T高速铁路路基与桥涵过渡段施工处理技术总结

高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术设置过渡段的原因

在路基与桥梁连接处，由于路基与桥梁刚度差别很大，一方面引起轨道刚度的变化，另一方面，路基与桥台的沉降也不一致，在桥路过渡点附近极易产生沉降差，导致轨面发生弯折。当列车高速通过时，必然会增加列车与线路的振动，引起列车与线路结构的相互作用力的增加，影响线路结构的稳定，甚至危及行车安全。在路基与桥梁之间设置一定长度的过渡段，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。

高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术道碴路基桥台PPPxx(A)(B)高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术路桥过渡段变形不一致的原因路基与桥梁结构的差异地基条件的差异桥台后路堤填料设计及施工问题重桥轻路意识的影响高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术位置位置刚度塑性变形桥台路基桥台路基

(a)塑性变形

(b)刚度过渡段塑性变形和刚度突变图

高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术路桥过渡段的处理方法依据系统工程的观点，从结构设计到施工组织，从工期安排到质量检测等方面都采取了措施，严格控制轨道的刚度变化和由于沉降不均匀引起的轨面变形（弯折角），以达到线路的平顺度，保证高速列车安全和平稳运行的目的。高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度

该类处理方法的主要目的是通过加强路基结构来减少路基与桥台之间在刚度与沉降方面的差异，进而减少路桥间线路的不平顺，

高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术加筋土路堤法加筋土路堤法是在过渡段路堤填料（必要时也可包括地基）中埋设一定数量的加筋材料，形成加筋土路堤结构。加筋土不仅能增加路堤的强度，而且还能大幅度提高路堤的刚度，显著减少路基的变形。公路部门试验研究表明，使用加筋土路堤结构来处理桥台跳车有两大作用：一是能大大减小桥背路堤的沉降，二是能将桥背路堤与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降。

