高速铁路施工期间路基与桥梁、涵洞过渡段的处理措施
2016-12-29陈洁芳
陈洁芳
【摘 要】在铁路,公路建设中,路基与桥梁,路基与隧道,路基与涵洞等连接处,由于构筑物刚柔程度和变形特性的差异,在车辆荷载的长期反复作用下有可能产生较大沉降,尤其是产生不均匀的差异沉降,导致线路的不平顺、车辆的剧烈震动或发生晃车现象,从而危害到行车的安全和旅客的舒适度。对于高速铁路而言,路况条件和行车条件的要求更为严格,因此,工程实践中常常在这些连接处设置一段刚度逐渐变化的过渡段,以便缓和路基与桥梁(涵洞、隧道等)构筑物刚度的突变,控制差异沉降,实现线路的平顺过渡,以满足工程建设的迫切需求。
【关键词】高速铁路 路基 过渡段 措施
对路桥过渡段设计图纸中给定的处理方法,如何选择适当的填料和合理的施工机械、施工工艺、质量检测及沉降观测方法,是过渡段变形控制处理成败的关键。为保证客运列车安全、平稳、舒适地运行,控制沿线路纵向差异沉降,尤其是控制路基与桥涵等构筑物的差异沉降,实现轨道刚度及沉降平顺过渡是一个重要环节。如何合理地解决全线的各类建筑物的差异沉降,实现平顺过渡,有必要研究不同类型过渡段的动静力特性和变形特性,研究有关无砟轨道过渡段的变形参数和施工控制技术,以及对不同填料填筑的路堤在动荷载作用下的动力特性和变形特征作对比性试验研究,对于密集度较大的相邻过渡段之间的相互影响需要作现场试验研究。
1 概述
在现有过渡段的设计中,涵洞等构筑物与路基之间执行相同的工后沉降控制标准,仅在连接处设置了级配碎石+5%水泥过渡,但由于两者之间采用的地基加固方案和上部荷载水平有所不同,导致涵洞与路基的差异沉降必然存在,这种差异沉降在目前的I级干线铁路中普遍存在。另外,各铁路建设项目多以路堑弃碴填料为主,不可避免的采用了不良土质改良后填筑路基,而不同土类填筑的路堤在列车动荷载作用下的动力特性和变形特征,以及对过渡段路基有何影响,目前尚无研究成果。针对上述情况,如何合理地解决高速铁路的各类建筑物的差异沉降,实现平顺过渡,有必要研究不同类型过渡段的静动力特性和变形特性,研究有关无碴轨道过渡段的变形参数和施工控制技术,并对于密集度较大的相邻过渡段之间的相互影响需要作现场试验研究。
2 高速铁路施工期间路基与桥梁、涵洞过渡段的处理措施
2.1 选择优质填料建筑法,进行土质改良
在高速铁路施工期间高速铁路施工期间路基与桥梁、涵洞过渡段进行处理时应当选择优质的填料作为过渡段建设,通过优质的填料选择,加大过渡段较软的一侧的硬度,增进材料稳定和易控制性,减小路基沉降,稳定的填充过渡段的空间性。此外也可以对选择填充的土质进行适当改良,提高填土的强度,增加填土的压缩性,减小路桥之间刚度的差异性,避免由于填土的强度过低造路基与桥梁进行连接的过渡段变形,造成路面平整度受到损失。
2.2 加筋土法和使用过渡板
在过渡段的建设过程中在过渡段的基层建设时适当的增加筋材数量,保障过渡段的基层强度,而筋材的空间布置位置应该依据过渡段的实际情况给予相应的变化,加筋土的方式主要可以增加过渡段的抗压能力,增强过渡段的负荷承受能力,避免过过渡的变形。其次,可以选择使用过渡板的方式对过渡段经行保护和处理,过渡板可以缓解由于高铁运行过快,质量过重造成的过渡段受损严重的弥补,直接增加过渡段的抗压强度,安全系数相对较高,保障过渡段的安全且操作性较容易。
2.3 增大轨道刚度
增大轨道刚度是通过改变轨道刚度的办法提升过渡段的可承载能力。首先可以通过调节轨枕的长度和间距来增大轨道刚度。通过调节轨枕的长度,增加间距来增大轨道受力面积,使轨道所承受的压力减缓,实现减轻过渡段上部的轨道压力,从而减轻过渡段的受重能力;其次增大轨道刚度。过渡段的基层相对于其他直接建设在地面上的基础相比较脆弱,因此应当加大轨道的刚度,增加轨道的受重能力以缓和过渡段的承重能力。
2.4 设置橡胶垫层减少过渡重力
将橡胶层应用到过渡段较硬的一侧能够减轻轨道与过渡段之间进行直接摩擦。使过渡段的硬侧刚度值与软侧的硬度值相互平衡,形成过渡段受力平衡,避免由于一侧受力过大造成路面的变形坍塌。同时,由于过渡段的建筑以钢筋和土质填充为主,路面由于受到严重的挤压,造成过渡段内部土质板结,形成土质之间的空隙,也会造成路面的变形,承重能力下降,是过渡段造成破坏。在过渡段中设置橡胶层能够缓解过渡段整体受压程度,平衡过渡段两侧的受压能力,一定程度上减缓了过渡段的承重,能够保护过渡段的使用。
3 结语
高速铁路的发展提升了运输的速率,提高了经济发展程度,但在高速铁路施工期间路基与桥梁、涵洞之间的过渡段处理问题依旧是高速铁路建设中的重要问题所在。本文针对高速铁路实际建设中存在的问题给予一些较为实用的方法对高速铁路建设中的过渡段建设问题给予解决,以促进对高速铁路建设中过渡段建设提供解决意见,提升铁路建设的效率。
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