论铁路路桥过渡段加固技术研究

论铁路路桥过渡段加固技术研究

庞肖飞

庞肖飞中铁十二局四公司陕西西安710021

[摘要]本文旨在通过一些具体的实例，结合理论来对铁路路桥过渡段的加固技术进行研究和探讨，已解决在实践过程中由路桥过渡段引起的工后沉降等问题，以提高铁路在运行过程中的安全性和舒适度，为国家铁路全面提速提供技术上的保障。

[关键词]路桥过渡段加固技术路基注浆法

引言

路桥过渡段作为连接桥台与路基的转换区域，由于受到本身固有属性的局限，在路基施工建设中一直是重点难点项目。一些投入使用的铁路路桥过渡段经常会出现一系列的问题，包括路基的工后沉降、路基变形导致的路基沉降等等。究其原因可以归纳为一点，就是桥台路基的刚性强而地基的刚性弱导致铁路通过路桥过渡段连接不畅出现的问题。理所当然铁路路桥过渡段的加固技术的核心内容就是提高地基的刚性强度或者降低桥台路基的刚性强度。本文将从路基和路基表面填充材料的选择、路基加固的方法和施工装备与施工措施的选择三个方面来逐一研究铁路路桥过渡段的加固方法。

一，路基和路基表面填充材料的选择

既有的大部分铁路运行线路，在建筑施工过程中选择的地基的土层都比较软，这就要求铁路施工方将桥头路基的填筑高度加大，以产生响应比较大的基础应力来支撑铁路运行时向地基产生的压力以及桥台路基向外倾斜对路桥过渡段产生的压力。这就需要我们在选择建设铁路的地基上做文章，但是由于建设铁路条件的限制，地基的先天条件往往达不到要求，这就需要我们通过对路基填充材料的方法来达到这样的目的。

1.地基粗粒级配材料填筑法

将各占一定比例的高强度、变形小的粗、细碎石或者沙砾石、石屑、低标号混凝土等的级配碎石进行混合，并加入一定比例的水泥进行搅拌。这种混合物的刚度、黏合度以及变形能都比较好，能增强路面地基的刚性强度。但是这种混合裁量在进行运输的过程当中一定要采用承载能力较强的运输车进行运输，而且要注意防水与遮阳，避免搅拌好的混凝土提前凝固。一般来说，这种配好的混凝土，它的凝固时间在四个小时左右。在下列图示中，我们也可以观察到这种粗粒级配材料的水泥占比在3%～5%之间。

2.地基路面过渡板法。

因为地基路面要长期与铁轨接触并承担着固定枕木的功能，虽然地基使用的混有3%～5%水泥的级配碎石具有很好的性能，我们并没有采用这种混凝土直接铺在上面，而是使用了钢筋混凝土搭板，如上图所示中。之所以采用钢筋混凝土搭板，主要是考虑到钢筋混凝土的抗弯模量可以大大增强铁路轨道的刚性强度，从而已到达减少因路基变形导致的路基沉降的目的。而在实际的建设过程当中，我们发现有些路桥过渡段因为过渡板在设计之初没有足够的长度厚度导致过渡板在长期的使用过程当中出现了断裂，而使铁路运行出现了安全隐患。

二，直接对路基进行加固

1.排水固结法

根据调查，绝大多数的地基偏软使得地基的刚性不够，是由于地基土壤的含水量超标引起，所以排水固结法就是通过及时的排除地基土壤的水分以达到加固地基的作用。通常采用布置竖向排水井的方式，将土壤间隙间的水分不断排出，以加强土壤的强度。但是这种方法也存在相应的缺点，一是这种方法只能治标，不能治本，不能一次性解决问题；二是排水的时间过长或者排水不干净都会影响到地基的刚性强度。

（1）预压法

一是真空预压法，即用软粘土在地基表面铺上砂垫层，然后使用土工薄膜进行密封覆盖，接着用真空泵将砂垫层抽成状态，使得地基泥土对地基路上产生一个向上的支撑力。同时，由于地基中的水和空气的逐步抽出，地基土壤更加结实，增强了地基的刚性强度；二是降水预压法，即用水泵将地基的地下水抽出，导致地下水位降低，土壤孔隙之间的水压力变小，使得土壤相互之间的作用力加大，以达到加固地基的目的

（2）路基直接注浆法

路基注浆法的原理：在强大的注浆压力下，浆液被强行灌进地基土壤中，这个灌进的过程会使土壤产生孔隙与裂缝。由于浆液的复杂成分，它会与渗入这些孔隙和裂缝中并与土壤进行一些列的反应，使得土壤发生胶冻，甚至直接产生新的物质，来使土壤结构发生变化，使得地基的土壤强度增加。根据灌注的方向不同，路基直接注浆法可以分为三种：一是竖直管注浆法；二是水平管注浆法；三是斜管注浆法。

○1竖直管注浆法

将注浆花管在铁路轨道的内外两侧垂直打入地基，并按照一定的参数准确打入，这些参数包括注浆花管之间的间距，注浆花管的长度，注浆花管的直径等等，这要根据事先设计好的图纸进行施工。

○2水平管注浆法

这是一种效果不太好的注浆加固地基的方法。它是将注浆花管平行于地基打入，然后进行灌浆。显然这种方式不能够深入地基深层，同时会出现漏浆的现象，而产生的孔隙和裂缝与不够多，这都大大降低了水平管注浆法的效果。效果图如下：

○3斜管注浆法

这是介于水平管注浆法与竖直管注浆法之间的一种注浆加固地基的方法。注浆花管从铁路路基倾斜一定的角度注入地基土壤中。一般注浆花管之间的间距在1m左右，这样可以有效的是浆液充分与地基土壤进行接触。这种技术在京九线衡水段的路基注浆中已经使用过了，而且取得了比较好的加固效果。以下是京九线衡水段使用路基斜管注浆的效果图：

它的注浆花管的插入位置位于轨枕底以下0.2～0.3m，基本上是按照斜管注浆法的理论来的。这也告诉我们，理论的证明离不开实践的考验。

三，施工装备及施工措施的选择

由于铁路施工所需要的混有3%～5%水泥的级配碎石要求比高而且用量比较多，这就要求级配碎石机拌合设配达到相应的要求才能保证生产能力。

路桥过渡段的施工过程一定要严格按照当初设计的方案进行，而且要及时的收集施工现场的情况，包括前期的，后期的一系列的实施情况，特别是现场的排水情况等问题。再者，要抓好施工队伍思想上的问题，毕竟铁路建设是一个长期而且艰巨的任务，要求员工具有艰苦奋斗的精神，丝毫不能松懈。而且在铁路建设的过程中，很多工程师都有重桥轻路的思想，即在桥台的建设上花费大量的功夫，而在路台的建设上一笔带过，这种思想是要不得的，应做好防微杜渐的工作。

总结

这些路桥过渡段加固方法只是一个简单的研究，还有很多内容没有涉及到，譬如：路桥过渡段的长度对地基加固的影响等等。所以，在日后的研究里，希望能够更加深入。

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