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    引言
    在鐵道工程中,路橋過渡段是一項(xiàng)很重要的工程,他直接影響行車的平穩(wěn)和安全。路橋過渡段是路基和橋梁的過渡結(jié)構(gòu)。是實(shí)現(xiàn)路基剛性平穩(wěn)過渡的關(guān)鍵部位。且由于橋臺為線路縱向剛度突變的區(qū)域,列車在經(jīng)過過渡段時會對橋臺或其過渡段產(chǎn)生較大的沖擊作用力,這種沖擊作用力導(dǎo)致過渡段內(nèi)產(chǎn)生道碴翻漿、路基下沉變形。當(dāng)路基與橋梁之間的沉降差積累到一定程度會使列車通過時對線路產(chǎn)生較大的附加動力作用,導(dǎo)致軌面發(fā)生彎折,從而造成路橋過渡段軌道結(jié)構(gòu)的破壞;所以必須采取有效措施將其不平順性控制在一定范圍之內(nèi),保證列車的最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
    1 沉降差產(chǎn)生的原因
    路橋過渡段沉陷的根本原因是由于路基與橋臺的剛度差異懸殊,路基填料固結(jié)程度差,強(qiáng)度相對較低,而橋臺的剛度較大,那么要改善二者的剛度差,使橋臺一路基的剛度均勻漸變。就需要首先找出過渡段剛度不能均勻漸變的主要原因,下面是產(chǎn)生這種情況的主要原因:
    1.1 重橋梁輕路基的意識 在我們國家的鐵路系統(tǒng)當(dāng)中以前一直都沒有重視鐵路路橋過渡段的處理,而設(shè)計(jì)及施工過程中的重橋梁輕路基的意識也嚴(yán)重影響了路橋過渡段的施工質(zhì)量。在以往鐵路建設(shè)的過程中,橋梁工程不僅建設(shè)規(guī)模巨大,投放的財(cái)力物力也比較大,而且有時還是保證線路正常通車的關(guān)鍵。在施工過程中,經(jīng)常是路基和橋梁分家,重橋梁卻輕路基。橋梁通常作為控制工程優(yōu)先施工,路基工程一般是橋梁建成后施工,路橋過渡段集中填筑,幾乎沒有靜置沉降和趨于穩(wěn)定的時間,導(dǎo)致運(yùn)行后的初期沉降變形較大。從而使路橋過渡段的施工質(zhì)量成為整個過程中的薄弱環(huán)節(jié)。
    1.2 橋臺與路基結(jié)構(gòu)差異的原因 橋臺與路基本身所用的材料不同,路基一般是柔性的,但橋臺卻是剛性的,因此兩者的剛度、自重、強(qiáng)度、變形模量及壓縮模量等都不同。正是因?yàn)闃蚺_和路基在結(jié)構(gòu)上的這種差異,決定了它們的豎向位移、塑性變形等響應(yīng)在受到動荷載作用時也必然存在著不同。路橋過渡段在外力作用下往往是應(yīng)力集中的區(qū)域,但作為柔性路基和剛性橋臺的結(jié)合位,過渡段在結(jié)構(gòu)上又是塑性變形和剛度的突變體。在動荷載作用下,柔性路基和剛性橋臺必然會產(chǎn)生不均勻變形,一般剛性橋臺產(chǎn)生較小的塑性變形,而路基則變形會較大,進(jìn)而產(chǎn)生沉降差。因此路橋過渡段是影響線路運(yùn)營的薄弱環(huán)節(jié),需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
    1.3 設(shè)計(jì)及施工原因 以往在設(shè)計(jì)中沒有把路橋過渡段作為一種結(jié)構(gòu)物來考慮,也沒有較為重視的進(jìn)行合理設(shè)計(jì)要求。路橋過渡段的設(shè)計(jì)意圖往往都過于簡單和原則,參數(shù)指標(biāo)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有一定的模糊性,基本上還是處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段和探索階段。設(shè)計(jì)時對路橋過渡段的施工碾壓過程以及橋下的地基處理考慮不夠周全,沒能找到一種合適的樁型進(jìn)行沉降控制,對填料的要求不嚴(yán)格,填料的級配也沒有也沒有嚴(yán)格要求。橋臺后排水設(shè)計(jì)也不嚴(yán)密,這些因素都會給施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。還有路基填土因施工壓實(shí)困難度壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在施工過程中,由于路橋過渡段的位置特殊,壓路機(jī)難以碾壓到位,導(dǎo)致橋臺后的填料不易壓實(shí),造成部分填土下沉,造成不均勻沉降。
    1.4 橋后填料選擇的原因 橋臺后路堤填料一般全是用的填土,在施工過程中,由于路橋過渡段處場地有限造成作業(yè)面也相對狹小,施工機(jī)具的笨重,不能全面的對過渡段進(jìn)行壓實(shí),加上填料的壓實(shí)質(zhì)量不容易控制,壓料級配的選擇不合理,會導(dǎo)致壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。即使施工時填料的壓實(shí)度達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,但是由于路基填料的易變性和抵抗荷載能力較差,在線路投入運(yùn)營之后填料還會進(jìn)一步的壓縮變形,原因是在施工過程中,填料顆粒間的孔隙不可能隨著壓實(shí)設(shè)備的反復(fù)碾壓而完全消除,始終存在一定的空隙。線路投入運(yùn)營之后在列車反復(fù)動荷載及填料自重的靜荷載作用下,還會被繼續(xù)壓縮,其空隙率也會繼續(xù)減小,還會發(fā)生塑性變形,使得路橋過渡處出現(xiàn)沉降差。

