高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术研究思路分析论文_刘迪

高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术研究思路分析论文_刘迪

摘要:随着我国科技与经济飞速的发展,人们对交通出行的需求量越来越大,作为新时代的产物高速铁路,其是我国当前重要的基础建设,高速铁路与物资的运输以及人民群众的出行密切相关,所以人们对高速铁路整体的质量也给予了更多的关注,同时也提出了更高的要求。在高速铁路的施工建设中,路基与桥梁一直都是建设的重点,其可以使列车更安全、更高效的通过一些崎岖不平的道路。倘若高速铁路路基与桥梁过渡段出现了问题,就会影响到列车的安全,严重的可以致使列车坠毁或是出轨。

关键词:高速铁路;路基;桥梁;过渡段;施工技术;研究思路

自从新中国的成立以及我国市场经济的发展,在我国高速铁路市场掀起了热潮,使高速铁路迎来了建设的高峰。高速铁路的建造要满足便捷、高速以及安全的要求,现如今我国的高速铁路已经满足了便捷以及高速的要求,但是在安全这一方面还是有些问题。当前我国铁路路基与桥梁的过渡段施工技术还是有一些问题存在,技术不完善致使这些问题没有有效地手段去解决,这是我国高速铁路当前的主要问题。基于此,本文对高速铁路路基与桥梁过渡段的施工技术的研究思路进行分析,对路基与桥梁过渡段施工当中存在的问题进行阐述,同时也提出了几种过渡段施工的技术手段,希望可以给从业者带来实质性的帮助。

一、高速铁路路基与桥梁过渡段存在的问题与原因

1.路基压缩变形致使路基沉降

在高速铁路路基与桥梁的过渡段通常用填土作为填料。在过渡段建设时,因为填土颗粒之间的空隙没有被完全的去掉,在荷载以及填土自重的作用下,空隙会持续减少,填料被压缩,就会发生下沉现象。此外,因为过渡段位置比较特殊,会使施工作业面过小,难以控制其压实的质量,导致密实度没有满足有关标准。即便在作业时满足了压实度的标准,在使用期间,因为路堤填土自身的重量以及高铁的荷载,会使填土进一步的压缩及变形,然而桥台的沉降量很小或是不沉降,就会让过渡段出现沉降差。桥台的防护工程受到被动土压力也会产生一定程度的水平位移,此水平位移也会造成路基与桥梁过渡段处的路基出现变形沉降的问题[1]。

2.路基面承受运梁车的荷载过大

在进行梁板的架设时,会用到运梁车,运梁车对过渡段路基面的荷载要比高速铁路在运行的过程产生的荷载大很多[2]。就以现在常见的32米一跨的预应力混凝土箱梁来举例,其一片梁重达900吨,在高速铁路列车设计时,为了降低轨道下基础的变形,通常运用减少负荷,降低高铁车体自重的手段。例如意大利ETR500的高速列车,其机车总重为72吨,加载长度为20.8米;德国的ICE高速列车的重量为78.2吨,加载长度也为20.8米。根据数据来对比,不难看出,在运梁车运输箱梁时路基承受了巨大的荷载。

3.过渡段排水不良致使线路受到破坏

在路基与桥梁的过渡段通常都会有细小的伸缩裂痕,在经过降雨或是地表水的渗入,再通过高速铁路列车反复荷载的作用下,就会致使路桥过渡段出现轨枕摆动、路基沉降、道砟翻浆以及线路结构破损等等的问题。

二、高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术

随着高速铁路技术不断地发展以及越来越多的高速铁路的建设和运行,国外的一些发达国家在对高速铁路路基与桥梁过渡段的研究上已经有了很大的进展,也拥有很多的实际工程经验,同时也对这些问题有很多有效地解决手段。本节笔者就对这些先进的技术进行分析,并结合自身的一些实际工作经验,提出了四点高速铁路路基与桥梁过渡段的有效施工技术手段。

