路桥过渡段的处理

路桥过渡段的处理（精选8篇）

路桥过渡段的处理 第1篇

由于台背填土压实度受到施工材料、施工工序、施工机械、施工经验、施工作业面等方面因素的影响, 使得施工过程涉及以下几个方面:

1.1 桥台台背的路堤填土压实度达不到规定要求

路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期反复作用下, 会造成土基产生塑性变形的积累, 从而导致路桥间的显著沉降, 影响到了公路路面的平顺程度, 也就是通常所说的“桥头跳车”, 究其原因, 主要还是台背填土普遍存在压实度不满足规定要求所导致的, 这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。

1.2 桥头引道软土地基处治不到位

桥头引道软土地基处治不到位, 原因主要是施工图设计过程中, 地质钻探布孔过少、钻探深度不够未能及时发现软基存在、未能准确探明软基范围和深度及软土的物理力学性质、采取的处治方法不恰当等等, 从而导致桥头路堤软土地基处治遗漏, 或在桥头引道上, 存在软土地基, 桥台台背路堤施工时填土压实不足, 雨水侵蚀容易造成路堤填土强度降低, 这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而, 桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计, 一般情况下实际发生的沉降值较设计值要小, 路桥过渡段的结构设计目的关键就在于做好路堤沉降防治等路桥顺接构造物的设计。

1.3 桥头引道过渡段结构设计问题

桥头引道过渡段多采用搭板结构。但是实践表明:设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重, 桥头搭板断板现象较为普遍。分析原因, 主要有以下情况:

(1) 根据桥梁的长度, 桥头设置搭板长度划分为:①大中桥, 搭板长度为8 m;②小桥、填土高度小于0.5 m的通道以及涵洞, 搭板长度为5 m。然而, 桥头引道路堤处于高填方路段, 软基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大, 由于搭板长度不够而起不到顺接作用, 行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。

(2) 搭板设计是根据支承在弹性地基上的板计算, 未考虑台背路堤沉降, 雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态, 导致搭板下部结构受拉过大, 造成搭板设计强度不足, 产生断板, 引起桥头部分线形突变, 诱发车辆跳车现象。

(3) 桥头搭板处理目前还没有合理完善的设计计算方法, 公路桥涵设计规范也没有明确规定。

合理地处治软土地基, 提高台后填土压实度是消除路堤填筑土体沉降的条件, 而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证措施。

1.4 桥头引道路堤边坡防护的问题

综合公路桥头引道路堤设计和施工案例分析可知, 台背路堤填土通常采用砂类土、渗水性土作为路堤填料, 没有考虑防水和排水设施, 桥台位置长期处于浸水路段, 应采用浆砌片石护坡。而在一些桥台路段, 只在锥坡范围设置浆砌片石护坡, 台背设置方格网草护坡或草皮护坡, 而桥头路堤沉降比较严重的地方, 往往伴随锥坡和护坡水段。主要是边坡底部由于水的作用导致承载力下降, 桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当, 促使台背路堤填土流失, 路基强度降低。并在行驶车辆长期反复作用下引起桥头引道过渡段填土塑性变形, 诱发桥头路堤不均匀沉降。

2路桥过渡段的结构设计要求及施工控制

(1) 路桥过渡段的地基条件与路基条件在桥头引道路堤填筑过程中, 采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力, 也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力, 在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时, 土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。

(2) 合理设置有效的过渡段。不同的结构型式, 从柔性的填土路基结构逐步过渡到桥台刚度大的混凝土结构, 其强度不一致。因此, 软土地基处治时, 各段不同强度之间需设置过渡段。

(3) 路桥过渡段的变形控制。①根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-1996中规定, 路桥连接处最大容许工后沉降为10 cm;②从高等级公路的路况调查结果可知, 当路面局部纵坡达到0.5%时, 车辆行驶会产生晃动或摇动现象。

(4) 路桥过渡段的结构型式。①在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术, 当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时, 具备以下功能:土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥, 约束了土体的侧向变形, 控制路基填土的侧向位移, 增强了路基的整体稳定性, 从而增大了路基的变形模量。土工格栅与路基填土的摩擦作用, 使上部荷载在路基中重新分配, 降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力, 使路基土体承载力得到提高, 从而减少沉降。水平摊铺的土工格栅具有弹性, 在车辆荷载的反复作用下, 不会产生或减少变形的累积。在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果, 因此, 在路桥过渡段填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式;②合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的舒适程度, 合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式, 一般按照下述原则确定其长度:路面设计使用年限内, 由于道路下沉引起路面纵坡变化, 要求搭板随路堤沉降后倾角在0.29°～0.19°范围内变化。搭板的长度能够跨越桥台台背难以压实的土体或跨越计划在台背预留的土方缺口长度, 并且能够处于有效的抗拉强度范围内, 并且根据交通部规范要求, 桥台与路堤相邻近容许工后沉降为10 cm。

(5) 路桥过渡段的施工控制。①对路基过渡段进行大面积施工时, 应严格按照试验段取得的松铺厚度、施工含水量和压实遍数等施工参数严格按照施工规范进行施工, 控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等;②施工中要严格的按照施工工序确定的配合比合理的配料, 进行合适的压实工艺;③为了有效控制压实厚度, 采用方格网控制松铺填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象, 确保填筑质量, 控制压实标准。严禁出现发生弹簧、松散、起皮等现象的发生;④压路机碾压不到位时采用人工夯实, 对于质量可疑地段, 应视情况增加检验的点数, 采取适当的措施, 尤其要控制好边角压实质量。

3结论

工程实践表明, 在桥头引道处, 柔性路堤和刚性桥台之间的强度渐变容易引起不均匀沉降, 出现桥头跳车现象, 成为公路工程建设及行车舒适性的一个突出问题。根据工程地质条件, 做好路桥过渡段地基处治, 设计恰当结构, 加强过渡段结构施工各个环节的控制, 保证每道工序的工程质量和工作质量, 从而防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降, 从而减轻甚至避免公路桥头跳车现象, 提高公路使用性能和使用寿命。

参考文献

[1]张洪亮.路桥过渡段桥头搭板容许坡差确定的参数影响[J].长安大学学报, 2003.

[2]王明怀.高等级公路桥头跳车病害的成因与防治措施研究[J].华东公路, 1996.

