铁路路基与桥梁过渡段施工技术分析韩志华

(整期优先)网络出版时间:2019-10-18
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铁路路基与桥梁过渡段施工技术分析韩志华

韩志华方新海王东

呼和浩特工务段内蒙古呼和浩特010000

摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,高速铁路也较快的发展起来。在高速铁路工程施工过程中,桥梁过渡段和路基连接位置因为刚度存在差异,因此很轨面很容易出现沉降差异,影响高速铁路的平顺性,甚至会对列车运行的平稳性和安全性造成影响。为了保证高铁的行驶安全,就需要对高速铁路的施工质量提出较高的要求。文章分析铁路路基与桥梁过渡段的施工技术,以此为保障列车高速安全运行奠定基础。

关键词:铁路路基;桥梁过渡段;施工技术

一、高速铁路路基与桥梁过渡段概述

高速铁路的发展必须以安全为前提条件,这就需要相关人员加强对高速铁路路基与桥梁过渡段的重视,确保列车在行使过程的平稳性,因此,工作人员要做好路基与桥梁连接处的准备工作,由于两者之间的刚度相差较大,容易使轨面沉降变形而发生弯折,这会对列车的正常行使带来一定程度上的影响。当列车高速通过时,会增加列车与线路的振动,使列车与线路之间的作用力增加,进而给列车带来一定程度上的安全隐患。因此,工作人员要加强对铁路路基与桥梁过渡段的重视,根据实际情况对工程进行合理设计,采取相应的措施控制轨道刚度变化,从而达到线路的平顺度。

提高轨道的刚度是确保列车安全行使的首要条件,提高轨道刚度的主要方法有:①工作人员可以增大路基基床的竖向刚度,这样不但能够确保列车在行使过程中的安全性,还能避免列车受到线路振动的影响,从而提高工程质量。②工作人员可以调整轨枕的长度来提高轨道的刚度,这是工作人员常用的一种方法,对于确保轨道有着重要影响,因此,相关人员要加强对轨道刚度的重视,采取相应的措施来提高轨道刚度,从而确保列车正常行使。③工作人员可以增加道床厚度来提高轨道的刚度,这种方法对工作人员有着较高要求,需要工作人员具有较高的专业技能,能够对道床厚度有一定程度上的了解,才能达到预期的目的。

二、铁路路基过渡段存在的问题及原因

1.路基变形所造成的沉降现象

高速铁路在建造过程中,过渡段通常情况下会采用填土作为填料。由于填料颗粒之间存在一定的空隙,而这些空隙在施工使其无法完全被压实,在后期的长期使用中,受到自身重力及外力的共同作用,填料就会逐渐压缩下沉。同时,由于过渡段通常位置较为特殊,在施工过程中难以压实,就容易导致路基的填土密实度达不到设计要求,使路基发生较大的沉降。

2.路基排水性能差

在桥梁过渡段施工后会产生一些裂缝,在受到雨水冲刷、列车荷载后,会使裂缝的缝隙加大,破坏过渡段的排水系统,使积水不能及时排出,从而使过渡段内出现路基沉降、轨枕不稳定、线路等部件出现严重损坏的不利影响。

3.承受架桥机的超重荷载

架桥机对路基面的集中荷载相比于列车机车而言要大很多。以32m预应力混凝土T形梁为例,每片梁重74.251,当架桥机架设该梁时,架桥机的前轮组对地面的压力为246t,后轴组重133t,满载时总重为377t,加载长度21m。在高速铁路中,为减小轨下基础变形,一般采取降低荷重,减轻列车车体重量的措施。如意大利的新型高速列车ETR500,机车总重72t,加载长度20.8m,德国的试验型ICE列车,机车总重78.2t,加载长度20.8m。显然架桥时路基将承受很大的超载作用。

4.铁路设计中的不合理

在进行铁路过渡段的设计时,如果没有提出较为合理的设计方案,没有将铁路的过渡段作为一种特殊的结构来进行设计。在设计时,如果对过渡段的施工碾压过程没有完整的规划、对所用的填料没有进行严格都要求,都会影响到路基过渡段的施工质量。