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1.优质填料填筑法

此技术方法就是用变形小以及强度高的优质材料来对过渡段进行填筑,例如水泥类稳定粒料或级配砾石等材料。此方法是当前路桥施工中最为常见的一种技术手段。但此方法存在的问题是台背空间的压实度不容易被控制。近年来,经过国内外科研人员的探究与研发,使用力学性能较好以及轻质的材料对过渡段进行填筑的方法逐渐被使用,这些材料包含人工气泡混凝土以及EPS等等。这种填筑法可以降低台背的变形及压缩,大大降低了过渡段在施工之后的沉降量[3]。

2.路堤加筋土法

在路桥过渡段填筑路基时,可以在填土中增加拉筋材料,形成加筋路基。 此法在提高路基强度的同时,还可以提升路基的刚度,大大降低路基的变形。对拉筋材料进行合理的间距以及位置的布设,可以使路桥过段更平顺。拉筋布置一定要合理,还需要结合实际的工程情况来进行布置。当拉筋材料布置在路床时,可以提升路床的刚度,降低路基受到负载而产生的变形。当拉筋材料布满路基面下面时,则不仅可以降低路基受到荷载而产生的变形,还会减少其自重产生的变形。

3.过渡板法

过渡板法即在高速铁路路基与桥梁的过渡段中的路基填土内布设钢筋混凝土板块,同时还要让钢筋混凝土板的其中一端支撑在桥台上,借用钢筋混凝土板的抗弯能力来提升高铁过渡段轨道的刚度以防止错台问题的发生。过渡板法在公路工程中已经被普遍的使用,同时也有很好的效果。在运用过渡板法对高速铁路路基与桥梁的过渡段施工建设中,要注意两个要点:一为过渡段的面积比较大,高铁列车的速度较快以及其重量更重,但是钢筋混凝土过渡板板底的支撑环境不确定,结构的受力就会变得很复杂,一旦过渡板出现问题,对其维修和更换的难度很大;再有就是过渡板法虽然可以很大程度地提升高速铁路过渡段轨道的刚度,但是不能降低过渡板下方路基以及填料的沉降,所以还要与其他施工技术相结合,才可以有效地控制过渡段所存在的变形问题。

4.路基土质改性法

对高速铁路路基与桥梁过渡段可以用土质改性的技术手段对路桥过渡段路基填料进行改良、加固。路基土质改性施工技术可以增强过渡段路基的强度,还可以减少填土的压缩量,以增加过渡段路基的刚度,降低路基的变形,使路基过渡段更稳定。此种施工技术方法也是同样,不同的加固的位置以及加固范围的不同所达到的施工效果也不一样。如果只对路床部分的填土进行这种技术方法的运用,可以一定程度上的降低路桥过渡段处的轨道刚度,可以减少高速铁路列车运行所产生的动载造成的路床变形及下沉,但是不能降低因为路基土工结构的柔性和桥台结构的刚性沉降差造成的高速铁路路基与桥梁过渡段轨道面的变形[4]。

这四种技术手段的主要意图就是增加路基结构,增大路基的刚度、降低路基沉降,以减少路基与桥梁过渡段的高低差。简单来讲就是在过渡段较软的一侧,提高路床的刚度以减少过渡段路基的沉降。

三、结束语

高速铁路路基与桥梁的过渡段对高速铁路整体工程的重要性在行业是不言而喻的,但是因为其标准较为严格,所以,在我们的设计与建设的过程中,我们可以参照国外一些发达国家的相关先进施工技术手段,并结合我国当前对高速铁路路基与桥梁过渡段施工工艺,探索出一套适合我国高速铁路路桥过渡段施工的技术手段,保证我国高速铁路列车平稳、高速以及安全的运行,为人们创造出更便捷的交通运输系统。

参考文献:

[1]丁方.浅谈高速铁路中的路桥过渡段[J].建材与装饰,2019(03):270-271.

[2]李哲.浅析高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术[J].科技视界,2016(16):201.

[3]宋海东. 哈齐客运专线路桥过渡段质量控制研究[D].吉林大学,2015.

[4]赵忠洋.高速铁路路桥过渡段施工技术试验研究[J].建筑技术开发,2016,43(10):62-63.

论文作者:刘迪

论文发表刊物:《城镇建设》2020年4期

论文发表时间:2020/4/13

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