摘要:铁路工程是我国重要的交通运输工具,据铁路总公司发布的权威统计,至2018年底我国铁路运营总里程数已逾131000km,其中高铁里程数已逾29000km,约占世界高铁总里程数的2/3有余,且高铁时速、运载能力、运行平稳性、科技含量等也跃居世界前列,高铁已然成为我国的又一“纯金名片”。而在高铁的基础建设过程中,路基与桥梁过渡段作为项目的重要控制点,其建设质量极其重要,直接影响着高铁的运行安全。
关键词:高铁路基与桥梁;过渡段病害机理;处理技术
引言
在国内市场经济改革不断推进的市场环境之下,各地区经济交流速率不断加快,在这一过程中,高铁路基与桥梁工程作为承载各地运输交流的主要载体,有着极高的经济价值与社会效益,所以推进国内基础建设,提高相关工程质量是非常有必要的。但就高铁路基与桥梁过渡段路基质量来看,受多种因素影响,其容易出现较多的病害问题,不光可能诱发交通安全事故,还会进一步增加后期维护的成本,所以加强对过渡段路基病害的防止是非常有必要的,能够切实保障相关工程的安全性、适用性与耐久性。
1高铁路基与桥梁过渡段常见的病害机理问题
在整个的高铁路基与桥梁过渡段中经常出现以下几种常见的病害机理问题,从而影响整体的工程效果。常见的比如由于地基条件问题,出现许多线路在一些相对较软的基土上进行施工,就会导致路和桥的施工之间会产生不同的沉降量,存在一定的沉降差。其次是也会出现一些设计和施工过程中的重桥轻路意识,这也是其中一个影响施工质量的重要因素,尤其是出现在高铁建设工程的这一过程中。还会出现的一个常见的问题就是路基和桥台结构差异的因素,由于桥台一般都是刚性的,但是路基是柔性的,所以必然会出现沉降问题,这也会对后期的运营产生一定的影响。此外还会有施工和设计方面的因素、工程造价因素等各类不同的问题,其中的许多细节都值得我们在整个的施工过程中加以注意。尽可能的减少高铁路基与桥梁过渡段出现的病害机理问题。
2高铁路基与桥梁过渡段病害处理技术
2.1减小路基变形速度
(1)增加路基填土压实。通过合理使用压实机,严格控制填土的厚度,通过科学检测控制,严格确保填压充实。(2)具体情况具体分析。在桥台台背处选择磨角大、硬度高、透水性好的填料,就地取材,有利于改善压实性能,让路基的压实度更容易达到设计指标要求。一般选用的材料有:沙石、岩渣等等。(3)挤密复合地基法。路基养护完成后,在路机上面打上孔,然后把孔中填上材料,通过机器震荡成桩,使路堤填土的整体密度大幅度提高,能够有效增加道路刚度,减少了路堤变形的风险。(4)格栅加固法。本办法主要是采用入木格栅加固的立体结构使土受到限制,土体与木格栅之间相互摩擦,增加增提性的柔韧度,并且通过模量渐变原理使高铁路基与桥梁过渡段形成良好的加固效果,消除差异性下降。(5)注浆灌注法。这种方法可以有效保护路基安全,并且可以根治路堤疾病危害,主要是通过液压、气压等原理把已经固化的浆液注入到缝隙之中,直接改善了低级的物理学性质,填筑的注浆主要是块石填料,这种方法已经被广泛使用,主要应用与砂砾、软土、淤泥等地基状况下使用。
2.2控制桥台下沉速度
为避免桥台与路基连接处的不均匀沉降问题,从根本上解决桥头跳车现象,必须切实落实对桥头搭板的高效处理,将其合理安装于过渡桥台与路堤突变的范围之内,以此实现对纵向坡度的高效控制,以此防止跳车问题。为协调好桥台与路堤间的刚度关系,确保其结构处于平稳的状态之下,必须尽可能减小两者之间刚度的差别,可选择柔性的桥台(在选用柔性桥台时,应该尽可能控制在施工阶段,防止其事后桥台更换给施工带来的各项问题),实现对高铁路基与桥梁过渡段路基桥台的有效改造。而在渐变桩安装的过程中,应该选用挤压式渐变桩对桥台及其附近区域进行加固,以此控制纵向下沉的速度。而在施工过程中需要注意的是,必须从其过渡段覆盖全面积入手,在路基至桥台范围内适当增加桩基础长度,确保桥台的沉降量与搭板路段能够相互协调。
2.3桩体复合地基处理
桩体复合地基即采用桩体与桩间土等形成组合协同分担荷载以提升地基性能,分为散体材料桩(桩体所用材料自身无法粘聚,须利用四周土体围箍成桩)复合地基(如碎石桩、石灰桩等)与粘结材料桩(桩体可自粘聚)复合地基(分为水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等柔性桩与CFG桩、管桩等(半)刚性桩)两大类。其主要是利用桩体可起到一定程度的挤密充实、加快固结、集中应力、置换增强、垫层散力、加筋稳固等效用,再辅以预压处理,通过桩体与桩间土(褥垫层)的共同分担,即可很好的起到增强地基承荷能力、减少压缩沉降的效用。在应用于过渡段处理时,应结合荷载受力等综合选取适宜的加固形式施以针对性设计,在施工时应严格遵循设计规范要求进行规范化作业,保证所用材料、施工流程、作业参数等满足要求,切不可大意。
2.4增大轨道刚度
