鐵路路橋過渡段的施工技術(shù)處理問題

馮耀明

摘要： 在鐵路建設(shè)當(dāng)中，在路基同橋梁間可以對一定的過渡段進(jìn)行設(shè)置，以此在對軌道剛度進(jìn)行緩解的基礎(chǔ)上對路基同橋梁間的沉降差進(jìn)行減少，同時(shí)在大幅度降低列車以及鐵道線路振動(dòng)情況的基礎(chǔ)上對列車的行車安全水平進(jìn)行提升。在本文中，將就鐵路路橋過渡段的施工技術(shù)處理問題進(jìn)行一定的研究。

Abstract： In the railway construction， a certain transition section can be set up between the roadbed and the bridge. This paper tries to reduce the settlement difference between the roadbed and the bridge on the basis of the mitigation of the track stiffness， and at the same time， proposes to enhance the train traffic safety level on the basis of reducing railway line vibration. In this paper， treatment technology of the railway road and bridge transition section is studied.

關(guān)鍵詞： 鐵路路橋過渡段；施工技術(shù)；處理問題

Key words： railway road and bridge transition section；construction technology；problem

中圖分類號：U445.4；U448.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）21-0121-03

0 引言

在我國經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展的過程中，更多的鐵路工程得到了建設(shè)，有效提升了區(qū)域交通水平。同時(shí)，在新環(huán)境下，對于鐵路建設(shè)也具有了更高的要求，即要求其在安全、舒適、可靠的情況下還能夠具有較好的平順以及穩(wěn)定特點(diǎn)。而在實(shí)際鐵路建設(shè)當(dāng)中，由于橋梁剛度與路基相比有較大的剛度差別，所以如果廖強(qiáng)與路基連接，就會(huì)在列車通過時(shí)造成輕微振動(dòng)，甚至鐵道線也會(huì)發(fā)生振動(dòng)。以至于在擴(kuò)大列車同線路作用力的情況下影響到列車行駛的穩(wěn)定及安全，繼而對列車的安全行駛構(gòu)成威脅。為了避免該問題的發(fā)生，在實(shí)際施工當(dāng)中即需要在路基同橋梁間做好過渡段的設(shè)置，在以此實(shí)現(xiàn)軌道剛度緩解的基礎(chǔ)上對路基同橋梁間的沉降差進(jìn)行減少，在對列車以及線路振動(dòng)情況降低的情況下不斷提升列車運(yùn)行安全水平。對此，就需要能夠?qū)υ擁?xiàng)工作引起重視，做好處理技術(shù)的把握與運(yùn)用。

1 鐵路路橋過渡段的施工技術(shù)處理問題

在鐵路路橋過渡段運(yùn)行當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生變形問題，并因此對鐵路運(yùn)行安全產(chǎn)生較大的影響。該問題發(fā)生的原因，有以下幾個(gè)方面：第一，地質(zhì)環(huán)境影響。對于路基基地以及橋梁基礎(chǔ)來說，兩者在承載力方面存在著一定的差異，當(dāng)荷載相同時(shí)，其在具體沉降量方面也將存在差異。在過渡段施工完成、通車運(yùn)行后，要及時(shí)維護(hù)好過渡段的安全運(yùn)行，否則會(huì)在運(yùn)行后由于地基不均勻以及其他外力作用下形成伸縮裂縫，進(jìn)而使雨水下滲造成路基填筑層因此軟化，在破壞路基自身板體結(jié)構(gòu)的情況下使其在列車動(dòng)載影響下受到擠壓，進(jìn)而導(dǎo)致沉降問題的發(fā)生。同時(shí)，因水自身流動(dòng)性的存在，在流動(dòng)過程中會(huì)帶走填料當(dāng)中的細(xì)小顆粒，造成建筑物沉降變形；第二，如何選擇填料以及路段壓實(shí)度。路基填料的選擇尤為重要，如果填料選擇不恰當(dāng)，會(huì)對路基產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果，比如出現(xiàn)沉降較大，剛度較小的問題。所以要選擇相對抵抗荷載能力強(qiáng)以及不易變形的填料對路面進(jìn)行填筑。橋梁橋臺位置，通常使用的為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有較大的剛度，幾乎不存在沉降，在外力影響下，結(jié)合位置則將存在通過不平順的問題，這是由于軌道變形彎曲造成沉降差較大。所以，施工方在過渡段的施工過程中要足夠重視，嚴(yán)格控制好填料的壓實(shí)度，盡量提高填料的強(qiáng)度。否則會(huì)使填料間孔隙不會(huì)在設(shè)備壓實(shí)過程中全完消除，在外力荷載影響下，填料則將繼續(xù)被壓縮，在孔隙率進(jìn)一步減少后使路基以及橋臺因此發(fā)生沉降問題，導(dǎo)致變形情況的發(fā)生；第三，設(shè)計(jì)施工問題。設(shè)計(jì)以及施工方面存在的不足也將導(dǎo)致問題發(fā)生。比如沒有對路橋結(jié)合處進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，施工中沒有對可能出現(xiàn)的問題給以足夠的重視和周全的考慮，對過渡段壓實(shí)過程敷衍了事以及對地基處理方案考慮的不周全，這些都會(huì)使壓路機(jī)在工作當(dāng)中造成失誤，對路面碾壓不到位。如壓實(shí)度不能夠滿足設(shè)計(jì)要求，在建設(shè)完成、通車后，在動(dòng)載影響下則將使路基發(fā)生壓縮沉降問題。橋臺過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、地基處置不利和路堤邊坡防護(hù)措施欠妥，達(dá)到一定程度后便會(huì)引起過渡段的變形。

