试析高速铁路桥过渡段技术处理策略

摘要：在高速铁路施工及运营中，路桥过渡段极易出现不均匀沉降的问题，本文结合路桥过渡段施工技术的应用，分析了高速铁路过渡段技术处理的策略。

关键词：高速铁路；路桥过渡段；技术

中图分类号：U238文献标识码： A

引言

随着我国高速铁路的迅速发展，高速铁路的设计标准与施工要求也越来越高。但铁路路基与桥梁的连接处一直是路基工程的薄弱环节，在许多铁路线路的桥头，都出现了轨道动态不平顺，甚至跳车的严重现象。这直接影响了列车运营安全性和舒适度。经过研究发现，是路桥过渡段的柔性和刚性的差异沉降致了这种不良的现象。所以，路桥过渡段需要采取精心施工和特殊的设计，这对于实现路基与桥梁的平稳连接过渡有着十分重要的意义。

一、路桥过渡段出现不均匀沉降的原因分析

由于路基和桥梁处的刚度差别大，不仅会容易引起轨道刚度的改变，还会影响路基与桥台的沉降。所以，在高速铁路的桥路过渡点附近很容易产生沉降差，从而导致轨面发生弯折。当高速行驶的列车通过时，轨道和列车的震动会影响铁路结构的稳定，甚至危及行车的安全。造成高速铁路的路桥过渡段线路结构变形现象的原因主要有以下几个方面：

1.设计及施工原因

由于在设计工程项目时对路桥过渡区段的施工碾压过程考虑不到位，排水设计考虑不周，且填料的准备要求不严格，会严重影响施工质量。在工程项目施工安排中，对于施工的工期安排不当，导致路桥过渡区段的填土压实质量不能有效地进行控制，填土碾压工作完成不到位，容易导致填土出现沉降变形。在工程项目施工中，没有按照设计要求填筑路桥过渡区段的回填料，碾压厚度、压实度不符合要求，也会造成极其严重的质量缺陷。

2.地基条件原因

一部分高速铁路本身修建于地基条件较差、未有效处理过的软地基土上，而且由于结构要求路桥过渡段的桥头路基填筑高度较大，产生的基础应力较高，同时，地基结构和性质的不同使得产生的沉降以及沉降达到的稳定的时间不相同，路基过渡处路和桥的工后沉降量不同很容易产生沉降差，从而导致桥头跳车的严重后果。

3.处理方法的差异

在软土地基区段，过渡段和桥台地基的处理方法的差异是引起过渡段沉降差的重要原因。桥台处基本采用刚性的钻孔灌注桩，一般不易变形。路堤则采用排水固结法、碎石桩法、深层搅拌桩法等，地基固结度很难达到100%，且由于次固结沉降的存在，其变形要大于刚性桩，使得在桥台台背处出现纵坡突变点。

4.轻视过渡段的施工质量

在高速铁路的建设中，对于桥面建设重视，但对于过渡段区的施工质量却较为轻视。由于桥梁施工的工程建设巨大，投资较多，集中大量工程技术人员，被视为保证线路正常通车的关键。可路基施工却被技术工程师轻视，无法投入必要的技术人员，所以成为了质量控制的薄弱环节，容易发生沉降等质量问题。

二、高速铁路路桥过渡段施工技术应用

1.路基过渡段的施工

施工过程中首要的一步是尽量缩短混合料的运输时间。其次在用重型振动压路机压实路基时，要先进行旁边两侧后碾压中间地段。在填筑时过渡地段时，要同时在两侧进行施工。桥涵过渡段属于横向结构，一定要切实做好两侧施工段的对称行，确保横向结构物可以抵抗倾倒覆盖、抗滑移。另外，在 0.6 m左右高度时距离结构物5m至15 m和过渡段中心位置采用2到3层级配碎石埋设沉降剖面管，过渡段比较长的时候要每隔20 m增加沉降观测断面。在埋设压实合格的沉降剖面管以后，通过小型挖掘机挖到钢筋混凝土板顶，再填筑20cm的中粗砂，进行人工摊铺。在平整后，用小型压实装备压实，小心放置在沉降剖面管。

2.桥台过渡段的施工

过渡段主要是采用分层填筑的方法。桥台后基坑要以混凝土填筑或者用碎石分层来回填并用小型平板振动机压实，利于横向排水。过渡要与其相连的路堤一起同时施工。在路堤底压平整理原地面的场地后，要用振动碾压机对其碾压确保其密实度。

