高速鐵路橋梁沉降病害成因分析及措施

張杰

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，為了實現(xiàn)國家對全國鐵路網(wǎng)的規(guī)劃部署，對高速鐵路的建設需求量也在不斷增加，很好的促進了我國高速鐵路事業(yè)建設力度的提升，和迅速發(fā)展。在這一過程中，雖然高速鐵路的建設得到了較大的發(fā)展，但其高速鐵路橋梁的一些病害也在隨著高速鐵路的發(fā)展而隨之增長，這已經(jīng)成為高速鐵路橋梁建設后期養(yǎng)護環(huán)節(jié)中的又一重點對象。為了更好的保障鐵路的穩(wěn)定運行，鐵路管理部門對高速鐵路橋梁的施工質(zhì)量要求也越來越高。作為高速鐵路建設設備中的永久性大型結(jié)構(gòu)物，其鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，將直接影響到高速鐵路的運營安全。因此，本文首先通過對高速鐵路橋梁的沉降病害成因進行存在分析，而后對橋梁沉降病害的應對措施進行探討。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路橋梁;沉降病害;成因分析及措施

根據(jù)相關(guān)調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在目前我國的高速鐵路的建設狀況中，橋梁結(jié)構(gòu)物的占比相對較大，而高速鐵路的橋梁必須具有更強的承載能力，其中，為適應特殊環(huán)境而建設的高架橋和特大橋居多，因其跨度大，要求強度高，施工工藝復雜，已成為我國高速鐵路建設的重點難點。不僅如此，在現(xiàn)階段的高速鐵路橋梁建設中，還相繼出現(xiàn)了較多的病害，這些病害因其危害性的不同，或多或少都會對鐵路橋梁的穩(wěn)定性造成一定的影響，如果不采取及時的挽救措施，會對高速鐵路的行駛安全性造成隱患，給社會帶來一定的經(jīng)濟或人員損傷。

1、高速鐵路橋梁沉降病害的成因及存在形式

1.1地基沉陷造成橋梁結(jié)構(gòu)物沉降的存在形式及分析

近年來，我國高速鐵路的建設力度和建設水平都有了很大的提升，而高速鐵路所具有的高舒適性、高速度等等諸多優(yōu)點，更是受到了現(xiàn)代人們的青睞，高舒適性的高速鐵路就需要高標準的建設水平來進行建設和支撐，而橋梁工程因其在高速鐵路中的占比較大，其施工水平和施工工藝也受到很大程度的關(guān)注，在高速鐵路橋梁的實際施工過程中，由地基沉陷給橋梁結(jié)構(gòu)物造成影響的情況經(jīng)常發(fā)生，其將直接影響高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，地基沉陷有著影響范圍較廣、持續(xù)時間較長的特性，其防治難度也相對較困難。地基沉陷是一種緩慢型的地質(zhì)災害，會直接造成地面不同建筑結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降，給建筑結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性帶來危害。由于不同地區(qū)對水位的開采程度不同，所以造成的不同地區(qū)施工過程中對地基沉陷程度的不同，但是，高速鐵路橋梁樁基的一般深度為40-60米，所以，水位開采所帶來的壓縮層變形對橋梁的樁基結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的不利影響。

1.2水井抽水引起的鐵路橋梁結(jié)構(gòu)物的沉降

為了使高速鐵路的建設水平得到更高的提升，國家對高鐵橋梁的施工質(zhì)量和使用性能提出了更高更具體的要求，包括足夠的強度、穩(wěn)定性、降噪能力等等。這就需要橋梁施工者必須對施工過程中出現(xiàn)的各種問題和病害進行良好的處置，避免對建筑結(jié)構(gòu)物造成不利影響。橋梁的實際施工過程中經(jīng)常會遇到需要進行抽水處理的地質(zhì)環(huán)境，而抽水操作會對地質(zhì)造成一定的地質(zhì)變形和不同程度的不均勻沉降，簡單來講，最開始的抽水操作對地質(zhì)造成的不均勻沉降程度最大，隨著抽水量的減小，其不均勻沉降的系數(shù)也會相應的減小，這種情況下減小跨徑長度以及橋面與橋墩連接方式都可以有效減小其應變系數(shù)，但在施工過程中，地面的不均勻沉降將直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的不同程度的變形，其施工質(zhì)量達不到規(guī)范要求，給橋梁結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性埋下危險隱患。