试论路桥施工过渡段的施工技术探讨 第2篇

【关键词】路桥；过渡段；施工技术

0.引言

路桥工程的过渡段不仅是连接公路和桥梁的重要施工位置，还对工程的质量有着非常重要的影响，因为一旦過渡段的处理不当，就容易导致车辆行驶过程中的跳车现象的产生，从而威胁工程的行驶安全，所以为了改善这种问题，提高工程的安全性，有关部门应该加强对过渡段的施工技术的控制和管理。

1.路桥过渡段的含义

要想实现对现有的路桥过渡段的施工管理，就必须要了解相关的路桥过渡段的有关信息，即明确路桥过渡段的施工属性和特点。一般来说，由于路桥施工的特点决定了；过渡段是一种柔性路堤与刚性桥台的结合，为了使这两种位置有效的结合起来，必须要注意在连接过程中二者之间的刚度和受力问题的处理，也就是说不仅应该做好相关的材料选择，还要对位置的结构进行全面的处理，以更好的实现对路基工程的桥台和路面的保护，更好的发挥其应有的作用。

2.目前路桥施工过渡段存在的问题

（1）桥头路堤边坡防护措施不完善。在路桥施工的过程中，桥台和桥堤作为重要的施工位置，对于其渗水性的检测是非常重要的，因为如果不能及时有效的排水，那么在施工过程中和使用过程中，就会导致较为严重的桥台结构腐蚀，并且威胁过渡段的质量的形成，容易导致一定的材料变形问题的产生，从而使过渡段发生不均匀沉降，威胁行车安全。

（2）从施工的时间上看，我国的路桥过渡段通常在公路和桥梁的施工完成后进行，这样导致的结果就是不利于过渡段的沉降时间的充分，也就是容易导致桥梁投入使用过程和自身养护时间的缩短，不利于其性能的发挥。

（3）路桥过渡段作为一种中心地带，对于工程的公路和桥梁进行连接，最重要的作用就是保障车辆行驶过程中可以实现很好的过度，但是随着长时间的车辆运行的荷载压力的增加，路桥过渡段最容易产生路面质量问题，也就是一些裂缝和下陷问题，这些都严重的威胁了工程的运行质量。

（4）路桥施工过程中，压路机作为一种重要的施工设备，对于公路路面的压实度起着非常重要的决定性作用，也就是说由于受到设备的使用情况的限制，在压路机的施工过程中，并不能对路桥过渡段实现充分和全面的压实处理，所以就导致在后期的使用过程中会出现沉降，因为之前施工过程中没有进行有效的压实。

（5）在路桥的施工设计阶段，有关部门没有针对现有的施工要求对路桥工程的结构形式以及其受力形式进行分析，这样导致的结果就是在路桥施工的过程中无法实现对其受力情况的有效处理和改进，也就是说不能采用相关的技术和方式对其进行完善和改进。

3.路桥过渡段施工技术完善建议

3.1加强对地基的处理

路桥施工过程中，地基对于后续的施工项目的施工质量和进度都有着十分重要的影响，因此，在路桥过渡段的施工过程中，也应该充分重视过渡段施工的地基处理。所以，有关部门应该对施工材料进行严格的把关，对施工工艺进行慎重的选择，对一些特殊地质材料和土质材料的地基施工进行严格的控制和管理，从提升地基的荷载能力的角度来保障路桥过渡段的有效施工。

在路桥的现场施工过程中，可以选择的施工方式有超载预压法、深层搅拌法、以及英里分析法等，不同的施工方式的选择要根据具体的工程情况进行全面的分析。

如果是在较厚的软土层上进行的桥堤的施工，有关部门应该选择合适的回填材料，也就是要根据软土的特性，选择合适的软土桥台材料对其进行严格的路面修筑。此外，还应该根据现有的工程的实际情况，对可能产生的位移问题进行分析和预测，以便更好的设置支架，避免软土地基运行过程中产生的不正常位移导致的过渡段不均匀沉降现象。

3.2台背排水

若排水问题处理不当，便容易使积水沿着桥台路基连接处进行下渗，让路面结构及地基、路基的稳定性大大降低，从而加剧了跳车和错台现象。我们要根据台背填料类型、渗水量及地区的降水等实际的情况，选择相对应的排水方式。

3.3加强路桥过渡段的设计

没有高质量的组织设计和施工方案，原有的预算方案便难以保证工程质量和完成预定工期。因而，良好的过渡段的施工组织设计，能够大大减少路桥的沉降；做到尽快安排与普通填土路堤的正常施工，让过渡段路堤和一般路堤的碾压面能够在大致一样的高度上进行填筑碾压。

3.4掌握台后填筑工艺

由于路面及地基等的压缩变形，容易引发桥梁两端的路堤出现沉降。

从地基出发，对台背填筑做到相对应的加固，使用砂性土、碎石土、砂砾进行填筑或者是一些半刚性材料进行填筑，便能有效将压实度提高，有效减少路基施工后沉降。运用土工合成材料，一方面还可以做到有效控制因为填土荷载原因，所产生的不均匀沉降；另一方面，既可以做到增强土体颗粒与土工合成材料之间的磨擦咬合，同时让土体应力得到扩散和转移，以有效降低土体的垂直应力和水平拉应力，将土体承载、抗裂、抗变形能力做到有效提高一般情况下，使用排水好、易压实、模量大的材料进行换填；而台背回填技术之所以成为碾压中的最薄弱部位，主要其位置的特殊性，难以碾压同时机械振动力大均对台墙有较大的影响。所以，台背回填压实技术，我们更应该使用一些小型压实机，厚度薄分层压实；同时选用一些易压实的材料。

3.5正确桥头搭板

对于桥头跳车问题，最普遍使用的方法便是桥头搭板法。以消除沉降差，将行车中产生不舒适进行有效避免。但时，若按照其最有效长度既坡度的千分之三到千分之六进行计算，这项技术对于大部分的中小型桥是便显得经济支出十分大，便会出现在实际施工中，真正的搭板长度会比理论值短。因而，普通的桥头搭板对于过渡比较小的沉降，效果十分显著，然而对于较大的沉降，则是成效有限。

预留反向的坡度，使桥台跟搭板两者在连接处的标高保持一致，其与路面的连接便会高于标高；我们对纵断面平顺度进行考虑的情况下，需做到预留反向坡度和沉降差确定好，同时根据路桥之间的沉降差来将坡度大小进行有效确定。

4.路桥过渡段施工技术的可持续发展

现代社会对于一切事物的发展都着重强调可持续发展的理念，在科学技术高速发展的今天，可持续发展理念是一切事物发展的动力与源泉，必须引起所有行业和从业人员的高度重视。我国路桥过渡段的施工技术发展与应用有着悠久的历史，并且在逐步发展和完善过程中，已经形成了一套完整、科学、系统的施工技术理论体系。但是随着时代的发展和科学技术的进步，无论多么先进的技术、理论，都必将被时代所淘汰。 因此，路桥过渡段的施工技术也一定要坚持可持续发展的战略，在吸收传统施工技术的同时，还要积极寻求新的施工技术方法与措施。

5.结束语

综上所述，路桥工程作为重要的民生工程和建筑工程，对于人们的日常出行和交通使用需要的影响是非常大的，也就是说在路桥施工的过程中，有关部门应该加强技术控制和管理，对各种威胁运行安全的故障进行严格的控制。路桥过渡段作为一个特殊的施工位置，其技术控制对于整个路桥的安全性和稳定性都是非常重要的，因此需要引起有关部门的重视。 [科]

【参考文献】

[1]常雪梅.浅谈城市路桥建设工程施工质量控制措施[J].福建建设科技，2004（3）.

