浅析铁路路基与桥梁过渡段病害与处理措施

谭敏

摘要：铁路路基和桥梁过渡的部位，一直是国内外铁路修建当中需要面临的重要问题。由于铁路路基和桥梁刚度的不同，在高速铁路路基与桥梁过渡的地方，路基与桥台的沉降也不同，轨道刚度发生变化，轨面容易产生沉降差,甚至变形弯折。同时也会增加列车与路线在高速通行时的震动，造成线路和列车相互作用力的增加，整个路线结构和行车安全都会受到影响。所以本文主要针对铁路路基与桥梁过渡段病害与处理措施作以研究。

关键词：高速铁路；过渡段；技术措施

中图分类号：U238文献标识码： A

随着社会和经济的快节奏发展，铁路网的逐步完善。铁路桥梁工程的发展规模也在逐步扩大。铁路路基与桥梁过渡段就是铁路工程要面对的首要问题。铁路桥梁工程的整体质量,基本取决于以岩溶地区为代表的桩基础施工质量。高速铁路路基之间设置过渡段是非常有必要的,轨道的刚度变化依赖于过渡段,还可以减少路基与桥梁之间的沉降差，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。

一、铁路路基与桥梁过渡段的病害

铁路线路是由不同性质、特点迥异但又相互作用、相互依存、相互补充的构筑物以及轨道构成的。由于组成线路的结构物强度、刚度、材料等方面的巨大差异,因此必然会引起轨道的不平顺。为了满足列车平稳舒适且不间断的运行,必须将其不平顺控制在一定的范围之内。在路基与桥梁之间设置一定的过渡段,可使轨道的刚度逐渐变化,并最大限度的减少路基与桥梁之间的沉降差，但是在过渡段也会出现许多病害。

由于各种原因，我国铁路建设过程的初期并未对铁路路基与桥梁过渡段出现的问题重视起来。导致病害越来越严重，桥台后的路基道碴厚度有的达1m及以上,纵向延伸10～30 m,线路的平顺只能靠频繁的维修来维持。相类似高级公路为代表的公路建设，由于路桥过渡段的沉降差异引起的“跳车”现象较为普遍，都有着共同特点。

及时找出病害的原因，处理路桥过渡段基路面存在的问题，利用科学合理的防治方法做好预防和警示工作，使病害程度降到最低的同时提高建筑质量。这样不仅可以增长铁路桥梁使用的寿命，同时也保障了运行的安全。

二、国内外铁路路基与桥梁过渡段的处理措施

（一）国外路桥处理措施

路桥过渡的部位在国外的高速铁路修建中也是非常得到重视的。在结构的构造、工期的安排上都非常重视，施工组织和原材料质量也力求完美。为了确保路线的高平顺，对轨道刚度变化及轨面变形(不均匀沉降引起)进行严格的控制。日本的处理措施是将碎石填充在桥梁过度的建筑段；德国的处理措施是将桥梁过渡段路基的宽度适量加宽，并且将桥梁到路基方向的道碴厚度逐渐递减；法国的处理措施是设置一些过渡桥台在路基与桥梁的过渡段。

（二）我国路桥处理的情况

在经过大力的关注和严格的治理，我国在路桥问题的处理上取得了一些成绩，也总结出了一些有效的办法。

我国在处理铁路与桥梁过渡段问题时，主要从以下几个方面入手：第一是要减小路基结构物的沉降，减少路基与桥梁刚度差异和沉降差异，这就需要增大基床的竖向刚度，加强路基结构；第二是提高轨道竖向刚度，采取措施在路基一侧减小路桥间轨道刚度的变化率；第三是在桥梁的一侧轨道结构设置橡胶垫块以减小轨道的竖向刚度。

三、我国路桥处理的具体方法

（一）加筋土法

在铁路路基与桥梁过渡段填土中埋设一定数量的拉筋材料，这样可以增加路基的强度，形成加筋土路基结构，这种结构可以大幅度的提高路基的刚度，减少路基变形的情况。只要在施工中选用适当的拉筋材料，按照一定压实标准进行填筑，就可以将桥背路基表面沉降控制在4～5cm内,且其沉降为线形连续型。

