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高速铁路路基与桥梁过渡段问题的研究章军

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：章军

[导读] 摘要：过渡段设计是保证道路、桥梁工程使用性能与质量的关键，该部分设计施工水平会对整体工程使用产生直接影响。

        中建四局土木工程有限公司广东深圳 518052
        摘要：过渡段设计是保证道路、桥梁工程使用性能与质量的关键，该部分设计施工水平会对整体工程使用产生直接影响。由于受到台背材料等因素影响，实际进行过渡段设计施工时，还存在着一些问题需要进行完善。本文将以此为核心，通过对过渡段设计施工问题的分析，提出几点针对性应对措施，旨在改善过渡段设计施工困境，实现理想化道路、桥梁工程施工建设模式。
        关键词：高速铁路路基；桥梁过渡段；过渡段设计施工
        引言：
        在铁路路基与桥梁间，设计有一定长度的过渡段。当铁路轨道的刚度发生变化时，路基和桥梁间的沉降差会减小，列车经过该位置时震动的减小，进而有效缓解了线路的变形，提高列车运行的安全性。只有确认该位置的施工质量，才能保证铁路运营过程中的安全性。为达到该目标，施工企业应严格按相应的标准和要求来开展施工。另外，还可通过借鉴发达国家的施工经验和科研成果等方式，有针对性地处理我国在实际施工过程中出现的问题，并提前制定相应措施来加以应对。相关工作人员也要积极探索，制定出一套符合我国地质条件的铁路路基和桥梁过渡段施工方法，提高铁路建设质量，确保列车安全和平稳的运行，为人们的出行提供保障。
        1铁路桥梁过渡段施工的重要性
        变形是铁路桥梁过渡段最易出现的问题，而产生该问题的主要原因在于：在过渡段施工过程中，我国常常会应用级配碎石填埋法这一施工方法，施工过程中碎石间难免存在一定程度的缝隙；列车经过时，该部位的荷载会大大增加，持续降低碎石材料间的缝隙，继而产生了过渡段沉降的问题。另外，在实际施工中，针对过渡段的施工往往都不够全面，因此无法保证该部分的压实度，造成列车往后在经过该位置时，不可避免地于过渡段处产生较大的沉降差，从而产生大规模的变形。故而，对于保证铁路运行安全来说，铁路路基和桥梁过渡段施工技术的应用水平十分重要。
        2过渡段设计施工问题
        2.1刚度差异方面
        现代桥梁工程多以钢筋混凝土结构为主，而路面结构以混凝土、土质等多种结构为主，桥梁刚性相对较高，两者很容易会出现刚度差异问题。工程在经过一段时间使用之后，因为受到负荷力作用，桥跨结构会出现变形状况，但变形多以基础以下部分为主，整体变形程度相对较小，且桥体不会发生明显变形问题，在路基填料自重以及外部荷载等因素作用下，会出现永久变形或弹性变形现象。
        2.2台背材料方面
        作为台背施工关键所在，填土施工质量会对道路桥梁工程，尤其是桥梁工程产生重要影响，填土质量与台背施工效果有着密切关联。但就目前施工实际情况来看，部分施工单位在进行台背部分施工时，存在着对台背材料选择重要性有所忽视的状况，没有对材料参数以及性能指标等展开深度分析，导致所选材料存在透水性能过强等问题，很容易会在后期施工时造成其桥梁出现较大空隙的状况。
        2.3设计深度方面
        因为受到主观以及客观等方面因素影响，在具体展开地质钻探布控过程中可能会出现钻探深度不足或布控数量不达标等方面的状况，会直接造成选用计算参数和实际情况存在严重出入的状况，会对软土地基处理质量产生直接影响，并不利于软土地基施工。同时桥梁桥头部分施工，没有实施专项搭板设计也会对最终施工效果形成负面影响。
        3问题优化措施
        3.1设计控制
        3.1.1变形控制
        根据交通部门相关规定，在完成路基建设之后，需要在规定时间内对沉降数据展开考察与检测，确定允许沉降数值范围。在此基础上，需对施工部分展开监控，确定在三个月内沉降数值是否与国家相关要求相符，在所有数据达到相应标准之后，才可展开下一步施工。

