王士杰
摘? ? 要:隨著我國科技的不斷發展,鐵路施工技術也有較大程度的突破,從總體施工流程來看,鐵路路基橋梁過渡段施工技術仍是鐵路施工技術的重點和難點。若能在鐵路路基與橋梁之間設計一個較為實用的過渡段,則可大大避免剛度突變的情況,不僅如此,鐵路路基與橋梁之間的沉降差也會相應減小,更能提高列車運行的舒適度。因此,設計鐵路路基與橋梁過渡段是十分必要的,本文現就對該技術的相關細節進行分析和探討。
關鍵詞:鐵路;路基建設;橋梁;過渡段;分析探討
1? 前言
國內鐵路建設質量發展速度很快,在鐵路建設的整個過程中,鐵路路基橋梁過渡段的施工技術是非常關鍵的技術,具有舉足輕重的作用,本文詳細分析和討論了鐵路路基橋梁過渡段施工技術的相關要點,并對關鍵技術進行了闡述,望能為鐵路建筑的發展注入動力。
2? 當前我國鐵路施工中過渡段施工存在的問題
2.1? 路基變形嚴重
在鐵路施工全過程中,過渡段施工的內部填料一般都是填土,施工人員在填土過程中,物料顆粒間的空隙是無法消除的,當過渡段投入使用后,由于外部壓力的影響,填料之間的空隙逐漸被壓縮,沉降現象不可避免。另外一種觀點認為,鐵路路基與橋梁之間的過渡段一般較窄,一般不能保證完全壓實,這也說明填料的密實度極易達不到標準,其最終質量也難以保證。另外,在鐵路使用過程中,過渡段也會發生沉降,但橋梁一般不會產生沉降作用,因此,必然會產生沉降差,軌道也極易受到破壞,從力學角度分析,橋梁與路基連接處將受到過渡段填土的水平方向的作用力,即過渡段與橋梁之間將產生一定的位移作用,也會對軌道造成一定的破壞。
2.2? 承受架橋機的超載
火車機車給路基施加了較大的壓力,而架橋機對路基的載荷遠大于火車。舉例來說,意大利生產的ETR500列車雖然總重量約為70t,但它的實際裝載長度卻為20m,而預應力混凝土梁為30m,其每片梁的重量可達75t左右,如果采用架橋機施工,那么架橋機的前輪對地面的壓力將達到250t左右,遠遠超過機車列車的重量,因此,架橋機的超載也會對過渡段造成極大的破壞。
2.3? 路基的排水功能不強
過渡段路基與橋梁之間常有較小的裂縫,而過渡段基本上都是在戶外的環境中進行,遇雨雪天氣,雨水會直接滲透到這些較小的裂縫中去,如果再加上列車的運行,就很容易使過渡段之間的材料產生翻漿,路基變形,線路部件損壞,軌枕懸空等現象,給安全帶來極大隱患。
3? 過渡段的施工技術分析
(1)壓實技術是一項較為關鍵的技術,它就是將一些填充物壓緊在一起,使填充物體積減小,從而增加強度,在實際施工中,必須對過渡段進行多次壓實,只有當其堅固度能達到標準時,才可進行下一步工作,一般而言,過渡段的抗壓強度要比路基和橋梁高出好幾倍。
(2)建筑工程應符合有關規定和標準。伴隨著我國鐵路建設的發展,一些施工規范和細則也在不斷補充,相關規定也表明,過渡段的施工必須符合安全標準,相關工程的監理也應定期檢查、分析過渡段的施工進度,如有問題應及時整改。
(3)過渡段施工質量檢測也是一項很重要的工作,這項工作需要專業人員進行專業檢測,施工單位可組成安全質量組,定期對工程進行檢測,以確保各項施工指標達到標準,確保過渡段施工質量。
4? 提高過渡段施工質量的相關技術分析
4.1? 采用優質填料進行構筑