高速铁路路桥过渡段的处理研究 第3篇

铁路路基与桥梁的连接处一直是路基工程的薄弱环节。我国既有线提速后的轨检测试表明, 许多线路桥头都存在严重的轨道动态不平顺, 甚至有跳车现象。高速铁路为消除刚性桥台与柔性路基的沉降变形差及两者的悬殊刚度差异, 保证高速列车的平稳舒适运行, 在路基与桥梁连接处一定长度范围内设置有路桥过渡段, 以实现路基与桥梁的平稳连接过渡。

1 路桥过渡段变形的成因

高速铁路和高速铁路路桥过渡段出现跳车现象, 严重影响行车安全。在铁路路桥过渡段由于跳车原因, 产生道碴翻浆、路基下沉变形、线路部件损坏、轨面变化等严重的线路病害。路桥过渡段存在着程度不等的跳车现象, 而产生这一现象的主要原因有以下几个方面。

1.1 地基条件原因

现在许多既有线路是修筑在地基条件较差, 并未经很好处理的软地基土上。在软土基上路桥过渡段的路和桥的工后沉降量是不同的, 在路基过渡处必然有沉降差。路桥过渡段由于结构要求, 桥头路基填筑高度较大, 产生的基础应力也较高, 因此在路桥过渡段产生的沉降较其他路段大些。由于地基上的性质及结构的不同, 产生的沉降和沉降达到的稳定所需要的时间是不同的。对于粉质土地基和中、低压缩性的黏土地基, 其全部完成沉降需要几年的时间;对于高压缩性黏土地基、饱和软黏土地基, 则其全部完成沉降需要十几年甚至几十年的时间。所以地基工后沉降是

地基造成桥头跳车的成因 (见图1) 。

1.2 桥台后填料的成因

桥台后路堤填料一般全用的是填土。由于施工原因, 往往作业面相对狭小, 碾压质量不易控制, 其压实度达不到设计要求。即使是施工时压实度全部达到设计要求, 而在运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用, 都将使路堤填土进一步压缩变形。这种变形是填土高度的0.59/6～1, 使得路桥过渡处出现沉降差。桥台前的防护工程由于受到土压力的水平作用, 将产生一定的水平位移, 会使路桥过渡处的路基出现一定的沉降变形, 路桥过渡处常会产生细小的伸缩裂缝, 经过地表水或是雨水的渗透后, 会使路基填土出现病害, 强度降低, 产生沉降, 或由于水的渗透流动带走填料中的细颗粒土, 使得路桥过渡处出现沉降变形。

1.3 设计及施工原因

以往在设计中没有把路桥过渡段作为一种结构物来考虑, 没有较为合理的设计要求。设计时对路桥过渡区段的施工碾压过程考虑不周, 对填料的要求不严格, 桥台后排水设计不周, 这些因素将影响其施工质量。施工时对工期和工序安排不当, 以致使路桥过渡区段的填土碾压工作安排在施工工期的尾部, 被迫赶工期, 不能够很好地控制填土压实质量, 使得填土本身出现沉降变形。施工时对路桥过渡区段的回填料不按设计要求填筑, 采用不良填料, 或是碾压厚度超过要求, 或是压实度达不到设计要求, 造成质量缺憾。施工时碾压机械配置欠佳, 压实功率不够, 又没有进行分层质量检查, 使得压实质量控制达不到要求。

1.4 重桥轻路意识的原因

设计及施工中重桥轻路的意识是影响路桥过渡区段施工质量的又一因素。以往在铁路建设工程中, 桥梁建设不仅工程建设巨大, 投资多, 而且有时还是保证线路正常通车的关键。从以往的施工过程看, 往往是路桥分家, 重桥轻路。桥梁施工集中了大量精干的工程技术人员, 而路基施工未能投入必要的技术人员。在施工中路桥过渡区段又是质量控制的薄弱环节。往往在铺轨架桥时, 或正常运营一段时间后路桥过渡区段的问题才明显出现。

1.5 路基与桥台结构差异的原因

桥台一般是刚性的, 而路基则是柔性的。由于这两种结构的差异, 在路桥过渡区段内, 当受到动荷载作用时, 在刚柔之间必然存在着沉降差。路桥过渡区段由于其刚性不同、自重不同、强度不同, 在外力作用下又是应力集中的区域, 因此是影响线路运营的薄弱环节。路基与桥墩相比, 路桥过渡区段桥台的水平稳定性更处于不利的位置。桥台前后由于荷载条件不同, 桥台前没有荷载, 桥台后有填土的水平土压力的作用, 使桥头受到较大的水平推力。如设计和施工时没有相应的措施, 则往往会造成事故, 如软基上出现的桥台位移, 桩基剪断等。

1.6 轨道技术状态的因素

高速铁路要求轨上竖向综合刚度保持均匀一致, 即桥上的竖向刚度与路基上的竖向刚度保持一致。桥上是有碴轨道还是无碴轨道, 路桥过渡区段内轨枕垫刚度匹配与否都与传递到路基及桥头上的冲击作用力的大小有关 (见图2) 。

2 路桥过渡段的工程处理方法

可以说两种不同轨下基础轨道的连接处就存在过渡问题, 原因是两种轨道轨下基础刚度不同以及两种轨道间可能产生的沉降差只不过是不同的轨道类型连接所产生危害程度不同而已。有的危害不大只需作简单的处理, 有的危害非常严重, 则需要特殊设计、严格施工、精心养护。 其中, 路桥过渡段就属于第二类性质的问题。尽管国内外对路桥过渡段的动力分析理论还不尽完善, 但在工程实践中采取的种种措施仍起到了一定的作用, 可作为借鉴。这些措施归纳起来可分为以下几类。

2.1 在轨道刚度较小一侧增大路基基床的垂向刚度, 以减少路基的沉降

此类处理方法主要是通过加强路基结构来减少路基与桥台间在刚度和沉降方面的差异。具体的处理方法有:1) 加筋土法。通过在过渡段路基填土中埋设一定数量的拉筋材料, 形成加筋土路基结构以增加路基的强度、提高路基刚度、减小路基变形。2) 土质改性法。运用各种方法对过渡段的路基上进行土质改性以提高填土的强度、降低填土的压缩变形。3) 碎石填料法。使用强度高、变形小的碎石填料或EPS轻型材料、气泡混凝土填料乃至中空构造物等进行过渡段填筑。4) 过渡板法。在过渡范围内路基填土上现浇钢筋混凝土厚板, 并使一端支撑在桥台上, 利用钢筋混凝土厚板的抗弯刚度来增加轨道的刚度。

2.2 在轨道刚度较小一侧增大轨道的垂向刚度

此类处理方法主要是通过增大轨道的垂向刚度来减小路桥轨道刚度的差异。具体的处理方法有以下几种:1) 变轨枕的长度和间距法。在过渡段范围内, 通过使用逐步增长的超长轨枕并减小轨枕间距实现轨道刚度的逐渐过渡。2) 附加钢轨法。通过在行车的钢轨两侧增设钢轨, 以增大轨排的抗弯刚度来增加轨道的刚度。3) 变道床厚度法。在过渡段范围内逐渐变化道床厚度和路基高度。

2.3 在轨道刚度较大的一侧降低轨道的垂向刚度

通过设置高弹性轨下胶垫、枕下肢垫及碴下胶垫的方法来减小轨道的垂向刚度。

2.4 改进桥头路面结构

通过改进桥头路面结构体系, 使路桥两个质完全不同的线路下部结构体系在抗垂向变形能力方面均匀过渡施工。

综合运用以上几种方法以及改进施工方法等。

3 结语

对高速铁路路桥过渡段的处理方法多种多样, 但应该根据工程的实际背景来选择经济、适用的方法。若提高车辆运行质量, 进行路桥过渡段处理时应以减小路桥结构的沉降差为重点。若增强轨道结构在动载作用下的稳定性, 应以提高路基基床的模量为重点。路桥过渡段的处理长度应以满足线路 (轨面) 纵坡的变化限值为条件。

摘要：分析了高速铁路路桥过渡段变形的原因, 根据实践经验, 提出了路桥过渡段的工程处理方法, 归纳了不同情况下路桥过渡段的处理重点以严格控制路桥过渡段的沉降差, 保证高速列车的平稳舒适运行。

关键词：高速铁路,路桥过渡段,路基,沉降差

参考文献

[1]杨广庆.高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术研究[J].铁道标准设计, 2000 (2) :11-12.

