铁路路基与桥涵过渡段施工技术研究

铁路路基与桥涵过渡段施工技术研究

范景龙

中铁九局集团第二工程有限公司132000

摘要:在铁路建设中，路基和桥涵过渡段施工是整个路基施工中的关键点。不均匀沉降问题是路基与桥涵过渡段的主要质量问题，也是铁路建设施工中的一个质量通病，而施工质量是造成路基与桥涵过渡阶段发生沉降问题的主要原因。本文主要针对路桥过渡段施工相关技术进行分析，对路基与桥涵过度段质量控制的要点进行研究，以供相关行业工作者参考。

关键词:铁路路基；桥涵；过渡段；沉降；施工质量

铁路安全、舒适运行的基础与线路各种结构物、线路的平顺性等由直接的关系。尤其是铁路路基与桥梁结合部，由于两种不同构造之间存在一定的刚度差，其沉降度不同，容易出现沉降差，对铁路结构的稳定性带来影响。为了降低沉降差的产生，可在路基与桥涵结合部位设置过渡段，能够使沉降差有效的减小，保证了线路的平顺性。所以，在铁路建设过程中，过渡段施工是工程重要的组成部分。本文以东北东部铁路通道登沙河至庄河段铁路工程为例，其中涵盖42个涵洞、6座框构桥、4座特大桥，路基长度14km。全线设置过渡段104处，主要过渡段类型有路桥过渡段、路涵过渡段等。本文重点对路基与桥涵过渡段施工技术及质量控制措施进行分析。

一、路基与桥涵过渡段沉降原因分析

1、基础土质不良导致沉降发生

由于桥涵工程大多数都处于沟壑位置，土层中含水量高，以软土比较多见。因为软土本身具有较高的含水量，压缩性强，抗剪力低，孔隙比大，因此在软土土质上修筑路基，沉降问题非常多见。加之桥头台背路基的修筑高度相对比较大，基底应力相对也比较大，也提高了地基沉降发生的概率，尤其是在施工结束后发生沉降的可能性较大。

2、台背填料压缩导致路基沉降

由于台背调料存在空隙，并且含有一定量的水分，在施工过程中，没有一种施工工艺能够将填料颗粒之间存在的空隙完全消除。所以在车辆振动荷载及铁路自重垂直荷载的作用下，孔隙在力的作用下，逐渐降低，填料密实度越来越大，在一定时期内，路基会产生沉降。该沉降类型与施工条件、填料性质及防护排水工程设置等有直接的关系。

3、桥台背填土压实度不足

在过渡段施工中，因为压路机碾压过程中，工作面相对比较小，特别是在对桥台台背周边进行施工时，压路机对很多细节方面的施工都无法进行作业，这就导致了桥台台背及锥坡填土存在压实度不足的问题，尤其是在压力机无法触及的工作面，是沉降发生的主要位置，也是过渡段沉降出现的重要原因。此外，受施工人为因素与其它一些压实条件限制，过渡段压实度不足的问题也时常发生。

4、土体固结促使沉降发生

对于台背填土而言，其固结并非在施工结束就固结完成，按照固结理论，填土中存在的空隙水，完全排出需要较长的时间，贴别是对粘性填土，排水时间更长。所以，在施工结束乃至铁路开通运行后，填土在很长一段时间内仍处于固结期，而这个时间段的长度与压实程度、填料类型及排水条件有直接关系，必然在这个过程中，填土会产生固结沉降，导致路基一定程度上也会产生沉降。

二、路基与桥涵过渡段施工技术

1、施工工艺流程

铁路路基与桥涵过渡段施工工艺流程如图1所示：

2、填筑施工

（1）基底处理。对过渡段基底进行处理的时候，要与相邻路堤、桥台基底处理同步进行。处理以后基底表面要保持碾压密实、表面平整，按照相关规范保证压实质量。①地基处理。为了有效的降低基础沉降，提高地基的承载力，对于不同的路基地质条件，要对应选择不同方法对地基进行加固处理。常用方法有岩溶注浆法、基础置换法、桩网复合地基及振动挤密法等。如果选择桩网复合地基，在挤密桩加固处理时，应该先对过渡段桩基加固进行施工，然后对桥涵基础进行加固施工。施工结束后，做好地面排水处理，避免地表水渗入地下。②基坑回填。在桥涵基础施工完成以后，路基与桥涵之间会出现不规则基坑，需要用回填材料复填，对基坑要及时进行回填，防止基坑积水浸泡基坑。首先将基坑内的积水及表层浮土清除，然后再进行填料回填，回填前要进一步劝人地基承载力，如果承载力不足要采用夯实、换填等方法对地基进一步处理。本案例工程中均采用C25混凝土进行回填加固处理。③台背后排水。路基与桥涵结合部位要设置0.15m厚无砂混凝土预制砌块做渗水墙，墙底部要埋设直径100mm高强度RCP排水网管，将台后地表经流水排出，防止地基在给水下渗作用下软化，导致基础沉降加剧。

