高速鐵路路基與橋梁過渡段問題的研究

卞家勝 邸銀橋

摘? ? 要：在建設(shè)高速鐵路時，路基與橋梁等結(jié)構(gòu)間的連接是保障其有序運(yùn)行的重要內(nèi)容，也是實(shí)踐工作的難點(diǎn)。因?yàn)槁坊蜆蛄航Y(jié)構(gòu)之間的沉降速度和效果存在差異，所以很容易在工程應(yīng)用中出現(xiàn)軌道連接不平整、列車運(yùn)行安全不平穩(wěn)等現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會威脅出行者的人身生命財產(chǎn)安全。了解當(dāng)前國內(nèi)外鐵路建設(shè)案例可知，通過在路基與橋梁結(jié)構(gòu)間設(shè)計一段過渡段的方式，不僅可以解決兩者間不均衡沉降問題，還能有效控制鐵路軌道剛度改變的區(qū)域。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;路基與橋梁;過渡段

1? 過渡段地基

了解當(dāng)前高速鐵路建設(shè)情況可知，路基與橋梁過渡段的線路豎向剛度會受多種因素的影響出現(xiàn)改變，最終威脅列車的正常運(yùn)行。因此，為了解決這一問題，一定要保障路橋過渡段地基滿足鐵路地基建設(shè)提出的要求，且需要施工人員嚴(yán)格按照預(yù)期施工要求管控地基土的剛度，且將其彈性模量E控制在10MPa～50MPa間，對應(yīng)的地基系數(shù)K30要高于60MPa/m。同時，在完成過渡段地基與鄰近路基地基的處理工作后，施工人員要經(jīng)過驗(yàn)收合格后，進(jìn)行填筑施工。

2? 路橋過渡段線路結(jié)構(gòu)變形不一致的原因

2.1? 地基條件問題

不同的地區(qū)有不同的地質(zhì)條件，有些土質(zhì)較硬，而有些土質(zhì)較軟。在軟土的地基上，不同的質(zhì)量會有不同的沉降量，高鐵路基和橋梁便會具有一定的沉降差。地基土的性質(zhì)不同，對于地基上產(chǎn)生沉降的效果也不同。對于密度較低的地基，沉降完成的時間周期比較長，不同物體，完成沉降的時間也不盡相同。高鐵鐵路路基與橋梁由于地基條件問題，產(chǎn)生不同的沉降，形成高度差，導(dǎo)致路橋過渡段線路的變形。

2.2? 建筑設(shè)計的不合理與建設(shè)過程的失誤

在高鐵進(jìn)行施工前期，施工負(fù)責(zé)人要提前考察好施工的環(huán)境與施工的地點(diǎn)，預(yù)測好可能在建筑中出現(xiàn)的問題。工作開展初期是整個工程能否順利完成的關(guān)鍵，高鐵施工的施工規(guī)劃便是施工工作的重要點(diǎn)。在計劃階段，相關(guān)負(fù)責(zé)人沒有做好實(shí)地的考察，致使高速鐵路設(shè)計的不合理，比如在地勢低的地區(qū)，沒有考慮到排水的問題，導(dǎo)致泥土松軟，鐵路和橋梁下陷，高速鐵路路基與橋梁之間地勢不平，降低了高速鐵路的質(zhì)量。

2.3? 路基與橋梁結(jié)構(gòu)的差異

高速鐵路的路基與橋梁的結(jié)構(gòu)具有很大的差異，高速鐵路的路基一般是以柔軟為主，而橋梁主要是以剛性為主。柔軟度的不同，導(dǎo)致高速鐵路路基與橋梁之間存在一定的沉降差，導(dǎo)致兩者之間的地勢不平。

3? 解決高速鐵路路基與橋梁過渡段問題的措施

3.1? 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是指軟土地基在附加荷載的作用下，使孔隙水慢慢的排出來，使孔隙慢慢的變小，從而固結(jié)變形。同時，在孔隙水慢慢流逝的時候，會增加土的有效應(yīng)力，也會增加地基的抗剪強(qiáng)度，并且還會提高沉降的速率。所以，在對高速公路路基過渡段施工時采用排水固結(jié)法會降低土中的含水量，也可以提高地基承載力和邊坡的穩(wěn)定性。

3.2? 填土碾壓后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作

在填土碾壓之后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作是非常重要的，可以進(jìn)行灑水和覆蓋的方式，要保持材料的濕度。并且在做好養(yǎng)護(hù)工作的時候，也要做好管理工作，工作人員要仔細(xì)地做好填土碾壓的數(shù)據(jù)記錄和實(shí)際情況。

3.3? 提前做好準(zhǔn)備措施

在高速鐵路路基過渡段施工時，必須要嚴(yán)格按照工作人員設(shè)計的施工要求進(jìn)行，并且要嚴(yán)格控制全部的施工過程，不能馬虎大意。在施工的同時要提前做好施工中所出現(xiàn)問題的措施，這樣可以有效的避免突然出現(xiàn)意外情況而無法補(bǔ)救的情況了。在對高速鐵路路基過渡段施工的時候，一定要確保填土碾壓的質(zhì)量，要使填土碾壓的均勻，壓實(shí)度一定要達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以提高地基的穩(wěn)定性，也可以避免發(fā)生積水的問題。