而在在鐵路過渡段施工中，所面臨的主要問題有：第一，列車在行駛當(dāng)中，其負(fù)荷對線路產(chǎn)生影響的情況，在該種情況下如何對變形情況進(jìn)行抵抗的問題。同時(shí)，對于該種變形來說，其在路基以及橋梁上也將具有著不同的變形特征，總體來說就是軌道綜合模量的平順過度問題；第二，由于地段的不同，施工以及用料都會(huì)不同，這也就會(huì)導(dǎo)致路基建存在沉降差問題，如果得不到及時(shí)解決，也會(huì)造成軌面彎折問題。如果以上兩種問題得不到及時(shí)有效的解決，都會(huì)對列車行駛造成安全性問題。并且不用的問題會(huì)有不同的成因以及影響度，對此，在實(shí)際對過渡段施工處理方案進(jìn)行制定時(shí)，即需要能夠做好這部分影響因素以及差異情況的掌握，根據(jù)具體因素以及問題情況的掌握采取對應(yīng)的施工措施，以此獲得更好的過渡段處理效果。

2 鐵路路橋過渡段的施工技術(shù)處理方法

2.1 地基處理

在路橋過渡段建設(shè)當(dāng)中，如遇到軟土地基類型，地基在發(fā)生沉降情況時(shí)間則將對軌道的以及線路的平順性產(chǎn)生較大的影響。對于該問題，則需要做好以下問題的把握：第一，使用粉噴樁、砂墊層以及土工合成材料實(shí)現(xiàn)逐漸過渡處理，在具體施工當(dāng)中，需要將同橋臺位置最近的粉噴樁設(shè)置為最長的長度，并在硬層上做好樁端支撐點(diǎn)的設(shè)置；第二，在超載預(yù)壓情況下，通過排水固結(jié)法的應(yīng)用進(jìn)行處理，并做好同土工合成材料間的結(jié)合性應(yīng)用。在該技術(shù)當(dāng)中，將過渡段分為加密、一般以及過渡這幾個(gè)區(qū)域，以從一般向密集的方式從橋臺向路基位置逐漸過渡；第三，在處理豎向排水通道趕時(shí)，同以往的袋砂井處理方式相比，使用塑料排水板將獲得更高的效率。

該種情況的存在，主要是在具體施工中在砂品質(zhì)以及灌砂率控制方面存在著較大的難度，很可能因縮頸以及隔斷問題的出現(xiàn)影響到實(shí)際排水效果；第四，在使用土工合成材料施工時(shí)，需要選擇具有較高抗拉強(qiáng)度的隔柵以及土工格室；第五，在使用粉噴樁與合成材料共同施工中，在實(shí)際處理軟土地基時(shí)需要對效率進(jìn)行加快，在壓縮固結(jié)時(shí)間的基礎(chǔ)上縮減沉降情況差異。

同時(shí)，因復(fù)合地基自身具有較小的沉降量，且地基在側(cè)向位移方面差距不大，則將具有較大的空間進(jìn)行填土處理，也將以此具有較高的可能縮短工期，可以說，通過在施工當(dāng)中對上述要點(diǎn)的把握，即能夠?qū)壝娴牟黄巾槅栴}進(jìn)行有效的處理。

