淺析鐵路路基與橋梁過渡段病害與處理措施

譚敏

摘要：鐵路路基和橋梁過渡的部位，一直是國內外鐵路修建當中需要面臨的重要問題。由于鐵路路基和橋梁剛度的不同，在高速鐵路路基與橋梁過渡的地方，路基與橋臺的沉降也不同，軌道剛度發生變化，軌面容易產生沉降差,甚至變形彎折。同時也會增加列車與路線在高速通行時的震動，造成線路和列車相互作用力的增加，整個路線結構和行車安全都會受到影響。所以本文主要針對鐵路路基與橋梁過渡段病害與處理措施作以研究。

關鍵詞：高速鐵路；過渡段；技術措施

中圖分類號：U238文獻標識碼： A

隨著社會和經濟的快節奏發展，鐵路網的逐步完善。鐵路橋梁工程的發展規模也在逐步擴大。鐵路路基與橋梁過渡段就是鐵路工程要面對的首要問題。鐵路橋梁工程的整體質量,基本取決于以巖溶地區為代表的樁基礎施工質量。高速鐵路路基之間設置過渡段是非常有必要的,軌道的剛度變化依賴于過渡段,還可以減少路基與橋梁之間的沉降差，達到降低列車與線路的振動，減緩線路結構的變形，保證列車安全、平穩、舒適運行的目的。

一、鐵路路基與橋梁過渡段的病害

鐵路線路是由不同性質、特點迥異但又相互作用、相互依存、相互補充的構筑物以及軌道構成的。由于組成線路的結構物強度、剛度、材料等方面的巨大差異,因此必然會引起軌道的不平順。為了滿足列車平穩舒適且不間斷的運行,必須將其不平順控制在一定的范圍之內。在路基與橋梁之間設置一定的過渡段,可使軌道的剛度逐漸變化,并最大限度的減少路基與橋梁之間的沉降差，但是在過渡段也會出現許多病害。

由于各種原因，我國鐵路建設過程的初期并未對鐵路路基與橋梁過渡段出現的問題重視起來。導致病害越來越嚴重，橋臺后的路基道碴厚度有的達1m及以上,縱向延伸10～30 m,線路的平順只能靠頻繁的維修來維持。相類似高級公路為代表的公路建設，由于路橋過渡段的沉降差異引起的“跳車”現象較為普遍，都有著共同特點。

及時找出病害的原因，處理路橋過渡段基路面存在的問題，利用科學合理的防治方法做好預防和警示工作，使病害程度降到最低的同時提高建筑質量。這樣不僅可以增長鐵路橋梁使用的壽命，同時也保障了運行的安全。

二、國內外鐵路路基與橋梁過渡段的處理措施

（一）國外路橋處理措施

路橋過渡的部位在國外的高速鐵路修建中也是非常得到重視的。在結構的構造、工期的安排上都非常重視，施工組織和原材料質量也力求完美。為了確保路線的高平順，對軌道剛度變化及軌面變形(不均勻沉降引起)進行嚴格的控制。日本的處理措施是將碎石填充在橋梁過度的建筑段；德國的處理措施是將橋梁過渡段路基的寬度適量加寬，并且將橋梁到路基方向的道碴厚度逐漸遞減；法國的處理措施是設置一些過渡橋臺在路基與橋梁的過渡段。

（二）我國路橋處理的情況

在經過大力的關注和嚴格的治理，我國在路橋問題的處理上取得了一些成績，也總結出了一些有效的辦法。

我國在處理鐵路與橋梁過渡段問題時，主要從以下幾個方面入手：第一是要減小路基結構物的沉降，減少路基與橋梁剛度差異和沉降差異，這就需要增大基床的豎向剛度，加強路基結構；第二是提高軌道豎向剛度，采取措施在路基一側減小路橋間軌道剛度的變化率；第三是在橋梁的一側軌道結構設置橡膠墊塊以減小軌道的豎向剛度。

三、我國路橋處理的具體方法

（一）加筋土法

在鐵路路基與橋梁過渡段填土中埋設一定數量的拉筋材料，這樣可以增加路基的強度，形成加筋土路基結構，這種結構可以大幅度的提高路基的剛度，減少路基變形的情況。只要在施工中選用適當的拉筋材料，按照一定壓實標準進行填筑，就可以將橋背路基表面沉降控制在4～5cm內,且其沉降為線形連續型。