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        3.1.2缓和过渡段设置
        在对地下处治方案实施设计时，需要对缓和过渡段间展开充分考量，以便实现对段间差异沉降的有效管控。因为各结构形式并不相同，所以桥台大刚度混凝土结构过渡到柔性填土路基结构时强度存在一定差异，此时需要做好强度分析，要按照分析结果科学展开过渡段设计，以便达到最佳设计效果。
        3.1.3土工格栅设计
        科学运用土工格栅可达到对受力方向实施有效调节的目标，在车辆来往行驶压力过大时，地基会在土工格栅作用下，始终保持受力点垂直度，会有效降低地基变形概率，保证来往车辆行驶平稳程度[1]。此外，因为土工格栅具备良好的弹性，所以可有效降低压力对于地基的影响，会达到进一步提升运行安全的效果。
        3.1.4搭板专项设计
        搭板设置是妥善解决过渡段不均匀沉降的有效手段，在实际施工中发现，即便在施工中展开了搭板设置，也无法达到完全避免过渡段不均匀沉降问题的目标，而造成这一现象的主要原因，就是因为搭板设计不合理或没有得到足够重视所造成的[2]。所以设计人员需要对该部分设计予以高度重视，应按照搭板受力状态，利用简支梁对搭板长度展开计算，并要保证其长度能够跨越台背无法压实土体，从而保证最终搭板应用效果。
        3.2施工控制
        以挤密桩复合地基施工为例。在对路基填土实施处理时，多会运用挤密桩复合地基模式完成相应处理。在具体施工时，会先在完成填筑的路基上展开成孔施工，以便通过对挤密作用的运用，保证路基土密度程度，之后会对成孔展开材料填筑以及振动压实等处理，直至成桩为止。在挤密桩的作用下，路基会逐渐接近桥台位置，此时可通过变长桩或减少桩间距等方式，展开过渡段间刚柔过渡处理。因为桩具有良好的挤密作用以及置换作用，可达到有效提高路堤填土密度程度的目标，所以路堤刚度会得到切实提升，应力数值也会出现明显减小的趋势，可实现对路堤压缩变形问题的妥善处理[3]。此外，因为桩的施工材料较为低廉，所以该项施工还具备良好的经济性能。
        3.3材料控制
        为妥善解决台背材料所造成的各项问题，在具体展开材料控制时，需要做好以下几项工作：①保证材料选择谨慎程度，在进行材料挑选之前，需要先结合施工要求以及标准，确定材料参数与性能标准等内容，并要以此为基础展开材料选择；②对材料透水性能展开重点检查，保证其透水性能可以保持在合理范围之内，以防对后续施工形成负面影响；③尽量选择轻质地材料，在保证材料承载力以及刚性满足相应要求的基础上，通过对轻质地材料的运用，有效降低地基不均匀沉降问题，确保地基沉降量可以被控制在合理范围内；④注重材料承载性能，保证材料能够满足台背施工阶段各项承载力要求，防止出现过渡段路基结构发生扭曲变形的问题；⑤除上述几点外，还要对材料压实性以及抗腐蚀性等展开检查，要保证所选材料合理性，以为台背施工提供可靠材料方面支持[4]。
        结束语：
        通过本文对道路桥梁过渡段相关内容的介绍，使我们对过渡段设计施工问题有了更加清晰的认知。工程设计施工单位应明确认识到过渡段设计施工合理性的重要作用，要进一步加强对设计施工问题的分析与研究强度，要以问题为导向，结合桥梁道路工程施工情况，科学展开问题优化措施编制，确保可以达到良好的材料、施工以及设计控制效果，过渡段各部分施工可以达到预期施工要求，进而达到预期过渡段施工目标。
        参考文献：
        [1]徐荣娟.高铁路基与桥梁过渡段病害机理及处理技术[J].绿色环保建材，2019（03）：112.
        [2]余聪.铁路路基与桥梁过渡段施工技术的渗透[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2019（03）：165-166.
        [3]武子涛.公路路基与桥梁过渡段的施工技术研究体会[J].智能城市，2018，4（15）：90-91.
        [4]吴祺.高速铁路路基与桥梁过渡段技术实践分析[J].建材与装饰，2017（50）：267-268.