在轨道相对较软的一侧,来增加轨道的刚度也是一种常用的减少路基与桥梁过渡段病害机理的一种处理方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说有两种方法可以达到这一目的,一种是调整轨枕的长度和距离,通常情况下,可以采用较长的轨枕并且缩短轨道之间的距离方式,从而来提高轨道的刚度。随着轨枕的长度逐渐变小,就会使轨道的支撑面积也会降低,从而能够达到轨道刚度渐变的效果出现。另外一种就是通过加厚道床。通常在道路进行施工的这一个过程中,通常会出现大量的废弃道砟。这一种道砟的耐压性高,不容易变形,通过这种道砟的使用,可以提升轨道的刚度,并且要求在施工的过程中要逐步提升它的厚度,避免在过渡段的刚度差太大。
2.5增大基床刚度
降低沉降性在路基与桥梁的过渡问题中,一个主要要面临的问题就是解决过渡中较软的一侧的问题,这一类问题的处理方法一般是通过加强较软一侧的路基结构从而达到减小路桥过渡段在刚度和沉降两个方面的差异问题,从而进一步减小路桥之间出现的病害问题,常见的处理方法有三种。第一种是选用优质填料构筑法,选用这种方式进行施工,是解决这一类问题最简单、最常用的方式,但是这种方法花费的成本比较高。解决问题的原理就是使用高质量的材料来增加其相关的稳定性。尽可能的保证刚度的变化过程。第二种是采用加筋土法。这种方法就是在路基与桥梁的过渡段埋设相应数量的拉筋材料,进一步的来提升路基的强度和刚度问题,这种加筋土法可以很明显的改善路基的刚度、强度等。这样的一系列措施可以尽可能的减少路基的变形。并且在具体的实际情况中注意要合理的增加拉筋材料数量、位置、距离等,考虑多方面的因素,尽可能的达到路基与桥梁平稳过渡的目的。同时,值得注意的一点就是由于拉筋在埋置的过程中由于各种数量、位置、间距等因素不同,因此也会带来不同的作用效果。第三种方式是采用土质改性法,采用这种方式可以明显的提高土质的强度和土质的刚度,进而达到增强路基承载能力的目的。并且还可以通过降低路基的整体填土的压缩性,达到减小路基出现变形问题的目的。一般来说,土质改性的方法比较多。在具体的情况中,要根据不同的加固位置,和不同的加固范围从而进行不同方式的选择。
2.6设置桥头搭板
于桥头位置设置适宜尺寸、结构形式的钢筋砼搭板,可很好的减轻因列车通过对过渡段区域所带来的冲击影响,在桥梁同路基间生成刚柔渐变过渡,减轻沉降不均情况。搭板须设置于桥头同路基之间,一头由桥台支撑一头置于枕梁或地基之上,可均厚亦可渐变,可平放亦可斜置。板长、板宽、板厚、安置形式等须依据实际需求考虑桥台与地基间刚性差异与行车冲击震动影响具体设计,在施工时需严格遵循设计要求着重把控其结构、尺寸、砼与钢筋质量等满足要求。
2.7布置中空构筑物
对于过渡段区域土质较差的情况,为减少填筑物自重产生的竖向荷载降低沉降变形,除可采取轻型材料填筑外,还可于路基与桥梁过渡区域内布置中空构筑物来达到减重增强的效果,可很好的控制沉降变形。在进行项目设计时,须依据现场实际选取适宜的结构形式、尺寸规格,较为常见的有箱型涵或波纹管等。
2.8其他建议
(1)填筑材料把好关。填筑材料是影响填筑效果的重要原因,选用的材料质量不达标会影响填筑压实效果,所以最初要从原材料着手,在选择原材料时,要严格按照国家规定要求,选择渗水性好,硬度够的材质,避免影响施工效果,如果材料搅拌过程中出现灰团、花面等问题时,要严格控制含水率,不达标的产品坚决清除。(2)控制填筑厚度。在路桥过渡段的填充工作一定要根据填筑尺寸厚度来确定填筑材料的使用量,必须经过专业仪器测量,针对不同地势地段采取不同的填充方式,相对地势较低的堤防要采用人工填筑法操作,要严格执行定期保养,确保过渡路基使用时间。(3)加强质量管控。要加强施工人员的安全质量意识,确保全员质量化管控模式,强化责任意识,将所有工作详细划分责任范围,并且把过渡段质量管控作为中间监察部分,在养护过程中发现问题及时处理解决。把质量控制在第一时间。对于质量意识强、表现突出的员工一定予以奖励,调动员工工作积极性,坚持把养护重点放在质量上,确保道路质量达标。
结语
路基与桥梁过渡段区域的施工处理,作为整个高铁建设项目的关键控制点,须项目的参建各方均给予高度重视,并在项目建设之中协同努力、互相监督,通过科学合理的选用一种或多种适宜处理方式,并在施做过程中严格规范化施工,实现高铁路基与桥梁过渡区域的平顺过渡,为高铁列车的平稳、安全、高速运营奠定基础。
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论文作者:米向军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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