摘 要：高速鐵路建設工程中，常發(fā)生因路基與橋梁的剛性差異導致的不均勻沉降和軌面彎折現象，造成了線路結構的不穩(wěn)定和維修成本的增加，甚至可能給高速行進中的列車帶來重大的安全風險。因此，建設人員應在設計和施工環(huán)節(jié)加強路橋過渡段的沉降控制，在最大程度上確保軌道平順可靠，為實現列車的高速安全運行奠定堅實的基礎。

關鍵詞：高速鐵路 路橋過渡段 沉降 控制

中圖分類號：U415 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0047-01

近年來，高速鐵路因其速度快、能耗低、載客能力強、舒適便捷等優(yōu)點逐漸成為了我國公共交通建設中不可或缺的重要組成部分。在高速的運行狀態(tài)下，鐵路系統整體的可靠性對確保列車的安全和舒適至關重要，這就要求鐵路建設工作者提高整個線路中橋梁、隧道、路基等各種結構物的施工質量，在最大程度上確保軌道堅實、平順，為實現列車的高速安全運行奠定良好的基礎。在實際工程中，由于路基與橋梁存在著較大的剛性差異，其沉降的不一致性常使軌面出現彎折，不利于路線結構的穩(wěn)定，不但會造成運營使用階段中維修成本的大幅增加，甚至還可能給高速行進中的列車帶來重大的安全風險。因此，建設人員必須在設計、施工、驗收等各個環(huán)節(jié)提高對路橋過渡段的重視程度，全面了解沉降差的產生原因，有針對性地做好過渡段的沉降控制工作。

1 高速鐵路路橋過渡段產生沉降差的原因

首先，橋臺和路基的結構差異是造成沉降差的根本性原因。相較于剛性的橋臺，路基通常是柔性的，二者在材質重量、強度和基礎應力等方面的不同，必然導致工后會出現不一致的沉降量。經過一段時間的使用后，填料會在自重和列車等外力下產生塑性變形，使孔隙率發(fā)生變化。而過渡段常生產微小的伸縮裂縫，也讓雨水更加容易滲透并帶走其中的細粒土，這一現象將使孔隙率進一步改變，最終導致過渡段沉降變形越來越顯著。

其次，設計中對碾壓條件考慮不足、排水設計不合理，施工中對軟基處理不當、對填料級配的要求不嚴格、壓實設備功率未達標準等人為因素也是導致沉降差產生的重要因素。以過渡段的填土施工為例，與近剛性的橋臺相比，橋臺后路基的固結度很難達到100%，特別是其狹窄的工作面往往會造成碾壓質量的下降，使過渡段的沉降問題進一步加劇。

2 路橋過渡段沉降的具體控制方法

2.1 設計環(huán)節(jié)對高速鐵路路橋過渡段的沉降控制

高速鐵路路橋過渡段的設置，主要是通過一定長度內剛度的逐漸變化，最大限度地降低路橋沉降差給鐵路運行造成的不良影響，從而確保高速列車的安全性和舒適度。在過渡段的結構設計中，應首先制定合理的地基處理方法，如用水泥粉煤灰碎石樁加土工合成材料對軟土路基進行處理，該方法可有效縮短填料的固結時間，在保證工期的基礎上減少沉降形變對線路的影響。其次，應針對具體的工程情況正確選擇填料的強度和級配，通常應采用強度高、剛度大的級配粗粒料，包括摻水泥級配碎石、級配砂礫石等。此外，還應在過渡段設置相應的排水設施，降低雨水侵蝕對路基沉降變形的影響。

2.2 施工中的沉降處理技術

2.2.1 加筋土路堤處理技術

加筋土路堤處理技術是指通過在路橋過渡段中埋設一定數量的加筋材料，以增加路基強度，大幅度提高路堤剛度，減小路基變形。通過調整拉筋材料的布置間距和位置，可將橋背路基與橋梁交界處的臺階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降，從而達到使路橋過渡段平順的目的?，F場試驗和室內試驗研究表明，加筋土路堤結構能有效地處理由橋背路基土的沉降而引起的線路不平順。在施工中，應按照一定的壓實標準填筑，選用適當的拉筋材料，并將橋背路基表面沉降控制在4～5 cm內，使其形成線形連續(xù)型沉降。

2.2.2 鋼混過渡搭板的設置技術

工程中可將一鋼筋混凝土搭板設置于過渡段，其一端簡支在枕梁上；另一端則支撐在剛性橋臺上。通過搭板的設置，可以使剛性橋臺和柔性路基之間的變化趨緩。搭板的長度多在5～6 m之間，且通?！?0 m，其放置方式和厚度應依據實際情況決定。研究顯示，當搭板縱坡變化值在0.1%～0.4%以下時，不會影響行車舒適性。但應該注意的是：搭板的設置能顯著增加軌道剛度，但不能減小路基下部及地基變形，因此必須配以其他處理措施才能有效地控制由此而引起的軌面彎折。

2.2.3 粗粒料級配填筑技術

粗粒料級配填筑技術是指將砂礫石、碎石、低等級混凝土、水泥石灰穩(wěn)定砂石土等強度高、形變小的級配粗粒料用于路橋過渡段的填筑施工中，以減少填料的壓縮性，最大限度地消除路橋之間的沉降差異。在實際操作中，應在確認基坑尺寸合格后，及時進行基底壓實。無法使用壓路機時，可用質量為300～700 kg的小型手推式電動打夯機壓實，壓實合格后，方可進行填筑。首先填筑青石碴，每層青石碴的松鋪厚度應≤20 cm，并攤鋪均勻。整平后，用質量為500～700 kg的手推式電動夯機壓實至沒有明顯碾壓痕跡后，用灌沙法測定干容重，合格后方可轉入下一層，直至達到標高要求，再填筑二灰碎石。每層二灰碎石的松鋪厚度也應≤20 cm。含水量適宜的混合料應采用集中機拌，運至工地攤鋪、整平，用12～15 t的壓路機慢速碾壓。對于邊角部位，可用質量為500～700 kg的小型手推式打夯機補壓。

4 結語

綜上所述，高速鐵路路橋過渡段的沉降控制是確保行車安全性和舒適度的關鍵環(huán)節(jié)，必須得到建設方充分的重視。除在設計階段指定正確的地基處理方法及填料標準外，施工中也必須依照具體情況選擇加筋土路堤處理技術、鋼混過渡搭板設置技術、粗粒料級配填筑技術等一系列的控制手段，降低沉降形變對工程的影響。此外，合理的施工組織和工藝監(jiān)測也是確保工程質量必不可少的一環(huán)。相信隨著工程標準的不斷規(guī)范和工藝技術的不斷改進，我國高速鐵路路橋過渡段沉降問題終將得到有效的控制和解決。

參考文獻

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