路橋過渡段常見問題探討

張同文

【摘 要】路橋過渡段作為剛性橋臺與柔性路堤的結合部位，在結構上是塑性變形和剛度的突變體，一直是路基工程的薄弱環節。我國既有線提速后的軌檢測試結果表明：許多線路橋頭都存在嚴重的軌道動態不平順，甚至有跳車現象。高速鐵路為保證高速列車的平穩、舒適運行，在路基和橋梁之間設置了一定長度的過渡段，以實現路基與橋梁的平穩連接過渡，從而使軌道的剛度逐漸變化，并最大限度地減少路橋間的沉降差。

為保證路橋過渡段的施工質量，必須從過渡段的地基條件、軟基處理方法、填料選擇、壓實標準、質量檢測上采取措施。本章通過參考京滬高速鐵路三標段二工區的7個路橋過渡段的施工實踐，對路橋過渡段施工的關鍵工藝進行了探討。

【關鍵詞】過渡段;施工準備;基地處理

一、施工準備

（1）現場準備。對過渡段進行現場調查，了解道路情況，對不滿足運輸條件的道路進行整治。調查現場的地形、地質情況，是否有妨礙施工的障礙物，對過渡段范圍內的地下管線、各類垃圾、軟基進行妥善處理。

（2）技術準備。收到施工圖后審核施工圖，核對施工圖中過渡段的尺寸、位置、高程，與其他結構物的關系，理清前后工序的銜接。編制過渡段施工組織設計。針對每個過渡段編制技術交底書，對施工隊伍進行技術交底。

（3）物資準備。水泥、石子、石粉的質量要滿足設計及規范要求，攤鋪碾壓的工裝設備要齊全并保證狀態良好，以確保過渡段施工的連續性。試驗檢測儀器要齊全，滿足試驗檢測的要求。

二、基底處理

基底處理有兩種，橋臺基坑基底處理和原地面基底處理。橋臺基坑由于工作面小，在人工清理完基坑內的雜物及松散料后采用BW75小型振動碾進行碾壓，碾壓后的基底要達到K30≥60MPa/m，由試驗室進行檢測。根據設計圖紙的要求，橋臺基坑可以采用級配碎石或C15混凝土回填，考慮到橋臺基坑回填作業面小，故采用C15混凝土回填。原地面在清表后，采用YZ26型振動碾進行碾壓，碾壓后的基底要達到K30≥60MPa/m，由試驗室進行檢測。

三、注意事項

（1）橋臺后2.0m范圍內采用小型振動壓實設備碾壓，橋臺后2.0m范圍外的區域采用大型壓路機械碾壓;

（2）水泥級配碎石混合料宜在2h內使用;

（3）填筑時按照擬定的攤鋪厚度、壓實機械、碾壓組合進行施工;

（4）當個別點檢測指標達不到設計要求時，要分析其原因并及時進行整改;

（5）涵洞兩側的過渡段填筑可采用路橋過渡段的參數進行施工，但要注意涵洞兩側對稱施工;

（6）涵洞兩側過渡段施工應盡量采用大型機械碾壓，在靠近涵洞的位置要注意不要讓機械破壞涵洞外的防水層。對于大型機械碾壓不到的部位，采用小型壓實機械碾壓。

（7）涵洞頂部填土小于1m時，不可采用大型機械碾壓。

四、速鐵路路橋過渡段變形原因分析

（1）地基條件原因。現在許多既有線路是修筑在地基條件較差，并未經很好處理的軟地基土上。在軟土基上路橋過渡段的路和橋的工后沉降量是不同的，在路基過渡處必然有沉降差。路橋過渡段由于結構要求，橋頭路基填筑高度較大，產生的基礎應力也較高，因此在路橋過渡段產生的沉降較其他路段大些。由于地基上的性質及結構的不同，產生的沉降和沉降達到的穩定所需要的時間是不同的。對于粉質土地基和中、低壓縮性的黏土地基，其令部完成沉降需要幾年的時間;對于高壓縮性黏土地基、飽和軟黏土地基，則其全部完成沉降需要卜幾年甚至幾十年的時間。所以地基工后沉降是地基造成橋頭跳車的成因。

