能监测技术，可有效提升桥台与路基的变形协调性，减少桥头跳车现象，提高桥梁整体稳定性。

参考文献

[1]李淑青.泡沫混凝土在土建工程中的应用[J].建材发展导向,2024,22(19):4-6.

[2]张国华.重型振动压路机在填石路基施工中的应用[J].山西建筑,2022,48(05):164-165+168.

[3]李俊,张鼎博,张訢炜,等.基于光纤光栅传感与视频位移计技术的运营期铁路隧道结构安全监测[J].激光与光电子学进展,2023,60(23):177-185.