[2]汤贵海.高速铁路路基的设计[J].铁道建筑, 2001 (2) :89-90.

[3]梁波.土工合成材料应用于高速铁路路基的变形控制[J].四川建筑, 1996 (2) :21-22.

铁路路桥过渡段的施工技术处理问题 第4篇

1 铁路路桥过渡段施工处理的问题

在铁路路桥过渡段施工过程中, 往往会面临两个应注意的问题。第一, 列车在行驶过程中, 其负荷对铁路线路产生较大影响的部分 (也即基床以上部分) 如何抵抗变形的问题, 并且这种变形在桥路和路基上面是存在差异的。此问题即铁路轨道综合模量平顺过度的问题。第二, 人工所铸成的刚性桥台跟土工所制的柔性路基之间所出现的沉降差所产生的轨面弯折限值问题。以上两个问题对列车的稳定和安全都会产生一定的影响, 可此两个问题所产生的原因和所造成的影响程度是存在差异的。因此, 在制定铁路路桥过渡段施工处理方法时, 应该根据不同的问题、不同的因素采取不同的过渡段施工处理措施, 从而做到有的放矢。

2 铁路路桥过渡段施工技术处理方法

铁路路桥相接处发生不稳定或者不平顺的主要问题在于铁路轨道综合模量平顺过度的问题和轨面弯折限值问题, 而处理此两个问题, 主要采取以下几个方面的技术。

2.1 过渡段地基处理技术

铁路路桥过渡段的建设, 由于其地基是软土质, 其地基沉降将直接引发铁路线路或者轨道的不平顺。因此, 应该采取综合处理方案对其进行特别设计, 主要应注意的问题有:第一, 通过砂垫层和粉喷桩加土工合成材料利用长短桩进行逐渐地过渡, 在施工过程中, 应该将桥台最近处的粉喷桩设置为最长, 并且将其桩端的支撑点设置在硬层上面。第二, 在超载预压的基础上通过排水固结法加土工合成材料的技术。其主要将过渡段分为一般区、密疏过渡区和加密区三个区域, 逐渐的从桥台慢慢向路基进行过渡。第三, 在进行竖向排水通道的处理中, 利用塑料排水板进行大通道设置要比袋装砂井进行处理要更有效率。这主要是由于在施工过程中, 很难把握好灌砂率和砂的好坏, 有可能出现隔断或者缩颈的现象, 从而对平排水效果产生不好的影响。第四, 在通过土工合成材料进行施工时应该采用具有较强抗拉强度的土工格室或者隔栅。第五, 在通过粉喷桩加土工合成材料进行施工时, 其软基处理过程中必须加快工时, 将固结时间进行有效的压缩, 从而将沉降的差异缩减, 同时也由于复合地基的沉降量较小, 加上地基土侧向位移发生不大, 具有较大的空间进行填土, 因而具有比较大的工期缩短可能性。总之, 以上五点处理措施将有效处理轨面不平顺的问题。

2.2 过渡段合理填料技术

在铁路路桥过渡段中, 其发生的沉降差主要是因为地基沉降和路堤压缩沉降所导致的, 因为有动荷载所产生的基床区域的变形在进行基床表层强化之后将处在一个比较低的位置, 并且轨道线路的沉降基本上是恒载作用下地基土层跟路堤下部沉降所导致的。因此, 在对路堤下部进行填料过程中, 不同填料在同一压实度时, 其同一荷载下的压密下沉是存在差异的。刚度较小、强度较低的填料跟刚度较大、强度较高的填料相比, 其压实度要大得多。刚度小、强度低的填料尽管到达所规定的或者标准的压实度, 尽管荷载作用很大, 其也将产生非常大的塑性变形。所以, 为了减缓铁路轨面线路的弯折变形, 必须采取刚度大、强度高的填料, 即级配粗粒料, 这些填料主要有:低标号的混凝土、水泥石灰进行改良后的砂石土、级配砂砾石、级配碎石等等。

2.3 加筋土路堤结构设置技术

在铁路路桥过渡段中, 往往会埋设许多加筋材料, 添加这些加筋材料的目的主要在于以下两个方面:第一, 增加一定数量的加筋材料主要是增加表观侧向应力, 以防止土体发生侧向变形, 从而提升加筋土强度和刚性, 最后将对加筋土必变形进行限制。第二, 铺设一定数量的加筋材料, 将使得土和筋形成一个复合体, 从而一定程度上提升了路基土的刚度, 尽管这刚度要看土工材料铺设的间距、层数以及其相关的力学特征来确定, 可这一刚度的提升将一定程度上加强了过渡段的稳定性, 减少了其沉降差异。因为在压缩层添加加筋材料, 将会使得土筋间产生剪阻约束作用, 从而减少了土层的沉降。再者, 通过对加筋材料的位置以及间距的合理设置, 将能使桥台之后的区域所发生的台阶式沉降转变为连续的斜坡式沉降, 从而使得台背侧向应力和垂直应力之间的剪应力发生降低, 最终实现路桥过渡段平顺、稳定过渡。

2.4 过渡搭板的设置技术

在铁路路桥过渡段中, 一般要在路堤上进行钢筋混凝土塔板的设置。在过渡搭板的设置过程中应该注意以下技术措施:第一, 过渡塔板的一端应该设置在台后盖梁的“牛腿”上, 过渡塔板的另一端应该支撑于基床底层填土表面。这样设置主要是为了使得轨道路线折弯角减少, 同时也为了通过钢筋混凝土塔板的抗弯刚度来提升轨道线路的刚度。第二, 因为钢筋混凝土塔板的一端放在“牛腿”上, 而“牛腿”的刚度非常大, 因此可以将钢筋混凝土塔板这一端看成为不可位移和不可压缩;而钢筋混凝土塔板的另一端设置在具有较大弹性的地基上, 若路基发生下沉, 那么支撑面面板底面弹性层承托转为搭板部分承托, 从而发生容易发生变位, 以使得支撑力产生重新分布, 导致面板承受一定程度的拉应力。因此, 在进行过渡塔板的设置过程中, 应该对其配筋内力进行计算, 不然的话将会在形成工后沉降所导致的搭板支撑面发生脱空的同时, 导致不均匀的支撑, 从而使得脱空区域发生较大的沉降, 最终使得板下位置发生各方应力集中, 在应力超过规定的弯拉应力的时候, 将会导致塔板断裂, 这样对铁路线路和列车的安全产生极大的影响。所以, 在进行塔板设置时, 必须严格把握压实和填料标准, 在规定的要求内设置塔板支撑, 并对路基进行加固处理。

3结论

综上所述, 为了缓解轨道的刚度, 减少桥梁和路基间的沉降差, 降低铁道线路和列车的振动性, 提升列车的安全性, 必须在桥梁和路基间设置一过渡段。而在铁路路桥过渡段施工过程中, 由于存在铁路轨道综合模量平顺过度的问题和轨面弯折限值问题, 必须采取有效的施工技术对其进行处理, 所涉及的技术有:过渡段地基处理技术、过渡段合理填料技术、加筋土路堤结构设置技术、过渡搭板的设置技术等等。

参考文献

[1]王兴清.公路与桥梁工程病害防治及检测修复措施[J].路桥施工, 2012 (11) .