2.2 合理填料

由于路堤以及地基的壓縮沉降問題產(chǎn)生，在施工過程中就會(huì)造成過渡段的沉降差問題，若基床被強(qiáng)化了表層，則沉降差就會(huì)發(fā)生在相對較低的位置，不易察覺。對此，在填料過程中，當(dāng)不同類型填料所具有的壓實(shí)度處于同一水平時(shí)，其在壓密下沉方面也將存在差異。同具有較高強(qiáng)度以及角鋼剛度的填料類型相比，具有較低強(qiáng)度、且剛度較小的填料將具有更大的壓實(shí)度。對于強(qiáng)度低、剛度小的填料來說，雖然其也能夠?qū)こ探ㄔO(shè)當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)度規(guī)定進(jìn)行滿足，但在較大荷載作用影響下，其也將因此形成較大的塑形變形。在該種情況下，為了實(shí)現(xiàn)鐵路軌道面線路的彎折變形情況的減緩，則需要盡可能使用較高強(qiáng)度以及剛度大的材料，其主要類型有低標(biāo)號的混凝土、水泥石灰進(jìn)行改良后的砂石土、級配砂礫石、級配碎石等等。

2.3 路基結(jié)構(gòu)設(shè)置

2.3.1 路堤與橋梁過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

過渡段采用倒梯形結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行臺（涵）后過渡。施工中應(yīng)按圖1所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖處理路堤與橋臺過渡段。

①根據(jù)圖面顯示，過渡段需要采用級配石摻水泥，對倒梯形進(jìn)行分層填筑，并且根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行計(jì)算，滿足過渡段長度不小于20m。

②在過渡段填筑施工前，要對橋涵砼強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)收，合格后要在橋臺或涵洞側(cè)面畫出填筑的分層線以及做出相應(yīng)的排水措施以防止其在施工期間造成積水，并在基坑回填完成并驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行過渡段的施工工作。

③為了避免連接處沉降差的產(chǎn)生，要對過渡段和與其相連的路堤的碾壓面同時(shí)施工，并且按照相同的高度對其進(jìn)行填筑。

④根據(jù)施工情況確定主要施工工藝參數(shù)，報(bào)監(jiān)理單位確認(rèn)。分層壓實(shí)厚度按35cm控制，臺后2.0m范圍外采用大型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在過渡段的橋臺臺尾后2.0m范圍內(nèi)采用沖擊夯夯實(shí)，防止施工過程中碰到橋臺，松鋪厚度按20cm控制。當(dāng)過渡段比路堤先施工時(shí)，向路堤方向合理延長，在施工路堤時(shí)再進(jìn)行刷坡處理。

⑤要保持澆筑后高度與原地面的高度一致，而且必須是一次連續(xù)澆筑回填。

⑥在施工過程中要注意填料的選擇，為保證后期綠色植被的成活率，就不能采用級配碎石摻水泥進(jìn)行填筑。而且也要保證外包土與過渡段的施工同步進(jìn)行。

⑦為了避免填料的硬化，施工必須在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。

2.3.2 路基結(jié)構(gòu)的處理方法

在過渡段施工當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)對較多的加筋材料進(jìn)行埋設(shè)，對這部分材料進(jìn)行加筋的目的，其主要有以下方面作用：第一，通過以定量加筋材料的添加，即能夠?qū)崿F(xiàn)材料表觀側(cè)箱應(yīng)力的增加，在避免土體發(fā)生側(cè)向變形的情況下實(shí)現(xiàn)加筋土剛性以及強(qiáng)度的提升，在此基礎(chǔ)上做好加筋土變形情況的限制；第二，通過對一定量加筋材料的鋪設(shè)，則能夠在使筋同土間形成良好復(fù)合體的情況下實(shí)現(xiàn)路基土剛度的提升，在實(shí)際處理當(dāng)中，需要對材料鋪設(shè)的層數(shù)、間距以及對應(yīng)力學(xué)特征確定材料鋪設(shè)數(shù)量以及鋪設(shè)方式。通過該方式的應(yīng)用，則能夠?qū)β窐蜻^渡段的穩(wěn)定水平進(jìn)行提升，同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)沉降差異的減少。因在實(shí)際施工當(dāng)中將部分加筋材料添加在壓縮層當(dāng)中，則會(huì)在使土筋之間形成約束作用的同時(shí)降低土層沉降。而通過對間距以及材料位置的科學(xué)設(shè)置，也將使橋臺后方區(qū)域的臺階式沉降情況實(shí)現(xiàn)向連續(xù)斜坡式沉降情況的轉(zhuǎn)變，在降低垂直應(yīng)力同臺背側(cè)向應(yīng)力剪應(yīng)力的基礎(chǔ)上保證路橋過渡段能夠得以穩(wěn)定、平順的過渡。