拉筋埋設的位置不同，所達到的效果也是不同的。拉筋如果布置于路基面以下的路堤(包括地基)，就會達到減小動載和自重引起的路基變形的作用，同時也能夠增大基床剛度；拉筋如果布置在基床內，就會起到減小列車動荷載引起的路基變形的作用，同樣的也可以增大基床的剛度。我們可以通過調整拉筋材料的位置和距離，使路橋間線路平順過度。加筋土技術作為一種較為成熟的現代土工加固新技術,用以處理路橋過渡段,具有成本低、取材容易、布置靈活,施工簡便等優點。

（二）優質填料構筑法

填筑路橋過渡段是近年來國內外研究、開發和應用的一種減輕構筑物自重的工藝方法。這種方法可以減小臺背的水平壓力和減小對地基的豎向加載作用，非常明顯的減小臺背填料自身的壓縮變形，既可以縮短工期，同時也能起到節省費用的作用。

優質填料構筑法的特點在于對填料的高要求。在鐵路路基與橋梁的過渡段使用變形小、強度高的優質調料進行填充。這是一種常見的處理措施，各個國家都頻繁使用。材料性質穩定易控制，剛度與變形逐漸過渡?？赡艽嬖诘膯栴}是狹窄空間的壓實質量不易得到保證，相對較大的填料容重引起的軟土地基沉降也較大。

（三）土質改性法

土質改性法是指在過渡段路基填料進行處理時，使用土質改性的各種方法。減少填土的壓縮性，提高填土的強度，使路基剛度和路基減少變形。不同的加固范圍和加固位置可達到不同的處理目的。若只對基床部分填土進行土質改良，則對減小路橋間軌道剛度的差異有一定效果，能降低由動載產生的基床變形，但由柔性路基土工結構與剛性橋臺人工結構間沉降差引起的軌面變形是不能減小的。

（四）過渡板法

在鐵路路基與橋梁過渡段范圍內填土上(內)，澆一塊鋼筋混凝土厚板，這種方法在公路系統中取得了良好的效果，同時也得到廣泛的認同。將板的一端支承在剛性橋臺上，這樣就可以依靠混凝土厚板的抗彎剛度來增大軌道結構的剛度，同時也可以消除錯臺。在鐵路路基與橋梁過度段的處理上，必須要注意兩個問題：第一是在列車重量更重行駛速度更快，并且過度范圍較大的情況下，容易導致破損，由于底部的支承條件不確定，結構的受力情況的復雜，一旦破損是非常難更換；第二是雖然設置鋼筋混凝土過渡板對路橋間的剛度平順過渡非常有利，但是并不能減小板下填土及地基的壓密下沉，要想有效的控制由此引起的軌面變形，必須同時配合其他級配粗粒料或加筋土路堤結構等處理措施才能解決路橋間沉降差引起的軌面彎折對行車的影響。

（五）級配粗粒料填筑法

為了減少路堤自身的壓縮性,降低其工后沉降,在路橋過渡段中填筑強度高、變形小的級配粗粒料。包括碎石、砂礫石、水泥石灰穩定砂石土、低標號混凝土等。

該方法是各國高速鐵路設計規范中推薦的減少路橋間沉降差的處理方法。該方法設計意圖明確,是通過使用級配粗粒料來減小路基自身的壓縮性。由于材料性質可靠、易控制,在較高的壓實標準下,能保證該部位剛度與變形的均勻過渡。但如果使用了優質填料,而沒有進行充分的壓實,同樣會產生較大的沉降,而不能發揮過渡段的功能。所以,對級配粗粒料的填筑壓實和檢測標準必須進行嚴格規定,以確保施工質量。

四、結束語

針對高速鐵路路基與橋梁過渡段的問題，其根本原因是軌道剛度的變化，由于鐵路路基與橋梁剛度相差較大，列車與線路肯定會產生震動，特別是高速行駛的列車，路線結構必然會不穩定。文章針對此提出切實可行的過渡段處理技術措施，有針對性地提出過渡段處理技術要點，為同類工程提供有價值的參考。

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