    2 處理措施和方法
    2.1 一方面在列車動荷載影響下基床以上部分線路的抵抗變形能力,另一方面是土工結(jié)構(gòu)的柔性路基和人工結(jié)構(gòu)的剛性橋臺之間工后沉降差引起軌面彎折的限值問題。這兩方面對高速列車的運(yùn)行產(chǎn)生各不相同的不同程度的影響。所以說必須的根據(jù)實(shí)際情況采取合理的方法來處理它們之間的差異。
    2.2 根據(jù)鐵道線路的構(gòu)造特點(diǎn),路橋過渡段的處理措施可分為三大類,即:第一種:在過渡段較軟一側(cè),增大路基基床的豎向剛度值,減少路基結(jié)構(gòu)物的工后沉降。如加筋土法、土質(zhì)改性法、碎石填料填筑法(即碎石類材料填筑法)、過渡板法等;第二種:在過渡段較軟一側(cè),增大軌道結(jié)構(gòu)的豎向剛度值。如通過調(diào)整軌枕的長度和間距、增大軌排的抗彎模量或增加道床的厚度來提高軌道的剛度;第三種:在過渡段較硬一側(cè),減少軌道結(jié)構(gòu)的豎向剛度。如通過設(shè)置軌下、枕下、碴底橡膠墊塊等方法來減小軌道的豎向剛度。
    在高速鐵路路橋過渡段的設(shè)計(jì)時,這三類方法都應(yīng)考慮,綜合處理。
    2.3 不同土壤在相同壓實(shí)機(jī)具下達(dá)到同等壓實(shí)度時的壓實(shí)變數(shù)和松鋪厚度的關(guān)系,從試驗(yàn)結(jié)果比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo),選出最適宜的土壤作為填料。由于基層質(zhì)量不好而引起的干縮比較小。但對于礦質(zhì)集料粒徑過小,細(xì)集料較多的,則容易產(chǎn)生裂縫。
    2.4 針對剛?cè)嵝缘倪^渡結(jié)構(gòu),產(chǎn)生軌道不平順,進(jìn)而對列車產(chǎn)生一些重要的影響。通過改變兩種結(jié)構(gòu)的對接形式,控制二者的沉降差,實(shí)現(xiàn)路橋過渡段平滑過渡。
    3 施工注意事項(xiàng)
    施工過程中要嚴(yán)格的按照施工規(guī)則進(jìn)行施工,下面是過渡段施工需要控制的要點(diǎn)及注意事項(xiàng):
    3.1 對路基過渡段進(jìn)行大面積施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)段取得的施工工藝參數(shù)進(jìn)行施工,熟練的掌握一些施工技巧和施工規(guī)范?？刂坪霉に嚵鞒獭⑺射伜穸?、表面平整度、施工含水量、壓實(shí)遍數(shù)、配套機(jī)械、填筑速度、檢測方法等。
    3.2 施工中要嚴(yán)格的按照施工順序進(jìn)行合理的配料,進(jìn)行合適的壓實(shí)工藝。
    3.3 為了控制攤鋪厚度,采用方格網(wǎng)控制填料量。施工過程中要消除粗細(xì)集料離析“窩”或“帶”現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,采用人工或機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場摻拌,確保填筑質(zhì)量,控制填筑標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)禁出現(xiàn)彈簧、松散、起皮等現(xiàn)象發(fā)生。
    3.4 壓路機(jī)碾壓不到位時采用人工沖擊夯夯實(shí),對于質(zhì)量可疑地段,應(yīng)視情況增加檢驗(yàn)的點(diǎn)數(shù),采取適當(dāng)?shù)拇胧?控制好邊角壓實(shí)質(zhì)量。
    3.5 施工過程中,要配備足夠的人員來加強(qiáng)驗(yàn)檢測過程控制,從而來縮短檢測時間。在檢測過程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測,有條不紊的進(jìn)行。
    4 結(jié)論
    通過上文分析,對路橋過渡段存在的問題有了一個較全面的了解,對施工中采取的必要措施和注意的事項(xiàng)做了系統(tǒng)的總結(jié)。但是隨著我國高速鐵路的發(fā)展,對路橋過渡段提出了更高的要求。需要控制更多的技術(shù)指標(biāo),希望在本文的基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用現(xiàn)有的模型軟件,進(jìn)行模擬預(yù)測,進(jìn)而對路橋過渡段質(zhì)量控制有更好的效果。