路桥过渡段的处理 第5篇

1 过渡段沉降差异产生的原因分析

目前的路桥过渡段常采用设钢筋混凝土搭板和不设搭板两种情况。

1.1设搭板时的沉降分析

对于使用钢筋混凝土搭板的桥头过渡段, 桥头搭板的一端搁置在桥台背上, 另一端通过枕梁设在引道土体上。为了便于分析沉降差产生的过程, 我们做出如下假设:竣工时桥面和搭板面的纵坡相等, 均为i1;桥头沉降过程中, 搭板绕简支端转动, 且可以被视为平直的刚体;搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同, 不产生沉降差。

1.1.1桥头过渡段沉降差产生的过程, 由于影响因素较多, 为了便于分析问题, 假设在沉降过程中存在桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a的情况, 这样可以将桥头沉降过程分为以下两个阶段。

第一阶段是竣工后至桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a时这一过程, 主要是桥面由于墩台产生沉降凡造成纵坡变化 (Δ1=i2a-i1) 控制, 其值不能过大, 否则将造成桥面破坏, 伸缩缝挤坏及支座条件变差。因此, 各国的桥梁设计规范均有限制。

第二阶段是桥台沉降趋于稳定后至整个引道土体趋于稳定。此时的主要特点是桥面纵坡i2b与搭板纵坡i3不相等, 两者之间称为纵坡差△2, 即△2=i3-i2b其大小对过渡段的行车舒适性影响很大。

1.1.2为了进一步分析差异沉降的危害, 需对沉降差异用某一数学表达式来表示。通过对沉降差异的形成过程的分析, 我们可以将搭板远台端部沉降趋于稳定时的总工后沉降量Sa分成两个部分, 即

式中, Sb-桥台基础的预期工后沉降量;

△S-桥台与搭板远离台端下土体之间的差异沉降量。

桥台基础预期工后沉降量可以用如下公式计算, 即

式中, α1-桥台基础工后沉降值占基础总沉降值的比例系数, 主要与地基土类型有关。对于低压缩性饱和粘土, α1=0.40;对于中压缩性饱和粘土, α1=0.70;对于高压缩性饱和粘土, α1=0.85。

α2-考虑桥台基础形式的系数, 一般地, 对于摩擦桩基础, α2=1/500;对于扩大基础, α2=1/300。

L"—桥梁边跨跨径 (m)

以L表示搭板长度, 以△S表示桥台基础与搭板远离台端下土体的工后沉降差, α2表示桥面纵坡和搭板面纵坡的差异值。如图1所示, 得到以下关系式

由此可见, 桥台与引道土体容许沉降差并不是一个常数, 而是与纵坡差和搭板长度均有关系。

1.2未设桥头搭板时的沉降分析

未设置桥头搭板的水泥混凝土路面、沥青混凝土路面, 由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶。从行车安全和舒适性来看, 台阶对行车的影响比设置搭板时的影响要大。

未设置桥头搭板时, 由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶。为了便于分析, 也将工后引道土体沉降趋于稳定时的总沉降量Sa分成两个部分, 即

式中, Sb-桥台基础的预期工后沉降量;

△S-桥台与引道土体之间的差异沉降值;

△S就是台背产生的台阶高度, 对行车舒适性的影响很大。

路桥过渡段沉降病害处治的措施

台背过渡段的差异沉降是众多因素的影响而形成的。要解决这个问题, 就必须从多个方面入手, 对于不同的影响因素采用相应的方法解决。

2 台背地基处理

2.1地基可以分为天然地基与人工地基。直接放置基础的天然土层称为天然地基。如果天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质情况, 需要进行人工加固或处理后才能修筑基础, 这种处理过的地基称为人工地基。

2.2对于软土地基处理, 目前国内已有换土法、超载预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、深层搅拌桩、挤密砂桩等方法, 下面介绍采用深层搅拌法加固桥头软基的方法。

2.3深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法。目前应用最多的为粉喷桩, 一般借助于压缩空气, 采用专门深层搅拌机械设备, 从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土体喷出浆体或粉体固化剂 (如水泥等) , 经叶片搅拌并吸收周围水分, 在加固的深层软土中进行一系列物理、化学反应, 使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基, 从而提高桥头软土地基的承载力, 减少沉降量 (特别是工后沉降量) , 缩短固结期, 提高边坡稳定性。

2.4采用石灰粉喷桩加固软粘土, 其原理与公路常用的石灰加固土基本相同。石灰与软土主要发生以下作用:石灰的吸水、发热、膨胀作用;离子交换作用;碳酸化作用 (化学胶结作用) 、火山灰反应以及结晶作用。这些作用使土体中水分降低、土颗粒微聚而形成较大的团粒, 同时土体化学反应生成复合水化物在水中逐渐硬化而与土颗粒粘结一起从而提高了地基的物理力学性质。水泥搅拌桩加固软粘土地原理是在加固过程中发生水泥的水解和水化反应;水泥水化生成钙离子与土粒的纳离子交换使土粒形成较大团粒。这些反应使土颗粒形成凝胶体和较大颗粒;颗粒间形成峰高状结构;生成稳定的不容于水的结晶化合物, 从而提高软土强度。

3 桥头路基设计

桥头过渡段路基必须密实、稳定而均质。影响路基强度和稳定的地面水和地下水, 必须从采取拦截或排出路基以外的措施。一般要求填土处于干燥或中湿状态, 过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的填土, 必须经过处理。

在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料, 如岩渣、砾石、砂砾等。同时选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外, 从而减缓雨水的危害, 而且也有利于改善压实性能, 使路基容易达到设计要求的密实度。同时考虑到减轻路堤自重, 有效降低地基应力, 减少沉降并增大安全系数, 可采用轻质材料如粉煤灰等, 用粉煤灰填筑桥涵台背, 可以大大降低路堤对地基的荷载, 有利于减少地基沉降以及路基对桥台的侧压力。

路桥连接处设置桥头搭板, 可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台上。搭板的近台端至于桥台上, 搭板与桥台通过锚筋相连, 并在搭板与桥台接缝填入沥青玛蹄脂防治水分渗入。搭板的远台端搁置在路基上, 路基沉降后搭板会产生纵向滑移, 为此, 必须在台顶与搭板之端间设置锚栓。搭板形式分为等厚、变厚度和台阶形三种。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定, 常取3m~15m (当超过8m时, 宜设计成两段式或三段式搭板) 。由于在枕梁处发生局部下沉造成这一部位的跳车, 搭板和路堤的衔接处也会有二次跳车产生, 为避免二次跳车, 可以在搭板尾端加设一段浅埋的变厚式埋板, 其长度一般取3m~5m, 对于水泥混凝土路面, 也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。

参考文献

[1]李永睿, 王建伟.路桥过渡段差异沉降控制指标的研究[J].科技资讯, 2010-04-13.