三、铁路路基与桥梁过渡段施工技术分析

1.明确设计标准

在进行路桥过渡段施工建设工作时,需要施工人员在了解预期提出的设计标准后,严格按照规定内容管控桥台圬工砌体水泥砂浆的强度,并结合水平封层进行邻近路基和桥头锥坡施工建设。现阶段,为了保障铁路事业可以快速发展,我国已经提出了与铁路路基与桥梁过渡段施工技术有关的规定与标准。其中包含以下几点:其一,必须要对过渡段的施工建设工作进行实时监管,若是发现问题必须要及时处理;其二,过渡段施工建设引用材料必须要满足安全标准,只能比安全标准高,不能低;其三,在完成施工建设后,要对成果进行检验,并判断其是否符合建设要求,如果发现问题,必须要即刻重建。

2.高速铁路路基过渡段的地基处理

(1)浅层地基的处理。浅层地基如果达不到设计要求,可以通过开挖换填的方式进行处理。对地基浅层的软土进行全部或部分挖除,然后利用砂砾、卵石等渗水较强的材料或者拥有较高前度的牯性土进行填充。这样可以从根本上改善地基情况,提高地基的质量,保证铁路的安全运营。

(2)排水固结法。排水固结法是指地基在受到外力的作用时,通过在地基周围布置竖向排水井,使地基中的水分渗透到排水井中,使地基发生固结变形,提高地基的强度。按照排水技术措施的不同,可以将排水固结法分为砂井排水法、袋装砂井排水法、塑料板排水法以及电渗法。

(3)地基的预压。地基的预压主要分为地基荷载预压法、降水预压法、真空预压法及符合预压法等。

3.高速铁路路桥过渡段处理技术

(1)优质填料构筑法

在选用填料进行填筑工作的时候,选用优质填料进行施工。该处理方式是最简单、常用,费用较高。处理意图为使用高质量的材料增加构筑物稳定性,从而可保证刚度的逐渐变化的过程。在施工的过程中,如果台背的空间较小,压实工作不易进行,从而不能够保证质量,而且一些体积相对较大的填料还会引起地基的沉降发生。此时就要选用轻质的材料用于施工,如EPS、人工气泡混凝土、火山灰、粉煤灰等。采用优质的填料用于施工是近年来一直被研宄用于解决铁路路基与桥梁过渡段施工问题的主要方向。丹大快速铁路过渡段填筑材料设计采用的是掺入水泥的级配碎石,效果较好。这种方式能够显著的降低台背的重量,进而减小沉降量。

(2)加筋土法

在铁路路基与桥梁过渡段施工时,可在过渡路段埋设相应数量的拉筋材料,来提高路基的强度与刚度,这种方法被称为加筋土法。加筋土法能够明显改善路基的刚度、强度,从而减小路基的变形。施工时通过计算可得到合理的加筋数量、位置、距离,从而可方便地达到路桥间线路平顺过渡的目的。值得注意的是,拉筋埋置的数量、位置、间距等因素的不同,会带来不同的作用。

(3)过渡搭板法

从工程实践效果来看,工作人员在对过渡段处理时要注意几个方面问题:①要确保过渡段路堤基床表层满足相关要求,这样不但能够确保工程的安全性,还能保证列车安全行驶。

②在路堤与横向结构物连接处应该设置过渡段,在基床基层填筑级配碎石并掺入适量的水泥,充分发挥级配碎石填料的优势,这就需要工作人员对过路段与路基进行有效连接,并且选择合适的级配碎石,从而提高工程质量。

结束语:对高速铁路路基与桥梁过渡段而言,铁路路基与桥梁刚度存在较大差异,造成轨道刚度也发生变化,这就需要相关人员加强对铁路路基与桥梁过渡段技术的重视,根据实际情况采取相应的方法,从而降低列车与线路的振动,减缓线路结构的变形。

参考文献:

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[2]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.

[3]倪家明.高铁铁路路基与桥梁过渡段施工技术研究[J].建筑技术开发,2017,44(09):51-53.