高速铁路路桥过渡段施工技术及质量控制探究
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作者: 梁凯
摘要：结合高速铁路的施工和运营情况，发现路基与桥梁过渡段极易出现不均匀沉降问题。本文首先分析了路桥过渡段不均匀沉降问题产生的原因，重点阐述了铁路路桥过渡段的施工技术及不均匀沉降的防治措施，旨在提升高速铁路路桥过渡段施工技术水平及施工质量。
关键词：高速铁路；路桥过渡段；施工技术；质量控制
随着高速铁路的高速发展，对铁路路基的要求也越来越高，路基基床承受列车和轨道的荷载，必须有足够的强度和稳定性，若机床出现下沉，将影响线路质量和行车速度，这个问题在路桥过渡段尤为突出。铁路路基与桥梁间刚度不同，在荷载的作用下连接处易出现沉降，影响轨道平顺性，危及列车行车安全。因此，我们必须充分重视路桥过渡段的处理，有效减少路桥过渡段沉降不均匀的问题。
1路基与桥梁过渡段出现不均匀沉降的原因分析
1.1软基处理方法不同，导致路基与桥台结构差异
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。桥台处一般采用刚性的钻孔灌注桩，基本不易变形。而路堤则采用排水固结法、深层搅拌桩法、碎石桩法等，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，导致在桥台台背处出现纵坡突变点。
1.2桥台后路堤填料压缩变形
桥台后路堤填料一般全是填土，由于施工原因，往往作业面相对狭小，碾压质量不易控制，其压实度达不到设计要求。即使达到设计的要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，也将使路堤填土进一步压缩变形，导致路桥过渡处出现沉降差。另外桥台前的防护工程水平位移、地表水或雨水的渗透使路基填土出现病害也易导致沉降变形。
1.3施工设计及施工技术原因
设计时对路桥过渡区段的施工碾压过程考虑不周，对填料的要求不严格，桥台后的排水设计考虑不周，都将影响施工质量。施工过程中桥台台背路堤压实度不满足要求、桥头引道过渡段结构设计不佳、桥头引道路堤边坡防护措施不全面，都影响工程质量。
2 路桥过渡段施工技术简介
2.1路桥过渡段基底处理
按照设计图纸对过渡段基坑进行开挖，首先用挖机清表，预留20cm人工清除。对于路基基床以下土体软弱地段通常采用CFG桩或高压旋喷桩处理正线基底，并按设计高程清表、设置桩帽和铺设60cm厚的碎石褥垫层，处理后的基底进行承载力检测。
2.2路桥过渡段施工工艺
2.2.1过渡段填筑施工工艺
（1）分层填筑
首先测放线路中桩和填筑边线。然后在有效的填筑范围内，按5m×6m用白灰画网格。另外按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每个方格内的卸土车数，以控制填料的松铺厚度。
（2）机械整平和碾压
填料上足后，检查含水量，当含水量符合要求后立即摊铺整平，采用推土机粗平，再用平地机精平作业，为避免骨料集窝现象，应人工配合小型挖机对局部级配较差的填料进行拌和。确认填筑层标高及平整度符合要求后采用碾压组合方式进行碾压。
2.2.2路堤及桥台过渡段施工工艺
（1）填筑方案：过渡段路基填筑前应进行地基处理，做好地面排水，过渡段基地处理要求与桥台、横向构造物、相邻路堤的基底处理同时进行，通常的处理方式有CFG、管桩、冲击压实等。
（2）基坑回填：桥台后基及横向构造物基坑选用回填材料及时分层回填压实，避免积水，采用碎石回填和混凝土回填，前者是对过渡段路堤范围内进行清表整平碾压，埋设透水管，采用机械分层铺设砂层及碎石，压路机碾压。后者是采用泵送混凝土回填桥台基础和台背后过渡段混凝土。
在制定过渡段处理方案时，应根据实际，采取不同的加固方法。根据铁道线路的构造特点，路桥过渡段的处理措施可分为：在过渡点较软一侧，增大路基基床的竖向刚度，减小路基基床的沉降；在过渡点较软一侧，增大轨道结构的竖向刚度；在过渡点较硬一侧，减小轨道结构的竖向刚度。
3高速铁路路桥过渡段不均匀沉降防治措施
3.1选取科学的路桥过渡段的结构形式和地基处理方法
路桥过渡段应当采用的是强度高、变形小的优质材料填筑法，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，采用加密区、密疏过渡区和一般区方式，由桥台向路基过渡。
3.2选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构
在桥台结构完成后，尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工，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。同时，桥台结构施工时，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，宜选用桩接台帽式桥台结构。
3.3加筋土路堤结构技术，桥头设搭板和枕梁
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间距和位置，可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。它一端支撑在桥台上，另一端简支于枕梁上。搭板可水平或倾斜放置，板厚可均匀或渐变。搭板的设计按简支板进行，枕梁按弹性地基梁计算。搭板的长度一般都小于10m，以5～6m最多，个别情况可达15m。另外应进行配筋内力计算，严格控制填料及压实标准，并且在搭板支撑的范围内，采取措施加固路基。
3.4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同的，为减少轨面的弯折变形，实施路桥过渡段路堤填筑之前，要有目的地选择施工路段的填料，采用强度高、刚度大的级配粗粒料，包括级配碎石、级配砂砾石、水泥石灰改良砂石土或低标号混凝土等。
总之，为有效处理路基与桥梁过渡段的问题，必须从细节入手，采用合理的设计理念和方法，对高速铁路过渡段的结构设计及施工工艺进行全面深入分析，进行科学的结构设计，加强对过渡段结构施工的各个环节工程质量的控制，以确保列车高速、安全、平稳运行。
参考文献
[1]索永飞.铁路路桥过渡段施工技术及措施探讨[J].城市建设理论研究.2012年第26期
[2]余伽义.浅析高速铁路路桥过渡段沉降控制施工关键技术[J].科技风.2010年第11期
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