路桥过渡段的处理 第6篇

关键词：公路施工,路桥过渡段,路基,加固措施

在现在建筑行业的不断发展过程中,人们对道路施工的重视程度有很大的提升,为了缓解现在交通拥挤的情况,需要在公路施工的过程中建立适当的桥梁。作为路桥过渡段施工,对整个公路和桥梁之间起到一个衔接的作用。其自身路基质量对整个公路稳定性也起到非常重要的作用。但是在这项工作进行的过程中,经常会有外界因素影响其自身稳定性,因此这就需要对这项设施的施工稳定措施起到高度重视,进一步提高整个公路的质量和安全性。

1 公路施工中路桥过渡段路基加固的必要性

在公路施工项目不断发展的过程中,人们为了环节公路交通拥挤的现象通常会采用路桥施工的方法进行公路施工。所谓的路桥施工,就是在公路的基础上建立适当的桥梁,其自身不仅仅能够环节城市交通拥挤的情况,对提高公路自身承载力也起到不可忽视的作用。在这项施工中最重要的一点就是路桥过渡段施工,而且这个步骤在整个路桥施工中还存在一些困难,主要在于施工过程中经常会存在一些外界因素影响其自身路基的稳定性。而且对路桥过渡段施工来说,不仅仅需要考虑公路范围的施工,还需要对桥梁范围的施工起到高度重视,只有这样才能从根本的角度上保证路桥过渡段的路基质量。在进行路桥施工中对各个环节都需要严格掌握,主要是因为施工中各个环节都有很大的关联性,任何一个环节发生纰漏,都会对整个工程产生很严重的影响。也就是说在整个施工过程中的设计方案是非常重要的。在进行施工的时候还需要对整个工程做好合理的加固措施,这样能够有效防治在汽车行驶的过程中因为前方施工而发生意外。在目前看来路桥段施工人员对加固措施起到高度重视的根本原因在于外界影响元素众多,对路桥稳定性保障还有一些问题,因此在施工之前应该采取有效的加固措施,进一步提升路桥施工阶段的稳定性。

2 公路施工中路桥过渡段的路基加固措施

前面也清楚说明路桥过渡段施工的重要性,其根本原因在于路桥过渡段施工经常会因为外界因素而使得其自身的稳定性受到损伤,这种情况的出现对公路交通产生的影响也非常大,导致车辆事故的发生概率有很大提升,针对于此就需要采取有效措施对这项工程的整体加固措施起到高度重视。对于这项工程的加固措施来说,主要包括以下几点。

2.1 做好施工的填料工作

在进行公路路桥过渡段施工的时候,需要对整个施工阶段的路基施工起到高度重视,其路基施工材料对路基稳定性提升也起到非常重要的作用。传统的路桥过渡段施工通常采用石灰土或者普通土进行填料施工,尽管这项材料对整个工程不会造成太多的资金流出,而且取材也非常方便,但是在施工中使用这两种材料进行路基工程,还存在着很大的弊端,主要弊端表现在强度和刚度没有达到相应标准。对石灰土来说,及时其自身的刚度和强度也达到相应规定,但是其自身遇水变软的特点对整个路基工程稳定性也不能起到很好的保障作用。尽管这两项材料自身质量都不高,但是由于我国路桥过渡段的施工技术还存在很大的弊端,导致这两种材料还在路基施工中使用。因此这就需要对路桥过渡段路基施工中填料做出合理更新,进一步提升其自身加固作用。

级配碎石其属于混合料,是矿质范畴,主要成分有碎石以及石屑等,当混合料中的颗粒达到了密实级配的相关技术指标要求时,即被称之为级配碎石。级配的组成形式并不一致,可以选择使用预先筛分的方式,也可以选择使用未筛分的方式,无论选择哪种选择都要达到相应的级配要求。按照路桥特定的要求,选择使用最佳的级配材料对其路基的稳定性有着非常重要的作用。经过大量的数据以及实践分析,摩擦力强并且密实度大的材料属于最佳的选择。级配碎石自身就具备高强度的性能,加果将其用作路桥过渡段的填筑材料,其强度将超过150k Pa/m,所以能够确保路桥过渡段稳定。

2.2 搭板设置

搭板的强度以及长度要根据桥台与桥头路基的相对沉降量,并综合的考虑到车辆行驶的顺适程度而决定,搭板的设计没有统一的模式。在进行搭板施工前要认真的筛选桥台背后回填土。尽量选择如上所述的两种高质量回填土,以干容重较大的砂性土或透水性较好的材料为最佳,即使使用一般的土也要选择那些含水量较小、不含冻土、腐殖质以及泥草等杂质的好土。因为这样的材料具有极佳的压实特性和级配水稳定性。然后根据监理工程师审批实验资料分层回填,分层夯(压)实,直至到达回填的设计高度压实度经检测符合要求后再进行桥头搭板的施工,有些项目的检测还应充分综合考虑桥台预压的有关参数,以达到最优的处治效果根据施工的要求铺设二灰混合料,每层的厚度应控制在10cm-20cm。

2.3 地基处理

地基的处理是治理过渡段问题的根本,过渡段地基的加固措施主要有基础加固、人工合成材料加固、混凝土块加固以及外掺加固料加固等。基础加固适用于加固过渡段下部的原地基,首先要通过设计资料并结合现场实际情况判别原有地基的软硬程度,各种加固方法的适应性及机理各有特点,据此必须结合软基处理有关技术规范决定使用深层或浅层加固;人工合成材料加固通过将人工合成的材料加进土体,从而提高土体的抗剪强度,必要时可以综合使用纵向及横向等土工材料加固,使土体的抗剪强度得到从分的发挥,以约束并协调变形,提高地基整体强度,从而降低路桥间的刚度变化达到加固地基的目的;在加固段底部应用混凝土块加固,即通过放置一大块略大于过渡段底部的混凝土块,使其与底部合成一体,保证了地基的沉降的均匀;混凝土块加固法用于在软弱部位是为了保护施工或者运行对于桥台的软弱部位的局部破坏。

结束语

对公路路桥施工来说,这项施工项目对提升我国公路质量起到非常重要的作用,但是在研究中清楚发现进行这项工程在过渡段路基施工上还存在一些困难,对这些困难需要通过有效手段对其进行解决。在进行路基设计的时候应该在各项准备工作都做好之后进行设计工作,防止在进行加固效果受到影响。这也充分说明公路施工中路桥过渡段路基加固措施对整个工程起到非常重要的作用。

参考文献

[1]陈修平.路桥过渡段差异沉降引起的动荷载计算分析[J].中国西部科技,2009(13).