（2）橋臺后填料的成因。橋臺后路堤填料一般全用的是填土。由于施工原因，往往作業面相對狹小，碾壓質量不易控制，其壓實度達不到設計要求。即使是施工時壓實度全部達到設計要求，而叮在運營時路堤填土本身的自重和動荷載的作用，都將使路堤填土進一步壓縮變形。這種變形是填土高度的0.59/6～1，使得路橋過渡處出現沉降差。橋臺前的防護工程由于受到土壓力的水平作用，將產生一定的水平位移，會使路橋過渡處的路基出現一定的沉降變形。路橋過渡處常會產生細小的伸縮裂縫，經過地表水或是雨水的滲透后，會使路基填土出現病害，強度降低，產生沉降;或由于水的滲透流動帶走填料巾的細顆粒土，使得路橋過渡處出現沉降變形。

（3）設計及施工原因。以往在設計中沒有把路橋過渡段作為一種結構物來考慮，沒有較為合理的設計要求。設計時對路橋過渡區段的施工碾壓過程考慮不周，對填料的要求不嚴格，橋臺后排水設計不周，這些素將影響其施質量。施工時對工期和工序安排不當，以致使路橋過渡區段的填土碾壓工作安排在施工工期的尾部，被迫趕工期，不能夠很好地控制填土壓實質量，使得填土本身出現沉降變形。施工時對路橋過渡區段的回填料不按設計要求填筑，采用不良填料，或是碾壓厚度超過要求，或是壓實度達不到設計要求，造成質量缺憾。施工時碾壓機械配置欠佳，壓實功率不夠，又沒有進行分層質量檢查，使得壓實質量控制達不到要求。

（4）重橋輕路意識的原因。沒計及施工中重橋輕路的意識是影響路橋過渡區段施工質量的又一因素。以往在鐵路建設工程中，橋梁建設不僅工程建設巨大，投資多，而且有時還是保證線路正常通車的關鍵。從以往的施工過程看，往往是路橋分家，重橋輕路。橋梁施工集中了大量精干的工程技術人員，而路基施工未能投入必要的技術人員。在施工巾路橋過渡區段又是質量控制的薄弱環節：往往在鋪軌架橋時，或正常運營一段時問后路橋過渡區段的問題才顯現出現。

（5）路基與橋臺結構差異的原因。橋臺一般是剛性的，而路基則是柔性的。由于這兩種結構的差異，在路橋過渡區段內，當受到動荷載作用時，在剛柔之間必然存在著沉降差。路橋過渡區段由于其剛性不同、自重不同、強度不同，在外力作用下又是應力集中的區域，因此是影響線路運營的薄弱環節。路基與橋墩相比，路橋過渡區段橋臺的水平穩定性更處于不利的位置。橋臺前后由于荷載條件不同，橋臺前沒有荷載，橋臺后有填土的水平土壓力的作用，使橋頭受到較大的水平推力。如設計和施工時沒有相應的措施，則往往會造成事故，如軟基上出現的橋臺位移，樁基剪斷等。

（6）軌道技術狀態的因素。高速鐵路要求軌上豎向綜合剛度保持均勻一致，即橋上的豎向剛度與路基上的豎向剛度保持一致。橋上是有碴軌道還是無碴軌道，路橋過渡區段內軌枕墊剛度匹配與否，都與傳遞到路基及橋頭上沖擊作用力的大小有關。

五、過渡段處理注意事項

（1）鐵路路橋過渡段的處理有兩方面的問題：一方面是受到列車荷載影響較大的范圍內（基床以上部分）線路結構抵抗變形能力差異的問題，即軌道綜合模量（剛度）平順過渡的問題;另一方面是人工結構的剛性橋臺與土工結構的柔性路基間工后沉降差引起軌面彎折限值問題。這兩個方面的問題都會對列車的高速運行產生影響，但產生的原因各不相同的，影響程度也不一樣。在制定過渡段處理方案時，必須針對不同的影響因素和產生的原因，采取不同的加固方法，有的放矢地進行處理。

（2）根據鐵道線路的構造特點，路橋過渡段的處理措施可分為三大類

①在過渡點較軟一側，增大路基基床的豎向剛度，減小路基基床的沉降;②在過渡點較軟一側，增大軌道結構的豎向剛度;③在過渡點較硬一側，減小軌道結構的豎向剛度。

六、結語

我國鐵路建設往往是先橋臺施工后填筑路基，橋臺背過渡段的填土則放在最后。在這種情況下，路橋間常出現較大的沉降差，不利于線路的穩定。因此，在安排施工計劃時，建議在橋臺結構完工后，安排過渡段路堤與一般路堤同時施工，使用同等壓實能量的壓實機械將過渡段與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓。在橋臺附近，使用大型機械碾壓有困難時，可改用小型震動壓實機械充分壓實。另外，對于一些地基工后沉降可能較大的工點，應優先安排施工進行靜置預壓處理，以達到降低工程費用和減小工后沉降量的目的。

【參考文獻】

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