拉筋埋设的位置不同，所达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)，就会达到减小动载和自重引起的路基变形的作用，同时也能够增大基床刚度；拉筋如果布置在基床内，就会起到减小列车动荷载引起的路基变形的作用，同样的也可以增大基床的刚度。我们可以通过调整拉筋材料的位置和距离，使路桥间线路平顺过度。加筋土技术作为一种较为成熟的现代土工加固新技术,用以处理路桥过渡段,具有成本低、取材容易、布置灵活,施工简便等优点。

（二）优质填料构筑法

填筑路桥过渡段是近年来国内外研究、开发和应用的一种减轻构筑物自重的工艺方法。这种方法可以减小台背的水平压力和减小对地基的竖向加载作用，非常明显的减小台背填料自身的压缩变形，既可以缩短工期，同时也能起到节省费用的作用。

优质填料构筑法的特点在于对填料的高要求。在铁路路基与桥梁的过渡段使用变形小、强度高的优质调料进行填充。这是一种常见的处理措施，各个国家都频繁使用。材料性质稳定易控制，刚度与变形逐渐过渡。可能存在的问题是狭窄空间的压实质量不易得到保证，相对较大的填料容重引起的软土地基沉降也较大。

（三）土质改性法

土质改性法是指在过渡段路基填料进行处理时，使用土质改性的各种方法。减少填土的压缩性，提高填土的强度，使路基刚度和路基减少变形。不同的加固范围和加固位置可达到不同的处理目的。若只对基床部分填土进行土质改良，则对减小路桥间轨道刚度的差异有一定效果，能降低由动载产生的基床变形，但由柔性路基土工结构与刚性桥台人工结构间沉降差引起的轨面变形是不能减小的。

（四）过渡板法

在铁路路基与桥梁过渡段范围内填土上(内)，浇一块钢筋混凝土厚板，这种方法在公路系统中取得了良好的效果，同时也得到广泛的认同。将板的一端支承在刚性桥台上，这样就可以依靠混凝土厚板的抗弯刚度来增大轨道结构的刚度，同时也可以消除错台。在铁路路基与桥梁过度段的处理上，必须要注意两个问题：第一是在列车重量更重行驶速度更快，并且过度范围较大的情况下，容易导致破损，由于底部的支承条件不确定，结构的受力情况的复杂，一旦破损是非常难更换；第二是虽然设置钢筋混凝土过渡板对路桥间的刚度平顺过渡非常有利，但是并不能减小板下填土及地基的压密下沉，要想有效的控制由此引起的轨面变形，必须同时配合其他级配粗粒料或加筋土路堤结构等处理措施才能解决路桥间沉降差引起的轨面弯折对行车的影响。

（五）级配粗粒料填筑法

为了减少路堤自身的压缩性,降低其工后沉降,在路桥过渡段中填筑强度高、变形小的级配粗粒料。包括碎石、砂砾石、水泥石灰稳定砂石土、低标号混凝土等。

该方法是各国高速铁路设计规范中推荐的减少路桥间沉降差的处理方法。该方法设计意图明确,是通过使用级配粗粒料来减小路基自身的压缩性。由于材料性质可靠、易控制,在较高的压实标准下,能保证该部位刚度与变形的均匀过渡。但如果使用了优质填料,而没有进行充分的压实,同样会产生较大的沉降,而不能发挥过渡段的功能。所以,对级配粗粒料的填筑压实和检测标准必须进行严格规定,以确保施工质量。

四、结束语

针对高速铁路路基与桥梁过渡段的问题，其根本原因是轨道刚度的变化，由于铁路路基与桥梁刚度相差较大，列车与线路肯定会产生震动，特别是高速行驶的列车，路线结构必然会不稳定。文章针对此提出切实可行的过渡段处理技术措施，有针对性地提出过渡段处理技术要点，为同类工程提供有价值的参考。

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