[2]郭素军.高速公路工程路桥过渡段质量控制分析[J].黑龙江交通科技,2015(04).

路桥过渡段的处理 第7篇

关键词：路桥工程,过渡段施工,技术分析

最近几年, 我国的公路桥梁工程经常出现桥头沉降及路基变形等严重现象, 其施工质量越来越引起相关部门的重视, 本研究通过分析目前路桥施工存在的问题, 尤其是对桥头跳车现象提出合理的解决对策, 希望应用现代化的施工工艺能够提升路桥工程的质量, 确保交通安全。同时, 加固格网钢筋、做软地基的处理以及柔性桥台的设置都能够起到较好的施工效果, 接下来, 将对这些施工工艺进行详细的阐述。

1路桥工程过渡段存在的问题

1.1路桥路基沉降严重

路桥工程的路基是确保整个工程质量的基础, 而最近几年, 我国各大地区却经常发生路基沉降的现象, 这可能是由于路基使用时间过长且缺少维修, 还可能由于路基与桥台之间的刚度差异过大, 承载力有限而导致桥梁过渡段发生严重的沉降现象。另一方面, 工程建筑企业为了节约施工成本, 使用质量不符合规定的建筑材料, 这些材料的固结程度很差, 不能够达到规定的强度, 久而久之就会出现各种各样的问题, 不仅影响了工程质量, 还给交通安全带来极大的隐患。与此同时, 短材料之间的强度差距应当尽可能小, 这样路基才不容易出现沉降, 而施工人员与技术监理人员却并没有充分的意识到这一问题的严重性, 导致路桥过渡段刚度不均匀, 压实度也没有达到规定的要求。还有一些施工单位使用集中填充的方式处理路桥过渡段, 殊不知, 这样会造成路基填充不均匀且没有确定的下沉时间, 造成事故发生突然, 给驾驶员和道路交通带来严重的损失。

1.2桥头沉降现象严重

在路桥施工过程中, 施工人员大多使用碾压设备处理路桥过渡段, 殊不知, 这种作业方式很容易造成填充物之间留有空隙, 在路桥正式投入使用之后就会出现各种各样的问题, 例如车辆负载过大而造成材料性质变化, 继而桥梁发生变形, 实际上桥梁填充物的性质会直接影响整个路桥的性质、强度及使用时间等, 在相同的压力条件下, 刚度越大的材料越容易发生变形, 同时受到温度、压力等其他因素的影响, 更容易发生材料性质的改变。而路桥工程的建筑材料在投入使用之间并没有进行严格的形变实验, 填充材料的质量也存在严重的问题, 相关部门缺乏对材料质量的监管。另一方面, 桥梁施工工艺的不合理也容易造成桥头的沉降, 由于路桥施工的特殊性, 需要在施工前期就对路基进行填充, 尤其是过渡段的填充工作更是十分重要, 有些施工人员为了缩短工期而忽视过渡段的路基修建, 导致填土压实度达不到设计要求, 而且, 桥头的位置比较特殊, 需要承载的压力也更大, 需要相应的填充材料进行处理, 现代化的施工工艺可以帮助其实现高质量的作业效果, 也能够减少沉降现象的发生。

2路桥工程过渡段施工技术分析

2.1设置桥头搭板

路桥工程的桥头部位容易发生沉降, 通过桥头搭板的设置可以很好的解决这一问题, 首先, 桥头搭板可以防止车辆由于行驶速度过快而发生跳车, 还可以在一定程度上减少桥身与桥头之间的高度差, 避免驾驶人员在过桥时产生的颠簸或不适情况, 我国道路桥梁施工规范中要求跳台搭板的长度不能够超过其坡度的百分之五, 也就是确保路桥的承载能力可以满足车辆的重量。因此, 对于中小型的路桥工程来说, 设置桥头搭板可以极大的减轻沉降效果, 但是如果搭建不符合规范就容易造成车辆的二次跳车, 尤其是在路基与搭板之间或者路基与枕梁处, 因此, 施工人员还要根据实际的工程需求确定搭板的高度, 防止由于车辆负荷过重而导致搭板折断, 以及雨天裂缝的影响造成路基下土层的破坏[1]。

2.2处理软弱地基

地基是整个路桥工程的基础, 其过渡段更需要地基的加固施工, 而通过合理的处理软弱地基不仅能够增强路桥在经历巨大压力后的防沉降能力, 还可以有效的控制路堤沉降差, 笔者通过实地的调查与研究, 总结了我国目前高速公路软弱地基的处理方式, 一方面是完善的排水系统的安装, 也就是利用排水固结的原理提高地基的抗压性能, 包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压, 真空堆载预压等;另一方面是采用复合地基处理办法, 就是将不同性质的建筑材料混合使用, 其中包括水泥搅拌桩、粉喷桩、钢渣桩等, 将这两种软弱地基处理方式结合使用还可以起到更加良好的效果, 排水固结法能够节约施工成本, 但是工程量较大, 复合地基法对于建筑材料的要求较高, 而且需要经验丰富的技术人员进行施工现场的处理与指导, 只有这样才能够有效的防止路桥过渡段出现沉降或裂缝现象。大量的实践证明软弱地基的科学处理能够极大的减少跳车现象, 适用于我国目前路桥工程过渡段的施工处理。

2.3土工格网加筋技术

土工格网加筋技术最早是由于西方发达国家创建并应用的, 取得了显著的成效, 研究表明, 通过延长土工格网的钢筋长度, 使其满足规定的桥梁坡度值, 就可以有效的防止沉降, 土工网格应张拉锚固于桥台背, 填土的压实度以85%~90%比较有效, 填料以砾石土、碎石土为宜, 同时, 土工隔网必须具有较高的抗拉刚度, 只有将其设置成平面结构, 才有助于路桥地基的稳固, 而对于路堤等其他区域的处理则要减少部分路基的变形施工, 减少由于桥头压实度偏低而出现的附加形变[2]。另一方面轻质材料及柔性桥台的设置可以辅助土工格网加筋, 起到跟好的稳定效果, 柔性桥台可以降低路桥的相对高度, 缩小路堤与桥台的刚度差异, 这样在过渡段的衔接处就不容易造成填土的下沉及填充材料的形变, 不仅极大的延长路桥工程的使用年限, 还减轻的施工量, 节约施工成本, 为企业带来更大的经济效益与社会效益。

结束语

综上所述, 本研究对路桥工程建设中过渡段的施工技术进行分析, 要想从根本上杜绝跳车及路基、桥头沉降等问题的发生, 就要充分考虑路桥工程的施工环境及条件, 结合当地的水文及地理特性, 同时注重填充材料的质量及施工工艺的控制, 严格按照公路经济技术质量的要求进行施工, 加强对路桥过渡段的综合处理, 才能够不断提升我国道路桥梁建设的水平与质量。

参考文献

[1]陈建职.路桥施工过渡段的施工技术问题的探讨[J].房地产导刊, 2013 (6) :110-119.