2、高速鐵路橋梁沉降病害的應對措施

2.1控制地下水的開采程度

為促進高速鐵路的高舒適性和高安全性，其施工工藝的和建設水平都應嚴格按照規(guī)范制度來嚴格實施建設，為了保障鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，應對橋梁的地基強度進行嚴格控制，避免造成高速鐵路橋梁的沉降災害發(fā)生。有調(diào)查研究結(jié)果顯示，地下水的不合理開采，使得水位急速下降，會對其周圍地質(zhì)造成不同程度的沉陷，由于集中抽水而引起的不均勻沉降在實際工程建設中是客觀存在的，這樣的地質(zhì)沉陷將對其上部的建筑結(jié)構(gòu)物造成較大的不利影響，橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會大大降低。地質(zhì)沉陷的較中心區(qū)域、集中抽水的區(qū)域以及新增加的采水井點都是我們在高速鐵路建設中應密切注意和嚴格防范的重點環(huán)節(jié)。由此，在高速鐵路的施工沿線的一定施工范圍內(nèi)應合理的對地下水的開采進行布控，對周圍環(huán)境中的機井進行摸排調(diào)查，嚴令禁止在高速鐵路施工線路的兩側(cè)過度抽取地下水，或開發(fā)新的采水井。對地面沉陷進行嚴密控制，制定合理地開采水量，對有實際需求的開采區(qū)域進行優(yōu)化配置相應設施，保障地下水為的平穩(wěn)度，對橋梁結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性提供保障，有利的避免高速鐵路橋梁沉降病害的發(fā)生。

2.2加強優(yōu)化施工結(jié)構(gòu)布局

在高速鐵路的施工過程中，為保障其上部橋梁結(jié)構(gòu)物的施工強度和使用穩(wěn)定性，對其基礎施工的環(huán)境及基礎條件必須有足夠的重視，沒有良好的結(jié)構(gòu)物基礎，也就失去了高質(zhì)量的高速鐵路橋梁的穩(wěn)定性，因此，加強對橋梁結(jié)構(gòu)的地基控制，成為增強橋梁結(jié)構(gòu)物使用性能的有利途徑，也是必要環(huán)節(jié)。針對橋梁沉降病害的控制，不僅要從施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境入手，對開采水量和施工所處地質(zhì)抽水量進行嚴格把控，還應加大力度優(yōu)化建設施工的結(jié)構(gòu)布局。在對鐵路的總體線路進行選線時，應避免經(jīng)過地質(zhì)不穩(wěn)定，沉降較嚴重的區(qū)域地段，調(diào)整路線在地質(zhì)沉降較穩(wěn)定，地理環(huán)境較好控制的區(qū)域內(nèi)進行部署。即將進入施工階段前，對橋梁的結(jié)構(gòu)形式和具體位置進行確定時，應充分考慮該地段的結(jié)構(gòu)物地基沉降系數(shù)，選定適宜的橋梁結(jié)構(gòu)物形式和施工方式。在面對沉降量較大的地段時，應避免采用跨徑較大的橋梁結(jié)構(gòu)進行部署施工，若因地理環(huán)境必須采用大跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)時，也應進行多次的現(xiàn)場勘查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，進行嚴密的數(shù)據(jù)檢驗和控制，并采取相應的有效加固措施來減少地基的不均勻沉降，有效避免其給上部橋梁結(jié)構(gòu)帶來沉降災害。必要情況下，還應建立長期的沉降量觀測臺，對沉降情況進行隨時掌握，為橋梁穩(wěn)定性提供保障，促進高速鐵路橋梁高質(zhì)量使用性能的有利提升。

結(jié)語：

高速鐵路的大力推進，為現(xiàn)代的人們提供了更好的便利出行條件，其舒適性、安全性、高速度性都成為其快速發(fā)展的重要前提條件。而在實際的建設施工中，其建設難度也在隨著其高度使用性而增加，這就需要建設者不斷的進行學習、探討和實踐。目前，在我國的高速鐵路建設中，橋梁結(jié)構(gòu)物的占比較大，因此，鐵路橋梁的施工質(zhì)量與整個高速鐵路的安全運行有了緊密的聯(lián)系，對此，必須嚴格控制高速鐵路橋梁施工中的每一個施工環(huán)節(jié)，對施工中已經(jīng)存在的或隱藏的隱患都進行評估和預判，并制定相應的優(yōu)化方案，保障高速鐵路橋梁的高效施工，促進我國高速鐵路事業(yè)的健康快速發(fā)展。

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