内容发布更新时间 : 2024/5/6 15:43:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

铁路客运专线桥梁沉降变形控制技术

作者：曹前进

来源：《房地产导刊》2014年第12期

【摘要】本文首先从理论上探讨了桥梁沉降原因、沉降变形机理， 然后论述客运专线各种过渡段设计施工过程中采取的相应的技术措施，以此来控制过渡段沉降差异，满足客运专线运营中高速行车的安全性和舒适性。 【关键词】过渡段；推导；分析；控制 引言

客运专线以安全、舒适、可靠、高速为前提，这些均要求构成客运专线系统各个方面的高品质、高可靠性、高性能性。客运专线同一般铁路线路一样，是由不同特点和性质的桥、隧、涵、路基等结构物组成。由于组成客运专线的桥、隧、涵、路基等结构物在材料、强度、刚度、变形等方面存在差异，势必会引起线路的不平顺。线路的不平顺有结构不平顺、附加不平顺、动不平顺，结构不平顺和附加不平顺两种为静不平顺。结构不平顺指轨道结构及部件固有的不平顺，如钢轨轨面工艺不平顺、铺轨引起的不平顺、接头不平顺、车轮不圆顺等方面；附加不平顺指在运行过程中形成的不平顺，如轨面磨耗、踏面掉块、垫层破损等；而动不平顺是指轨道弹性不均匀和轨下基础弹性不匀，如扣件失效、道砟板结、道床不均匀、枕下支承失效、路基沉降不均匀以及路基与桥台、路基与隨道间、路基与涵洞间及桥墩与桥台等的弹性不均匀。桥梁、隧道、涵洞等结构物与路基相连接地段一般称过渡段，而控制过渡段因弹性不均匀引起的沉降差异是确保客运专线安全、平稳、舒适的主要研究内容之一。 一、沉降观测分析方法 （一）、沉降原理

影响路基沉降的因素有自然因素和人为因素两种。自然因素包括地基土的应力、地基及填料压缩性、渗透性、地基压缩层厚度、地下水位等；而人为因素包括处理方法、施工质量、填料选择、荷载等级、加载方式及观测过程受天气、湿度、温度、人员素质、仪器精度影响等。路基沉降主要表现在地基基础和路基本体填料沉降两方面，沉降观测则以基床底层、基床表层和基床以下路堤的沉降观测为主。就路基沉降形成过程而言，路基沉降则由路基填土压实下沉、荷载的作用，致路基累积沉降变形，即称为路基施工后沉降。为了控制路基的沉降，满足工后沉降值的要求，根据各工点的结构部位、地基条件、地质情况、填土高度及釆取的技术措施，进行沉降观测。 （二）、沉降预测方法

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

当前，预测方法有以下三类：（1）分层总和法。根据沉降和时间的关系，利用较简化的固结公式计算固结度，预测沉降发展规律或趋势，并釆用分层总和法计算最终沉降量。 （2）数值计算法。根据土体的各种结构模型，通过三轴试验和单向固结试验，计算最终沉降量及其发展规律和趋势。（3）推算计算法。为根据各阶段的观测资料，釆用曲线预测拟合法、灰色预测法等较新的预测方法，推算与时间有关沉降发展规律和趋势，确定最终沉降量。 二、过渡段施工技术标准 （一）、填筑工艺流程 图1填筑流程 （二）、填筑工序

图2所示为桥台过渡段填筑工序示意图。 A：浇筑承台缺□砼、砌筑砼渗水板 B：过渡段1、过渡段2分层同步填筑 C：同步填筑渗水板，续填至基床底层顶部 图2

（三）、填筑方案及压实

路堤与桥台过渡段采用级配碎石填筑，截面为正梯形，级配碎石填筑拌合、运输方法都与基床表层的级配碎石填筑相同。一般部位采用平地机进行摊铺，对于台后边角和锥坡体部位等不适合采用平地机，则采用轻型压路机和冲击夯进行联合碾压，以达到压实标准。 对于桥台填筑层的高度需严格控制，不能凭目测，一般做法是在桥台和桥背上用油漆划线，以控制每次摊铺厚度不大于30cm，且每次压实的最小厚度必须不小于15cm，在填筑碾压的同实，需做好压实层的路拱坡面，满足设计要求，无论在施工中还是在运营中无不能出现积水现象。

级配碎石填筑时，先用挖掘机或人工刷去与路基段连接处的松土，以宽度不小于1.2m的台阶开挖并对开挖出的平台进行压实。路基底地面用振动碾压机碾压密实；桥台后背基坑分层填筑级配碎石并压实。过渡段范围内路堤与其前后连接的路堤和桥台锥体作为一个整体来看待，不能分别施工，要进度、同步施工，同时对过渡段的碾压面，需与连接路堤的碾压面的相同的厚度进行填筑。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

三、过渡段沉降观测分析

武广客运专线地基多采用了注浆、旋喷桩、粉喷桩等各类桩、换填、密实等多种措施加固处理原地基进行，这些加固处理措施的实施决定了线下路基工程沉降变形的量级很小，测量精度要求较高。由于整个过程中沉降变形的量级小，工后沉降的增量也就更小。但由于现场技术条件、施工环境、以及操作误差的影响所造成的系统误差，与沉降变形增量基本处于同一量级上，所以现场任何的、轻微的测量误差都会引起观测数据出现较大的波动，引起沉降分析不准确。

四、过渡段病害整治技术

由于影响道床板离缝、渗聚、上拱的因素很多，因此即使设计和施工上采取了很多措施，仍难以彻底避免道床板的上拱，在这种情况下就有必要对道床板上拱处的裂缝进行修补。常用的裂缝修补方法有环氧树酯灌注法、表面封闭法、开槽嵌塞法、柔性封闭法。 （一）、树酯灌注法

环氧树酯和聚氨酯是最常见的裂缝灌注材料。树酯材料具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树酯可以灌入到裂缝。环氧树酯灌注法一般适于处理静止缝和相对干燥的裂缝；聚氨酯对于结构表面干湿环境条件下均可。 （二）、表面封闭法

表面封闭法是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝（一般裂缝宽度在0.1 ～ 0.2mm），通过密封裂缝来防止水、化学物质和二氧化碳的侵入。如表面聚合物浸入封闭法，可釆用低點度的液态树酯（或表面涂料胶）涂刷到裂缝表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的堤围，使树酯溢于裂缝表面。 （三）、开槽填补法

适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如支承层或桥面混凝土的裂缝。工序为：开槽→涂刷界面处理装→压抹聚合物砂浆→养护。先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3～5cm，呈U形，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理装，在界面处理胶尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。 结束语

采用上述方法和措施，进行了过渡段的沉降变形观测，从观测数据和评估报告的结果表明，沉降变形观测数据可靠正确，措施合理。无砟轨道精调、联调、联试，验证了观测数据的正确性，桥梁后期变形均控制在规定范围内，保证了客运专线旅客的高舒适性和轨道的高平