路桥过渡段动力分析及处理方法探析 第8篇

在路基与桥梁的连接处, 由于路基与桥梁刚度差别巨大, 必将引起轨道刚度变化, 同时, 路基与桥台的沉降也不均匀, 在桥路过渡点附近极易产生变形差, 导致轨面发生弯折。当列车高速通过时, 必然会引起车辆与线路相互作用力的增加, 加速线路状态的劣化, 降低线路设备的服务质量, 增加线路的养护维修费用, 严重时甚至危及行车安全。在路桥间设置一定长度的过渡段, 可使轨道刚度逐渐变化, 并最大限度地减小路桥间的变形差, 以达到保证列车安全、平稳、舒适运行的目的。

一、过渡段的不平顺模拟的动力学计算

为了全面分析高速列车通过过渡段时车辆轨道路基的振动特性, 寻求合理过渡段设计参数, 考虑了两种类型共3种情况:一是轨面平顺, 路桥间刚度变化如图1所示;二是轨面产生了如图2所示弯折, 路桥间刚度差为零 (即轨道基础刚度均匀) ;三是过渡段轨面既产生了如图2所示弯折, 同时路桥间刚度变化如图1所示。

第一种情况主要模拟过渡段轨道由路桥间刚度差引起轨道刚度变化对高速行车的影响;第二种情况主要模拟在过渡段区域, 假设轨道刚度是均匀的 (即路桥间刚度差为零) , 仅由路桥间的沉降差引起轨面弯折对高速行车的影响;第三种情况是路桥过渡段不平顺的实际工况, 主要模拟轨面弯折与轨道刚度变化对高速行车的综合影响。

二、影响动力学性能的要素分析

1. 过渡段轨道刚度变化。

列车速度提高和路桥间刚度变化, 均对车体振动加速度和轮轨接触力等指标存在不同程度的影响, 但与舒适安全标准相比还有相当大距离。同时还发现, 过渡段长度增加, 对车体振动加速度和轮轨接触力等指标均产生较为有利的影响, 当过渡段增加到一定长度后, 车体振动加速度和轮轨接触力等数据变化就很小了, 说明存在一个合理的过渡长度问题。

2. 过渡段轨面弯折。

车体振动加速度和轮轨接触力等指标对轨面弯折变化非常敏感, 当大于某一数值时, 就可能对舒适性产生严重影响。路桥间刚度的变化, 对行车的影响远不及轨面弯折的作用。所以说, 轨面产生弯折是过渡段影响高速列车安全平稳运行的主要因素。

3. 过渡段轨道刚度变化和轨面弯折的综合影响。

轨道刚度和轨面弯折综合作用对振动加速度和轮轨接触力等指标影响较大, 对轨面平顺性要求稍严。

4. 车辆进出过渡段的动力学性能计算比较。

车辆驶进或驶出过渡段对诸动力学性能几乎无影响, 因而可以认为, 高速列车的驶向不起制约作用。

三、动力学性能评价与不平顺控制标准

目前, 我国还未建立起一个权威的车辆与线路相互作用的动力学性能评价体系, 一般认为, 任何评价指标与控制标准都是为了保证车辆运行平稳舒适安全以及减少轮轨各部件伤损和线路状态劣化。正常情况下, 当线路不平顺对行车的影响满足平稳舒适性指标时, 其同时也能满足安全性指标。也就是说, 乘座的平稳舒适性要求最严格, 成为控制条件。

《京沪高速铁路线桥隧站设计暂行规定》中要求, 车体振动竖向加速度的舒适性控制标准为av0.13g。根据动力学分析的计算数据, 列车速度分别为160 km/h、250 km/h、350 km/h时, 由路桥结构工后变形不均匀引起轨面弯折的不平顺限值为θ6‰、3‰、2‰。

四、路桥过渡段的处理原则与方法

1. 在过渡段较软一侧, 增大基床刚度, 减小路堤沉降。

通过加强路基来达到减小路桥间在刚度和变形方面的差异, 进而减小路桥间轨道不平顺, 具体处理方法有以下几种。

(1) 加筋土法:在过渡段路堤填土 (必要时也可包括地基) 中埋设一定数量的拉筋材料, 形成加筋土路堤结构。加筋土不仅能增加路基强度, 而且还能大幅提高路基刚度, 显著减小路基变形。通过调整拉筋材料的布置间距和位置可提高路桥间轨道平顺度的目的。

(2) 碎石类优质材料填筑法:使用强度高, 变形小的优质材料 (如碎石类填料) 进行过渡段填筑, 是最常用的一种处理措施, 该方法设计意图明确, 材料性质可靠、易控制, 刚度与变形能均匀过渡。存在的问题是靠近桥台背面窄小空间的填料压实质量不易保证, 相对较重的填料质量引起的地基沉降也较大, 使用力学性能较好的轻型材料 (如EPS, 人工气泡混凝土等) 填筑过渡段是近年来研究开发和应用的一种减轻结构物自重的工艺方法。该法可显著减少台背填料自身的压缩变形, 降低对地基竖向加载作用及对桥台结构的水平土压力, 使地基变形减小, 并可与地基处理进行综合考虑, 降低地基处理费用, 减小地基处理范围和缩短施工工期。

(3) 过渡板法:在过渡段范围内路基填土然后再浇一块钢筋混凝土厚板, 并使一端支承在刚性基础 (桥台) 上, 利用钢筋混凝土厚板的抗弯模量来增大轨道刚度。该法在公路系统得到了广泛应用, 也取得了较好效果。用于高速铁路过渡段处理, 必须注意以下问题:一是由于列车荷载更大, 速度更快, 过渡板将更长更厚, 这对过渡板的受力非常不利, 一旦破损, 更换将极其困难;二是该处理方法对轨道刚度均匀过渡较有利, 但不能减少路堤及地基沉降, 必须配以其他处理措施才能有效控制由此引起的轨面弯折变形。

2. 在过渡段较软一侧, 增大轨道竖向刚度。

该类处理方法的主要目的, 是通过提高轨道竖向刚度来减小路桥间轨道刚度的变化率, 但不能解决由路桥间沉降差引起的轨面弯折问题, 具体处理方法有以下几种。

(1) 通过调整轨枕长度和间距来提高轨道刚度:在过渡段范围内, 通过使用逐步增长的超长轨枕和减小轨枕间距可实现轨道刚度的逐步过渡。

(2) 通过增大轨排抗弯模量来增加轨道刚度:德国ICE高速铁路的Muhlberg隧道入口处采用了这种方法, 其隧道内是板式轨道结构, 隧道外为有砟混凝土轨枕线路。过渡段长度约30 m, 由四根附加在轨枕上的钢轨组成, 两根在运行轨之间, 两根在运行轨外侧。

(3) 通过加厚道床厚度来提高轨道刚度:道碴是一种强度高、变形小的优质材料。在过渡段范围内逐渐增加道床厚度, 可使轨道刚度逐步变化。

3. 在过渡段较硬一侧, 通过设置轨下、枕下、砟底橡胶垫块 (板) 来调整轨道竖向刚度。

对于桥梁或隧道等刚性结构物上的轨道, 可通过调整轨下垫板的刚度和设置枕下垫块 (无砟) , 使轨道刚度与较软一侧轨道刚度相匹配。垫板 (块) 刚度可通过室内试验计算和现场测试确定。