图1铁路路基与桥涵过渡段施工工艺流程

（2）填筑施工。在确保渗水墙与桥台的强度达到设计要求以后，即可进行过渡段填筑施工。①确定与标记过渡段范围。按照施工设计图，通过现场测量放样，对边桩、中心桩进行定位，对过渡段的范围进行确定与标记。在确定过渡段范围时，应该以计算边线向外拓宽50cm。将填层与分层天主线在桥台中间与两侧标记处，对每层的松铺厚度与压实厚度要直观明了的标记出。②填料运输及摊铺。采用厂伴生产级配碎石，将碎石用大型自卸汽车运往施工场地。进行摊铺的过程中，先在路基上画出方格网，以每车填料放量与松铺厚度之比来确定方格网的大小。摊铺时由专人进行现场指挥，每车填料可铺设的面积利用车辆的规格与型号来计算，用白灰画出方格网，填料卸载在方格网内。级配碎石运往施工现场后，应该按照要求卸下，用推土机先大致推平，然后用平地机仔细推平，填料摊铺平整以后，人工对不平整处进行检查与找平。最后用压力机进行压实，此时需要注意的是，如果选择小型压路机，则松铺厚度不超过20cm为宜，如果采用大型压路机，则松铺厚度不超过30cm为宜。③选择压实机械。施工时过渡段地基填筑与相邻路基填筑施工尽可能的保持同步进行，如果无法同步进行，要预留出足够搭接台阶。主要采用大型振动压路机进行压实施工，同时以小型夯实机具及小型振动压力机辅助压实。④碾压。对路基进行碾压的时候，遵循先轻后重、先静后振、先慢后快、互相搭接的原则。碾压顺序遵循：直选路段由两侧向中央碾压，曲线路段由中间向两侧碾压。在碾压过程中，以纵向进退式碾压方式进行，严禁在作业面拐弯或调头，区段交接处要反复重叠碾压，交接处搭接压实长度要大于2m。为了防止碾压时挤压台背，对台背后2m范围进行碾压时，采用小型振动压路机进行压实，用冲击夯夯实，禁止用大型振动压路机。碾压施工中，对最大行驶速度、强振速度及静压速度等要合理控制，保证均匀碾压。对路基两侧、桥台后、沉降板测杆周围等处采用小型夯机反复夯实压密，避免出现漏振、漏压情况。通过实验，对不同松铺厚度、不同型号压力机、不同碾压次数、弱振次数、静压次数及行驶速度进行确定，保证实验结果符合规范与设计要求。监理工程师对碾压后纵向长度、横向宽度、平整度、横坡度及压实度等各项指标参数确认合格后，才能进行下一步碾压施工。⑤养护。每一层碾压完成后，都必须进行养护，在下一阶段的填筑与碾压前，对上一层碾压表面要进行喷水保湿，在养护过程中，严禁车辆、机械设备进入养护工作面。

三、路基与桥涵过渡段施工质量控制措施

对过渡段施工时，要分清轻重缓急，抓住重点。合理选择施工工艺，优化试验参数。严格控制压实质量、填料质量、均匀性控制等指标。施工现场由专人负责质量检测，监理工程师监督，严格按照设计要求进行检查。路基与桥涵过渡段施工质量控制主要从以下几个方面入手：（1）在进行大范围施工前，必须进行试验段工艺参数试验。通过试验确定施工最佳含水量、松铺厚度、压实次数、配套机械及填筑速度等参数；（2）施工过程中，要准确控制放样线路的中线及边线；合理确定松铺厚度与碾压厚度等参数；保证平整度、密实度及路基拱度等符合设计要求。（3）施工中严格控制隐蔽工程施工质量，如基坑回填、台背防水等，施工完成后按照设计要求进行验收，合格后再进行下一步填筑施工，每一层压实面都必须设置横向排水坡。（4）桥涵过渡段要在桥涵两侧对称碾压，避免导致对横向结构物造成挤压，严禁使用大型压力机对台后2m范围进行碾压。（5）施工中，对含水量按照工艺性试验参数进行控制，相关研究表明，压实效果受含水量的影响非常大。为了达到最佳的压实效果，碎石填料的含水量应该比其最佳含水量略大。（6）填料混合料搅拌时，要拌合均匀，防止大块填料、粗粒填料、细粒填料在局部搅拌不均匀的现象。从混合料搅拌到最后的碾压，时间控制在2小时以内。（7）过渡段每一层填筑、碾压完成以后，都要进行必要的养护；每一过渡段施工结束后，要封闭交通，洒水养护至少一周，养护期间，禁止车辆、施工机械进入，尤其是注意对两侧路肩的养护。（8）过渡段填筑施工时，对无砟轨端摩擦板端刺的施工要提前考虑，在基床表层和低层埋设端刺底部，尤其是倒T型端刺，避免填筑层压实完成以后再开挖埋置端刺的情况发生，一方面保证施工质量，另一方面也降低了施工难度。填料至端刺基础底部标高时，可将端刺基础位置的级配碎石挖出，用AB组料替换，每一两层操作一次，整体填筑完成后，只需将AB组料开挖然后进行端刺基础施工即可。

四、结语

对铁路路基与桥涵过渡段进行施工时，按照试验先行的施工总体思路进行，在路基施工中，过渡段施工属于重点和难点，也是最薄弱的环节，所以必须要做好试验段施工，通过试验段施工结果，对施工工艺、沉降监测、质量控制等相关参数进一步进行优化，最终确定出最有效的施工方法与管理模式，应用于整体施工中，确保了铁路路基与桥涵过渡段施工的质量，最大限度的降低了沉降情况的发生。

参考文献

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