高速鐵路路基與橋梁過(guò)渡段施工技術(shù)研究

王軍

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的道路交通運(yùn)輸也得到了大力的發(fā)展，高速公路的建設(shè)規(guī)模也日益增大，本文對(duì)路橋過(guò)渡段存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：鐵路路基；橋梁過(guò)渡段；施工技術(shù)

【分類號(hào)】：U448.13

過(guò)渡段內(nèi)通常采用填土的形式進(jìn)行填料。在施工的過(guò)程中，不能夠完全填實(shí)填料間的縫隙和孔洞，由于過(guò)渡段的外載和自重，孔隙率會(huì)持續(xù)進(jìn)一步地降低，漸漸壓縮填料，繼而導(dǎo)致壓縮下沉。

一、過(guò)渡段的主要問(wèn)題

過(guò)渡段具有特殊的位置性，所以狹窄的施工作業(yè)面會(huì)導(dǎo)致最后難以控制碾壓質(zhì)量，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中所要求的密實(shí)度無(wú)法達(dá)到。就算施工過(guò)程中完全滿足了設(shè)計(jì)要求，在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)中，路堤本身的動(dòng)載荷和自身重量都會(huì)導(dǎo)致填土被壓縮而產(chǎn)生變形，而橋臺(tái)沉降較小甚至是不發(fā)生沉降，導(dǎo)致出現(xiàn)沉降差。由于填土在水平方向上會(huì)受到壓力的作用，橋臺(tái)的防護(hù)工程會(huì)在水平方向上產(chǎn)生位移，這個(gè)水平位移會(huì)使路基在過(guò)渡段發(fā)生沉降和形變。路基面受架橋機(jī)的集中載荷要遠(yuǎn)大于列車機(jī)車。如預(yù)應(yīng)力混凝土的梁高為32米，梁重為111.48噸，當(dāng)對(duì)該梁進(jìn)行架設(shè)時(shí)，地面受前輪組的壓力值為265.0噸，后軸組對(duì)地面產(chǎn)生的壓力為152噸，滿載時(shí)的重量為417.0噸，長(zhǎng)度為21米。在高速鐵路中，要對(duì)軌下的基礎(chǔ)形變進(jìn)行降低，通常情況下是對(duì)荷重進(jìn)行降低，降低車體的自重。時(shí)常會(huì)有伸縮裂縫產(chǎn)生在路橋的過(guò)渡段，在受到雨水和地表水的滲透作用和列車載荷的作用后，過(guò)渡段內(nèi)會(huì)出現(xiàn)路基下沉、軌枕懸空、部件損壞等病害。

路基沉降：路基沉降會(huì)導(dǎo)致橋頭跳車，若沉降不均勻，路基和橋涵之間會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階，若臺(tái)階數(shù)量大一車輛的承受范圍，車輛就會(huì)顛簸和跳動(dòng)。行車載荷對(duì)臺(tái)階會(huì)產(chǎn)生作用導(dǎo)致中間低而兩邊高的線性，進(jìn)而使車輛發(fā)生跳動(dòng)現(xiàn)象。相較于高速路的路基，橋梁的剛性結(jié)構(gòu)通常并不會(huì)發(fā)生沉陷現(xiàn)象，路基受到沉降的作用，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的壓縮和形變，致使路基和橋梁的連接處會(huì)產(chǎn)生沉降，導(dǎo)致橋頭跳車。路面問(wèn)題：車輛行駛的舒適性和安全性都會(huì)受到路面平整度的影響，由于高速公路上的行駛車輛車速較快，路面平整度對(duì)車輛行駛產(chǎn)生的影響會(huì)更為明顯，導(dǎo)致事故發(fā)生率升高。除此之外，路面的不平整會(huì)影響后期的保養(yǎng)和維修工作，需要投入大量的資金和人物力，縮短過(guò)渡段和路基的使用年限。軟土地基問(wèn)題：設(shè)計(jì)高速路橋的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)地質(zhì)鉆探數(shù)量較少的現(xiàn)象，施工深度不足就會(huì)導(dǎo)致施工工人不能夠?qū)浲恋鼗M(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)，另外，若無(wú)法對(duì)軟土地基的理化性質(zhì)、深度等進(jìn)行充分地了解，施工工人在實(shí)際的施工過(guò)程中就無(wú)法采取相應(yīng)的有效措施處理軟土地基。軟土地基若無(wú)法滿足設(shè)計(jì)的要求，就會(huì)出現(xiàn)地基下降致使橋頭出現(xiàn)跳車，或者施工工人回填時(shí)并沒(méi)有壓實(shí)，雨季時(shí)其強(qiáng)度就會(huì)下降進(jìn)而流失填土，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。裂縫問(wèn)題：在進(jìn)行施工時(shí)，各種操作疏忽都會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量安全產(chǎn)生影響，在施工中，過(guò)渡段的施工是至關(guān)重要的，在實(shí)際的操作中，橋頭會(huì)出現(xiàn)沉陷或裂縫，裂縫會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。為了避免出現(xiàn)裂縫，施工工人要對(duì)填土工程和相鄰的路基進(jìn)行同時(shí)施工，若不能夠同時(shí)施工，也要在施工中增加臺(tái)背的寬度。