在施工过程中，要在一定范围内加强轨道的横向刚度过渡，尤其要注意路基与横向构筑物的连接处，以充分保证其整体刚度，实现平顺过渡的要求。我们在完成承台基坑回填和桥台防水的施工及验收工作后，进行过渡段的填筑。在达到端刺底部标高后，每填筑压实一层，要立刻将端刺基础位置的级配碎石挖出，换成粗砂进行填筑，这样有利于在对端刺基础施工时比较容易开挖。在过渡段级配碎石填筑超出端刺基础顶面45 cm左右时，可以进行端刺的施工。在端刺施工完成后，要对预留的过渡板钢筋进行防腐处理。防止预压土污染和钢筋腐蚀。

3.摩擦板和过渡板的施工

在进行摩擦板施工时，要对结构的整体性进行规划，尤其注重摩擦板与端刺部位的连接。必须避免出现水平施工缝，保证摩擦板与端刺的紧密连接。端刺与摩擦板的设置都应接地，把接地钢筋与端刺摩擦板构造钢筋进行焊接，形成回流路线且通过接地端子引出混凝土面。同时，摩擦板、过滤器和桥台之间要使用纤维板塞紧，这样可以起到力的缓冲作用，预防损坏结构。当列车快速驶过桥台过渡段时，摩擦板可能产生很小的位移。刚性泡沫板铺设在过渡板位置级配碎石顶面，然后铺设一层聚乙烯薄膜，以防止混凝土浆穿透硬质泡沫板。

三、高速铁路路桥过渡段不均匀沉降防治策略

1.选用科学的路桥过渡段的地基处理方法和结构形式

路桥过渡段应当采用的是变形小、强度高的优质材料填筑法，填料为级配碎石。级配碎石颗粒中针状、片状碎石含量不大于20%，泥和有机质含量不超过2%。软土地基上修建过渡段，特别设计地基处理方法，以综合处理方案为宜，或采用粉喷桩加土工合成材料和砂垫层，并利用长短桩逐渐过渡，靠近桥台处的粉喷桩最长，且最好桩端支撑在硬层上，或采用排水固结法加土工合成材料，并辅以超载预压，采用密疏过渡区、加密区和一般区方式，由桥台向路基过渡。

2.选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构

在桥台结构完成之后，尽快安排一般填土路堤与过渡段路堤的施工，并使用具有同等压实度能量的压实机械进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压。另外，桥台结构施工又为过渡段软土地基和路堤填土留有一定的沉降期，桥梁设计时，适宜选用桩接台帽式桥台结构。

3.加筋土路堤结构技术，枕梁和桥头设搭板

在路桥过渡段中埋设一定数量的加筋材料，通过调整加筋材料的布置位置和间距，可以将桥台后过渡段的台阶式沉降变成连续的斜坡式沉降，以及降低台背处的侧向和垂直应力所引起的剪应力，以保证路桥过渡段平稳过渡。上置式钢筋混凝土搭板是搭板立面布置的基本形式。它一端简支于枕梁上，另一端支撑在桥台上。搭板可倾斜或水平放置，板厚可渐变或均匀。搭板的设计按简支板进行，枕梁按弹性地基梁计算。搭板的长度一般最多5～6m，都小于10m，个别情况可达15m。同时应进行配筋内力计算，严格压实标准及控制填料，并在搭板支撑的范围内，采取措施加固路基。

4.加强路堤填料的选择

不同填料在达到同一压实度的情况下，在同一荷载作用下的压密下沉是不相同的，实施路桥过渡段路堤填筑以前，要有目的地选择施工路段的填料，采用刚度大、强度高的级配粗粒料，包括级配砂砾石、级配碎石、水泥石灰改良砂石土或低标号混凝土等，以减少轨面的弯折变形。

结束语

高速铁路过渡段的施工是整个高速铁路路桥工程的施工重点及核心，还要在施工过程中注重对不均匀沉降的控制，做好其各项的处理策略，保证道路的平顺性，让我们的列车高速运行。

参考文献

[1] 王耀洲. 高速铁路路桥过渡段的施工分析与研究[J]. 筑路机械与施工机械化, 2011

[2] 刘道前. 高速铁路路桥过渡段的处理研究[J]. 山西建筑, 2009

[3] 易明伟. 高速铁路路桥过渡段线路结构变形的原因及处理[J]. 科技创新导报, 2012