3.4? 做好基底工作

做高速鐵路路基過渡段施工的前提是工作人員要提前的設(shè)計好施工的圖紙，并且還要考慮各種各樣的因素。比如：環(huán)境的惡劣、地理位置的險峻、填土碾壓的質(zhì)量等問題，所以提前設(shè)計好施工圖紙是高速鐵路路基過渡段施工的必要前提。同時也要不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和復(fù)核，然后根據(jù)這些情況來對施工過程中一些工序的一些相應(yīng)的調(diào)整。

3.5? 設(shè)置橋頭搭板

于橋頭位置設(shè)置適宜尺寸、結(jié)構(gòu)形式的鋼筋砼搭板，可很好的減輕因列車通過對過渡段區(qū)域所帶來的沖擊影響，在橋梁同路基間生成剛?cè)釢u變過渡，減輕沉降不均情況。搭板須設(shè)置于橋頭同路基之間，一頭由橋臺支撐一頭置于枕梁或地基之上，可均厚亦可漸變，可平放亦可斜置。板長、板寬、板厚、安置形式等須依據(jù)實(shí)際需求考慮橋臺與地基間剛性差異與行車沖擊震動影響具體設(shè)計，在施工時需嚴(yán)格遵循設(shè)計要求著重把控其結(jié)構(gòu)、尺寸、砼與鋼筋質(zhì)量等滿足要求。

3.6? 淺層處理

在高速鐵路施工的過程中應(yīng)不斷地改善工序的質(zhì)量，找出解決問題的方法。所以在施工中應(yīng)淺層處理，把把一部分的土換成砂、礫等抗?jié)B水較強(qiáng)的材料，這樣有利于避免出現(xiàn)滲水和積水的情況。

3.7? 布置中空構(gòu)筑物

對于高速鐵路路橋過渡段區(qū)域土質(zhì)較差的情況，為減少填筑物自重產(chǎn)生的豎向荷載降低沉降變形，除可采取輕型材料填筑外，還可于路橋過渡區(qū)域內(nèi)布置中空構(gòu)筑物來達(dá)到減重增強(qiáng)的效果，可很好的控制沉降變形。在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計時，須依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際選取適宜的結(jié)構(gòu)形式、尺寸規(guī)格，較為常見的有箱型涵或波紋管等。

3.8? 土質(zhì)改良處理

所謂土質(zhì)改良處理即是通過機(jī)械致密（強(qiáng)夯法、振沖法等）、預(yù)壓加固（堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓等）、摻合其它材料（堿液法、單液硅化法）等多種處理方式來對原有軟弱地基予以加固、改良處理，使其力學(xué)性能得以顯著提升，有效改善原有地基承荷能力差、剛性弱、變形量大等不利情況，以達(dá)到降低壓縮沉降的目的。在實(shí)際應(yīng)用時須依據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求，結(jié)合原有地質(zhì)條件，予以綜合考量，制定適宜的處理方案。在高速鐵路施工作業(yè)中，需按照相應(yīng)工藝流程、設(shè)計參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等嚴(yán)格組織施工。

3.9? 調(diào)整軌道剛度

除上述多種處理方式外，還可通過加強(qiáng)路基部分軌道剛度或降低橋梁部分軌道剛度的方式，來減小橋梁與路基過渡區(qū)域的軌道剛度差，使高速鐵路路橋過渡段軌道實(shí)現(xiàn)剛度的線性漸變，從而有助于減少過渡段區(qū)域的不均勻沉降，保障列車運(yùn)行平穩(wěn)。

4? 高速鐵路路基與橋梁過渡段施工技術(shù)的滲透分析

①對于高速鐵路路基與橋梁過渡段來說，其線路豎向剛度會產(chǎn)生一定的變化，最后導(dǎo)致列車的安全以及列車的高速運(yùn)行受到影響。②在高速鐵路路基與橋梁過渡段施工的過程中，需要在分析實(shí)際設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上嚴(yán)格要求橋臺圬工砌體水泥砂漿強(qiáng)度，同時還需按水平分層同時完成相鄰路基跟橋頭錐坡的施工。③路基與橋梁內(nèi)施工需從根本上做好縱向排水工作，同時做好橫向排水工作，進(jìn)而有效地防止雨水的流入，做好積水排水工作非常的重要。所以在實(shí)際工作中，需要做好挖溝排水以及用水泵排水等排水工作。在分析施工經(jīng)驗(yàn)情況可知，在實(shí)際工作中應(yīng)盡可能地使用輕型的填料，進(jìn)而有效降低工后沉降。④合理正確地選擇過渡段壓實(shí)機(jī)械。在需要大型壓路機(jī)施工的地段，要最大可能地使用大型的振動壓路機(jī)，進(jìn)而保證施工效果。

5? 結(jié)束語

綜上所述，高速鐵路的快速發(fā)展為提升我國社會經(jīng)濟(jì)速度和綜合國力具有積極作用，因此，做好高速鐵路建設(shè)工作至關(guān)重要。建設(shè)過程中，各相關(guān)單位要明確認(rèn)識到影響路基與橋梁結(jié)構(gòu)變形差異的因素，針對具體問題，采取對應(yīng)措施，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)代化手段，對現(xiàn)有施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在保障項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高高速鐵路建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王重實(shí)，王鳳勤，高淑英.高速鐵路橋梁噪聲預(yù)測方法的探討[J].西南交通大學(xué)學(xué)報，2001（2）：166～168.

[2] 楊廣慶，賈志武.高速鐵路路基與橋梁過渡段施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2000（2）：21～23.