二、施工技術(shù)研究

在對(duì)路基與橋梁過(guò)渡段實(shí)行施工的過(guò)程中，要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題，要對(duì)路基結(jié)構(gòu)的豎向剛度進(jìn)行加強(qiáng)，減小結(jié)構(gòu)物的沉降程度，以便能夠?qū)⒊两岛蛣偠鹊某潭炔町愡M(jìn)行減小，對(duì)其不平順的路橋線路進(jìn)行降低。采取相應(yīng)的措施對(duì)路基一側(cè)進(jìn)行處理，對(duì)軌道的豎向剛度進(jìn)行提高，降低剛度的變化率，在枕下和軌下設(shè)置橡膠墊塊，時(shí)其豎向的剛度下降。

（一）加筋土路堤法

這種方法是將若干的加筋材料埋設(shè)進(jìn)行過(guò)渡段當(dāng)中，對(duì)路基的強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，從而減小路基的形變程度和提升路堤的剛度。通過(guò)對(duì)拉筋材料的具體位置和間距實(shí)行調(diào)整，將交界處出現(xiàn)的臺(tái)階式的跳躍轉(zhuǎn)變?yōu)樾逼率降倪B續(xù)沉降，以便過(guò)渡段能夠平順。通過(guò)室內(nèi)的模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)，能夠發(fā)現(xiàn)對(duì)于路基沉降而導(dǎo)致的路面不平順的問(wèn)題能夠通過(guò)加筋土路堤結(jié)構(gòu)，進(jìn)行有效地處理，在實(shí)際的施工過(guò)程中，要根據(jù)相關(guān)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填筑，在進(jìn)行拉筋材料選擇時(shí)要適當(dāng)，將路基的沉降范圍控制在4～5厘米之內(nèi)，并且路基的沉降類型為線形連續(xù)。

（二）填筑法

級(jí)配粗粒料。為了對(duì)路堤本身所具有的壓縮性和工后沉降進(jìn)行減少和降低，在對(duì)過(guò)渡段進(jìn)行施工的過(guò)程中，填筑材料要選擇性變小、強(qiáng)度高的級(jí)配粗粒料，例如低標(biāo)號(hào)的混凝土、砂礫石、碎石和穩(wěn)定砂石土等。這個(gè)填筑方法是對(duì)高速鐵路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，對(duì)路橋間的沉降差進(jìn)行處理的推薦方法。此方法具有明確的設(shè)計(jì)意圖，能夠通過(guò)對(duì)級(jí)配粗粒料的使用來(lái)對(duì)路基本身的壓縮性進(jìn)行減小，因?yàn)椴牧暇哂休^高的安全可靠性并且較好控制，在壓實(shí)的高標(biāo)準(zhǔn)下，能夠使其部位的形變和剛度保持均勻的過(guò)渡。但是若使用了優(yōu)質(zhì)的填筑填料，卻沒(méi)有充分地對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，則也會(huì)產(chǎn)生較大程度的沉降，阻礙了其功能的充分發(fā)揮。因此在使用級(jí)配粗粒料進(jìn)行填筑和質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證施工的質(zhì)量。

輕型材料。級(jí)配粗粒料具有較大的相對(duì)質(zhì)量，較易產(chǎn)生大幅度的沉降，為了這樣，近幾年研發(fā)了一種能夠?qū)Y(jié)構(gòu)物的自身重量進(jìn)行減小的工藝技術(shù)，此技術(shù)能夠?qū)虮陈返烫盍系膲嚎s和形變進(jìn)行明顯的減小，將地基的豎向加載和水平方向橋臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力進(jìn)行降低，繼而減小地基形變受填料的影響。若此方法能夠綜合考慮到與地基處理的結(jié)合，則能夠?qū)μ幚淼鼗馁M(fèi)用進(jìn)行減少，縮小處理的范圍和施工的工期。最常用的輕型填料就是的聚苯乙烯泡沫塑料、粉煤灰、火山灰和泡沫水泥砂漿等，這幾種材料都具有較好的強(qiáng)度。

（三）鋼筋混凝土搭板

在過(guò)渡段的范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土的搭板在填料之上，將搭板的一端在剛性基礎(chǔ)上進(jìn)行支撐，將枕梁上簡(jiǎn)支另一端。通過(guò)混凝土搭板所具有的抗彎剛度來(lái)對(duì)軌道的剛度進(jìn)行增大，搭板的放置可以是傾斜的，也可以是水平的，搭板的厚度即可漸變也可均勻。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行搭板，計(jì)算枕梁時(shí)按照彈性地基梁計(jì)算。在剛性基礎(chǔ)后設(shè)置搭板，能夠似的柔性路基和橋臺(tái)的剛度都發(fā)生漸變的過(guò)程。

結(jié)語(yǔ)：

路橋過(guò)渡段的施工是公路項(xiàng)目工程中的重要施工環(huán)節(jié)之一，其施工難度較大，因此對(duì)其施工的技術(shù)也有更高的要求。與此同時(shí)，其過(guò)程的復(fù)雜性也使得施工更為困難，所以要對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

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