浅谈水安河特大桥中路桥过渡段的施工处理

杨天葆

【摘要】在路基和桥梁间设置过渡段，可使轨道刚度逐渐变化，并最大限度地减少路基与桥梁间的沉降差，达到降低列车与线路的振动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、平稳、舒适运行的目的。

【关键词】路桥过渡段。沉降量；处理措施

1、概述

铁路的发展必须以安全、可靠、舒适等为前提。它要求构成铁路系统的各个方面都具有高品质和高可靠性。其中，铁路线路的稳定与平顺是必不可少的条件之一。在路基和桥梁间设置过渡段，可使轨道的刚度逐渐变化，并最大限度地减少路基与桥梁间的沉降差，达到降低列车与线路的振动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、平稳、舒适运行的目的。

路桥过渡段施工是许多城市立交桥、高速公路、高速铁路建设施工中的重要环节，如何结合不同地质情况，选择适当的施工工艺，利用高性能的施工材料，合理的施工机械和可靠的检测方法是过渡段建设成败的关键点所在。所以对不同路桥过渡段采取不同方法进行实验，分析研究各种路桥建设上结合段的施工工艺，找出路桥过渡段施工的最佳处理方式对提高路桥施工质量具有重要意义。

永安河特大桥位于安徽省无为县境内DK69+776.8-DK69+853.2，主要为跨越永安河而设，桥址主要为长江冲击平原区，地形平坦开阔，与线路大里程夹角为62度，测时水位6.74m。

2、路桥过渡段线路结构变形不一致的原因分析

路桥过渡段受到高速运行车辆动荷载的作用时，在桥头处往往会出现振动较大的跳车现象，这种现象在铁路或高速公路的路桥过渡区段都有可能出现。产生这种现象的主要原因有以下几个方面：

2.1地基条件原因

在软土地基上，路桥过渡段的路基和桥涵的工后沉降量是不同的，因此在路桥过渡段处必然有沉降差。

路桥过渡段由于其结构的原因，桥头路基的填筑高度较大，产生的基础应力也较高，因此在路桥过渡段产生的沉降会比其他路段要大一些。在施工期间，虽然经过压实设备的多次碾压，但是填充物之间的空隙仍然不可能完全消除。在线路通车以后，在填充物自身重量和车辆荷载的作用下，填充料被压缩的逐渐失去空隙，因此产生塑性变化，路桥开始变形。当然不同性质的填充物的沉降程度是不相同的，在相同的压力下，强度较低刚度较小的填充物和强度高刚性大的产生的变形大得多，所以过渡段中要使用刚度高、强度大的材料进行填充。另外，在一般工程的施工中，常常是工程的下部先施工，等到桥台完工后再进行桥台路基的填充，但是在一般路段的施工建设中，大部分是路基先完成，过渡段填土的施工工程到工程后期完成。由于赶工期，填土的压实控制不够严格，造成填土出现沉降变形。路基土的性质及结构不同，所产生的沉降和沉降达到稳定所需要的时间也不同。所以，路基工后沉降是地基造成桥头跳车的重要成因。

2.2路基与桥台结构差异的原因

路基填充料坚固程度比较差且强度较低，在施工建设中需要改变两者的强度差，使路基和桥台的刚度能够均匀变化。我们找到过渡段刚度不能均匀渐变的原因，主要有两点，一是路基填充物压实难度较大，很难达到施工设计的要求，在施工过程中因为路桥过渡段在整个工程中的地位比较特殊，压路机很难压实到要求的质量，造成部分填土下沉。二是桥梁通常被作为控制工程的重要部分有限施工，而路基工程通常是桥梁建成后施工，路桥过渡段往往被集中填充，几乎没有趋于稳定和静置沉降的时间，造成运行初期沉降巨大。

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。路桥过渡段由于其刚性不同、自重不同、强度不同，在外力作用下又是應力集中的区域，因此是影响线路运营的薄弱环节。

2.3桥台后路堤填料的原因

桥台后路堤填料一般全是填土。由于施工的原因，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。即使施工时压实度全部达到了设计的要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，也将使路堤填土进一步压缩变形，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。这一水平位移将会使路桥过渡处的路基出现沉降变形。

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。

2.4设计及施工原因

设计时对路桥过渡段的施工考虑不周，对填料不严格，桥台后的排水设计考虑不周，都将影响其施工质量。

施工时对工期或工序安排不当，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；还有回填料不按设计要求填筑，或碾压厚度超过要求，或压实度达不到设计要求，都将造成质量缺陷。

施工时碾压器械配置欠佳，压实功率不够，不进行分层次质量检查，也会使压实质量达不到控制要求。

2.5重桥轻路意识的原因

设计和施工中重桥轻路的意识是影响施工质量的又一因素。从以往的施工过程看，路桥分家，重桥轻路。桥梁施工中集中了大量精干的工程技术人员，而路基施工都未能投入必要的技术人员。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。在施工过程中路桥过渡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，路桥过渡段的问题才明显出现。

3路桥过渡段的处理方法

3.1粗粒级配料填筑

使用强度高、变形小的级配粗粒料（如碎石、砂砾石、水泥石灰稳定砂石土、低等级混凝土等）用于路桥过渡段的填筑，这是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。

施工步骤及方法

1）过渡段基底处理：清理表层杂草等。

2）按设计要求挖台阶。

3）拌和水泥级配矿石：检验合格的水泥及级配的AB组料。

4）台背、基坑回填。

5）过渡段本体及基床底层分层填筑、碾压。

6）养护。

7）质量检测与验收。

清理基坑及压实：台后基坑往往是不规则的，一般都偏小，必须按要求尺寸进行清理。基坑尺寸合格后，应及时进行基底压实。无法使用压路机时，可用小型手推式电动打夯机压实。压实合格后，方可正式填筑。

另外常见的处理方法还有：加筋土路基结构、桥头设搭板与枕梁和增加路基侧轨道竖向刚度法。

4、过渡段的处理注意事项

4.1路桥过渡段的处理有两方面的问题：一方面是刚性桥台与柔性路基间工后沉降差引起轨面弯折限值问题。另一方面是受到列车荷载影响较大的范围内线路结构抵抗变形能力差异的问题，即轨道综合模量平顺过渡的问题；这两个方面问题都会对列车高速运行产生影响，但产生的原因各不相同的，影响程度也不一样。在制定路桥过渡段处理方案时，必须针对不同的影响因素和产生的原因，采取不同的加固方法进行处理。

结束语

综上所述，在路桥过渡段的处理中，问题复杂，影响因素众多，我国铁路建设往往是先桥台施工后填筑路基，桥台、涵背等过渡段的填土则放在最后。在这种情况下，路桥间常出现较大的沉降差，不利于线路的稳定。因此，在桥台涵洞附近，使用大型机械碾压有困难时，可改用小型震动压实机械充分压实。另外，对于一些路基工后沉降可能较大的工点，应优先安排施工进行静置预压处理，以达到降低工程费用和减小工后沉降量的目的。

参考文献

[1]浅谈路桥过渡段施工技术及防范措施-科技创新导报，2007（32）

[2]许家伟.浅谈路桥沉降段路基路面施工技术[J].黑龙江科技信息，2011 （07）