试析高速铁路路桥过渡段技术处理策略

朱东军

摘要：由于高速铁路具有全天候运营、稳定快捷、安全舒适、运输客流量大、无污染和能耗小等优点，世界各国对于高速铁路的建设纷纷予以广泛的认同以及高度的重视。现阶段，高速铁路的设计标准与施工要求越来越高。作为刚性桥台与柔性路堤的结合部位，路桥过渡段在结构上属于塑性变形和刚度的突变体。由于高速运行的车辆动荷载的作用,桥头处常出现振动较大的跳车现象，导致过渡段的沉降现象的出现。本文针对路桥过渡段线路结构变形不一致进行分析，探讨高速铁路路桥过渡段产生沉降差的原因，提出在过渡段应采用的处理技术策略。

关键词：高速铁路、过渡段、技术处理、处理策略、沉降

中图分类号：U238文献标识码：A 文章编号：

高速铁路具有快捷准时、全天候运营、安全舒适、耗能低、污染小等优点，被世界各国予以高度的重视以及广泛的认同。高速铁路的发展要求构成铁路系统的方面具有高品质和高可靠性，其中最重要的是路线平稳与安全。《国民经济和社会发展“九五”规划和2010年远景目标纲要》中明确指出高速铁路的建设是我国社会发展的长远目标之一，坚持广泛吸收引进国际先进成熟技术并加强自主研发，可以有助于形成中国特色的高速铁路的运营体系，建设出具有世界尖端科技水平的高速铁路。

然而，长期以来，在我国的高速铁路的设计与发展中不难发现，铁路路基与桥梁的连接处一直是路基工程的薄弱环节，许多铁路线路的桥头都存在严重的轨道动态不平顺甚至出现跳车现象，这可以直接影响列车运营舒适度和安全性。经研究发现，路桥过渡段的刚性和柔性的差异沉降所致这种不良现象。因此，路桥过渡段特殊设计和精心施工对于实现路基与桥梁的平稳连接过渡有着十分重要的现实意义。

一、路桥过渡段产生沉降差的原因

由于路基与桥梁处的刚度差别大，不仅会容易引起轨道刚度的变化，而且对于路基与桥台的沉降的影响很大。因此，在高速铁路的桥路过渡点附近极易产生沉降差，导致轨面发生弯折。一旦高速行驶的列车通过时，列车与轨道的震动会影响铁路结构的稳定，危及行车安全。产生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，对于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，并且没有严格要求填料的准备，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碾压工作完成不到位，填土压实质量不能有效地进行控制，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，会造成严重的质量缺陷。

（2）重视桥面轻视道路建设

在对于高速铁路的桥面建设中，对于桥面建设重视，然而对于过渡段区的施工质量较为轻视，是影响过渡段区发生沉降问题的原因之一。由于桥梁施工的工程建设巨大，集中大量工程技术人员，投资较多，被视为保证线路正常通车的关键。然而路基施工却被技术工程师轻视，未能投入必要的技术人员，因此成为质量控制的薄弱环节，易发生沉降等质量问题。

（3）雨水的侵蚀作用

由于高速铁路的地基在塑性累积变形过渡段中，经过列车的外力作用以及载荷填料的自身重力作用导致地基发生不均匀沉降，在受到雨水的侵蚀作用下，使填土的孔隙率发生改变，引起桥台后的填土产生伸缩裂缝。不仅如此，水的渗透流动可以带走填料中的细粒土，使过渡段的强度降低，出现沉降变形，过大沉降的现象。

（4）地基条件原因

部分高速铁路本身修建于地基条件较差、未经有效处理的软地基土上，并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，另外，地基性质及结构的不同导致产生的沉降以及沉降达到的稳定的时间不同，在路基过渡处路和桥的工后沉降量不同，容易产生沉降差，造成桥头跳车的后果。

（5）处理方法的差异

由于在软土地基区段对于过渡段和桥台地基的处理方法有差异性，同样容易引起过渡段沉降差。桥台处一般采用深度达数十米刚性的钻孔灌注桩，基本不产生变形，而路堤采用深层搅拌桩法、排水固结法、碎石桩法地，难以达到基固结度，在桥台台背处易出现纵坡突变点。

二、高速铁路路桥过渡段的施工技术

在高速铁路在建设的过程中，保证车辆的高速、平稳、安全地运行，是世界各国的交通运输系统设计的重点之一。在高速铁路的发展过程中,线路易发生不平顺的部位应加以重视。路桥过渡段的施工质量作为保证交通顺利运行的核心与基础，保证路桥过渡段的施工质量，采用有效的施工技术显得更为重要。由于路桥过渡段地理位置的特殊性，依据建设的系统工程的观点，在结构设计、施工组织、工期安排、质量检测等方面，采取相应的措施，严格控制过渡区沉降不均匀引起的轨面变形以及轨道的刚度变化，保证高速列车安全平稳运行。

（1）保证地基土的硬度

在对于高速铁路路桥过渡段进行施工建筑时，区域内的地基竖向硬度产生变化，产生沉降，响列车的运行。因此，在路桥过渡段区域内，地基土不但需要满足铺设轨道的基本要求，而且要满足地基土的硬度要求。在确保路桥过渡段地基与桥台和相邻路基的地基同时进行建筑施工的前提下，验收合格之后，进行填土建筑施工。

（2）选择优质的填筑材料

对于高速铁路路桥过渡段的地基土的硬度进行验收后，进行填筑施工。为有效地控制路桥过渡段的工后沉降范围，在选择填筑材料时，应采用材料质量可靠，容易控制的材料，填筑强度高、变形小的粗颗粒配料。按照较高的压实标准下减小路基本身的压缩，对地基土进行加固，选择轻型填料进行填筑，减轻对桥台的水平压力，减少对地基的竖向加载作用，从而保证过渡段的刚度和变形的均匀过渡。

（3）做好过渡段内排水设施的设计

在过渡段进行填筑时，要注意做好过渡段内包括横向排水和纵向排水的排水设施的设计，防止施工工程中雨水以及地表水的流入对工程造成影响。对于有积水的部位，要及时进行挖掘排水沟，或者用水泵进行排水。在过渡段进行填筑工程之前在原地基土上设置排水设施。不仅要对地基土进行加固处理，还要在地沟内周围设置排水塑料管，防止地基下沉、变形的发生。

（4）选择机械进行碾压

在过渡段进行填筑材料后，选择机械进行碾压。对于施工空间较大的过渡段区域，可以采用大型振动压路机进行施工。在施工碾压时要遵循先轻后重、先慢后快的原则，采用小型手扶式振动压路机碾压大型压路机无法工作处，采用片石填充小型手扶式振动压路机无法工作处，用平板振动器振动压实。

结束语：

在路桥过渡段的施工过程中，对于防止发生沉降引起桥头跳车现象处理方法多种多样。工程师应当根据工程的实际背景选择经济适用的方法。减小路桥结构的沉降差，提高高速铁路的运行质量，增强轨道结构在动载作用下的稳定性，进行路桥过渡区域的处理的每一个步骤都是至关重要的。过渡段的施工质量是整个高速铁路路桥工程的施工核心与重点，要做好每一个步骤，以过硬的技术带来高质量、高品质的路桥过渡段施工项目。

参考文献：

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