填土質量是過渡段沉降產生的關鍵因素,施工人員在填土過程中可選擇質量較好、密實度較高的材料進行填土,這種方法雖然效果較好,且操作方便,但成本較高。優質的材料能進一步增強過渡段的穩定性,能承受剛度的逐漸變化,但如果在臺背較小的施工環境下,壓實工作往往不能順利進行,使用體積較大的材料更會加劇沉降,因此,施工人員可嘗試使用輕質材料,如粉煤灰、火山灰、泡沫混凝土等。新優質材料的研究與應用一直為鐵路建設各方面所重視,近幾年來,在過渡段的使用上也有較好的體現,例如,在一些鐵路路基中已開始使用摻有水泥的級配碎石材料,這類材料具有較好的效果,可將沉降降到最小,最大限度地保證軌道質量。
4.2? 使用加筋土法
轉運站連接鐵路路基和橋梁,因此,在轉運站的埋設過程中,可加入一定數量的加固材料,可大大提高路基的強度和質量,減少路基變形。施工時,施工人員可根據鐵路施工的各種參數,計算出加筋的數量、加筋的位置等要素,實現路基與橋梁之間的平穩過渡,但在設計過程中,應特別注意,不同的加筋埋設數量、加筋的位置等因素,也會給過渡段以及路基與橋梁帶來不同的作用,因此,應根據實際情況,參照一定的標準進行設計。
4.3? 設置一定數量的鋼筋混凝土搭板
轉型期設計施工時,可在填料上設置一定數量的鋼筋混凝土搭板,使搭板的一端能剛性支撐,然后將枕梁簡支于另一端。在這種情況下,混凝土搭板的抗彎剛度可以增加軌道的剛度,而搭板的放置則是既可水平也可傾斜,另外,搭板的厚度也可調整,在使用和設計時應根據工程環境及具體參數進行設計。
4.4? 改良填充土質
土質是過渡段填土施工的一個重要因素。建設者可采用多種措施改變土質,以提高過渡段的剛度,增加路基承載力。同時,不僅要改善土的性質,還要大幅度地降低填筑土的壓縮性能。就目前土質改良的方法而言,所采用的方法種類較多,需要根據加固部位的不同作出合理的選擇,但設計人員應注意,土質改良應綜合考慮兩方面的因素,僅對機械設備進行加固,雖然能使路基的剛度有所降低,但不能避免因沉降引起的軌道面變形,因此,采用土質改良法,應以實際應用為基礎。
4.5? 科學地選擇壓實機械
壓實機的選擇應根據實際施工條件,若可采用大型壓實機施工,則相應地可選用大型振動壓實機,在此情況下,可確保施工效果良好。對于具體的壓實工藝,首先要進行靜壓、碾壓,但施工人員也要遵循先輕后重的原則,并以先快后慢為施工順序。如建設環境為直線,則需按二層向中心的碾壓順序進行,如為一般地段,則可按二層向中心的順序進行。另外,在碾壓的過程中,還需要在縱向0.4m處反復操作,且搭接的長度也要大于2m。對于一些較大的壓路機,由于其體積較小,因此,施工人員也可采用小型手扶式振動壓路機進行碾壓工作,若手扶式振動壓路機仍無法完成工作時,可選用手工片石充填的方法,以保證較高的質量,提高過渡段的使用效果。
5? 結語
伴隨著科技的進步,我國的鐵路建設技術有了很大的發展,縱觀整個鐵路建設的過程,鐵路路基與橋梁過渡段的設計是一個重點和難點,但國內在這方面的研究還遠遠不夠,有些施工技術還需要借鑒國外的經驗。本文詳細分析了過渡段設計中存在的問題及相關的技術特點,使相關的設計和施工人員在過渡段施工的各個階段都能加強質量控制,改進相應的技術方法,最大限度地提高過渡段的使用質量,保證鐵路的運行質量,從而為人們的出行提供安全保障,促進鐵路建筑行業的發展。
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