2.4 過渡搭板設(shè)置

在過渡段施工當(dāng)中，通常需要將鋼筋混凝土搭板在路堤上進(jìn)行設(shè)置，在該項(xiàng)操作當(dāng)中，需要做好以下技術(shù)措施的注意：第一，在臺后蓋梁的牛腿位置做好過渡搭板的設(shè)置，保證搭板的另一端對基床地層的填土表面進(jìn)行支撐。該處理方式的應(yīng)用，則能夠在減少軌道路線折彎角的基礎(chǔ)上通過搭板較好抗彎剛度的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)線路剛度的提升；第二，在將混凝土搭板一段在牛腿上放置上之后，因牛腿自身具有著較大的剛度，則可以將搭板一端視為不可壓縮、不可位移。搭板的另一端，因其在具有較大彈性的地基上設(shè)置，當(dāng)路基發(fā)生下沉情況時(shí)，支撐面面板底面彈性層承托轉(zhuǎn)為搭板部分承托，并因此導(dǎo)致變位問題的發(fā)生，在重新分布支撐力的情況下使面板將對一定的拉應(yīng)力進(jìn)行承受。對此，在設(shè)置過渡搭板時(shí)，則需要計(jì)算其配筋內(nèi)力，避免在沉降情況發(fā)生后，在支撐面脫空情況的同時(shí)存在不均勻支撐情況，當(dāng)該種情況出現(xiàn)后，則會(huì)使得脫空區(qū)域發(fā)生較大的沉降，最終使得板下位置發(fā)生各方應(yīng)力集中，當(dāng)該應(yīng)力同規(guī)定拉應(yīng)力相比高出后，則將使搭板發(fā)生斷裂問題，并因此對列車以及線路的運(yùn)行安全產(chǎn)生非常大的影響。對此，在設(shè)置搭板時(shí)面積需要做好具體填料以及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的把握，在規(guī)定要求以內(nèi)做好搭板支撐的設(shè)置，并做好路基的加固。

2.5 鐵路隧道與路塹過渡段的設(shè)計(jì)及處理方法

過渡段填筑在結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及基坑回填驗(yàn)收合格后進(jìn)行施工。土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖石路塹與隧道連接處在路塹范圍內(nèi)設(shè)置過渡段，長度不小于20m，厚度從仰拱厚度漸變到基床表層厚度。過渡段采用級配碎石摻5%水泥分層填筑，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：K30≥150MPa/m、Evd≥50MPa、壓實(shí)系數(shù)K≥0.95。

2.6 環(huán)境保護(hù)措施

①對于經(jīng)常出入村鎮(zhèn)的車輛來說，要盡量避免鳴笛以免打擾村民，出入時(shí)要慢性以及對當(dāng)?shù)匦腥撕蛙囕v注意避讓。

②在施工過程中要及時(shí)做好防塵措施，比如對運(yùn)輸物進(jìn)行遮蓋，對施工路面進(jìn)行灑水等措施以避免揚(yáng)塵的發(fā)生。

③在村民比較密集的區(qū)域，盡量選擇白天作業(yè)，以免影響當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｐ菹⒑凸ぷ鳌?/p>

④在施工地段，要對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境予以保護(hù)，不能對生態(tài)環(huán)境造成破環(huán)，施工后盡量恢復(fù)到之前的狀態(tài)。

⑤如果施工是在人口密集區(qū)進(jìn)行，要盡量減少施工過程中產(chǎn)生的噪音對當(dāng)?shù)鼐用裨斐傻挠绊懀绕涫窃谝归g施工過程中，盡量減少甚至避免噪音大的機(jī)械施工。

3 結(jié)束語

在鐵路施工中，路橋過渡段是非常重要的施工內(nèi)容。在上文中，我們對鐵路路橋過渡段的施工技術(shù)進(jìn)行了一定的研究，在實(shí)際工程開展中，需要在做好地基實(shí)際條件聯(lián)系的基礎(chǔ)上做好具體處理方式的確定，應(yīng)用科學(xué)的過渡段處理技術(shù)以保障工程建設(shè)質(zhì)量。

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