因此，通过调整加筋材料的布置间距和位置，可方便地达到路桥间线路平顺过渡的目的。（a）所示布置方式的主要作用是加强基床结构，增大基床的刚度，减少机车动荷载引起的基床变形。（c）所示布置方式既能增大路堤基床的刚度，又能减小动载和自重引起的路堤变形。高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术高速铁路路基与桥（涵）过渡段处理技术碎石填料填筑法碎石填料填筑法是指使用强度高、变形小的优质材料（如碎石类填料）进行过渡段填筑的方法。该方法无论是铁路系统还是公路系统，都是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。其设计意图明确，材料性质可靠，易控制，刚度与变形可实现均匀过渡。该处理方法可能存在的问题是桥台台背窄小空间的压实质量不易得到保证，相对较大的自重引起地基的沉降也较大。高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术使用力学学性能较较好的轻轻型材料料填筑路路桥过渡渡段是近近年来国国内外研研究、开开发和应应用的一一种减轻轻结构物物自重的的方法。。该法可可显著减减少桥台台背填料料自身的的压缩变变形、对对地基的的竖向加加载作用用及对对桥台结结构的水水平压力力，使路路堤对地地基变形形的影响响减小，，并可与与地基处处理综合合运用，，可降低低地基处处理的费费用，减减小地基基处理的的范围和和缩短施施工工期期。目前使用用的轻型型填筑材材料有EPS（聚苯乙乙烯泡沫沫塑料））、人工工气泡混混合土（（泡沫水水泥砂浆浆）、轻轻型废弃弃物、火火山灰、、粉煤灰灰、中空空构造物物等。高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术过渡搭板板法过渡搭板板法是在在过渡段段范围内内路堤填填料上现现浇钢筋筋混凝土土厚板，，并使一一端支撑撑在刚性性基础（（桥台））上，利利用钢筋筋混凝土土厚板的的抗弯刚刚度来增增加轨道道的刚度度。该法法在公路路系统得得到了最最为广泛泛的应用用，也取取得了较较好的效效果。若将其用用于高速速铁路路路桥过渡渡段时，，必须注注意以下下问题：：①过渡段的的范围较较大，列列车的质质量很大大，速度度很快，，而板底底的支撑撑条件不不确定，，结构受受力情况况非常复复杂，一一旦破损损，更换换将极为为困难。。②该处理方方法对轨轨道刚度度的增加加较显著著，但不不能减小小路堤地地基的变变形，必必须配以以其他处处理措施施才能有有效地控控制由此此引起的的轨面弯弯折。高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术在过渡段段较软一一侧，增增大轨道道的竖向向刚度通过调整整轨枕的的长度和和间距来来提高轨轨道的刚刚度通过增大大轨排的的抗弯模模量来增增加轨道道的刚度度通过增加加道床厚厚度来提提高轨道道的刚度度。高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术在过渡段段较硬的的一侧，，减小轨轨道的竖竖向刚度度对于桥梁梁和隧道道等刚性性结构物物上的线线路，可可通过调调整轨下下垫板的的刚度和和设置枕枕下垫块块（无碴碴）的方方法，使使轨道的的刚度值值与较软软的一侧侧轨道的的刚度值值相适应应。垫板板（块））的刚度度参数可可通过室室内试验验、计算算及现场场测试确确定。对对于有碴碴轨道结结构，列列车荷载载的动力力作用常常使道碴碴发生磨磨损粉化化。为了了解决这这个问题题，日本本在高速速铁路的的刚性结结构与道道碴间铺铺设了一一层厚约约25mm的橡胶垫垫。该层层橡胶垫垫可降低低轨道的的竖向刚刚度，减减小路桥桥间轨道道的刚度度差。高速铁路路路基与与桥（涵涵）过渡渡段处理理技术路桥过渡渡段分析析与设置置路桥过渡渡段的处处理有两两方面的的问题：：一方面是是受到列列车荷载载影响较较大的范范围内（（基床部部分）线线路结构构抵抗变变形能力力差异的的问题，，即轨道道刚度平平顺过渡渡的问题题；另一方面是人工工结构的刚性性桥台与土工工结构的柔性性路堤基间工工后沉降差引引起轨面弯折折的限值问题题。高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术铁道线路的变变形主要由轨轨道结构、路路堤本身及地地基土层的变变形三部分组组成。轨道结结构和路堤基基基床的变形形主要由动载载引起，静载载作用产生的的沉降主要发发生在路堤下下部及地基土土层。由于铁铁路线路结构构构造上的特特殊性，动载载引起的轨面面变形是不可可避免的。通通过对轨道结结构的合理设设计及路堤基基床的强化处处理，可将变变形控制在比比较低的水平平，以保证轨轨面的平顺，，满足高速行行车的要求。。对于路堤土土工结构物，，上部建筑及及自重载荷作作用所产生的的沉降占线路路总变形的很很大部分，数数值也较大。。路桥过渡段段存在的较大大沉降差会引引起轨面弯折折，严重时将将影响高速铁铁路的安全平平稳运行。高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术路桥过渡段路路堤的变形控控制，主要需需考虑两个问问题：①将桥背土路基基与桥台交界界处的错落式式沉降变成连连续的斜坡式式沉降；②严格控制过渡渡段线路的轨轨面弯折变形形，使之满足足高速行车的的要求。对于于第一个问题题，采用诸如如碎石类材料料倾斜填筑、、加筋土路堤堤结构、钢筋筋混凝土过渡渡板等处理措措施一般就能能较好地解决决。对于第二二个问题，就就目前的条件件而言，只能能根据列车/线路系统的分分析理论，建建立路桥过渡渡段的振动分分析模型，进进行全面系统统的动力学计计算。高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术高速铁路路桥桥过渡段合理理长度的设置置理论上，列车车以350km/h高速通过时，，过渡段长度度大于15～20m后，各项指标标的变化就非非常微小了，，再继续增加加过渡段的长长度，几乎无无任何作用。。1.5‰～2.5‰的弯折角可得得过渡段长度度为20～33m高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术高速铁路路桥桥过渡段的设设置路桥过渡段长长度的确定过渡断长度按按式（3-1）确定：L=2（h-0.7）+A(3-1)式中：L—过渡段长度（（m）h—桥台后路堤高高度（m）A—常数3～5m高速铁路路基基与桥（涵））过渡段处理理技术过渡段处理措措施：日本和和德国通常采采用级配碎石石或级配砂砾砾石掺入3％左右的水泥泥填筑的处理理方法；对于于过渡段沿线线路纵向的几几何布置型式式，日本、法法国和德国多多采用上窄下下宽的正梯形形。秦沈客运运专线采用了了倒梯形。从从过渡段刚性性过渡来看，，都能满足要要求，但相对对来说采用正正梯形对桥台台稳定和路基基施工更为有有利。设计和和施工时应根根据桥台和路路基的地基条条件、高度和和施工顺序采采用。德国和和法国高速铁铁路一般不主主张采用加筋筋土过渡段结结构型式。设计咨询时法法国提供高速速铁路的路桥桥过渡段形式式为靠近桥台台20m范围内的基床床表层级配碎碎石中掺入3～5％的水泥，而而且在过渡段段的梯形中靠靠桥台一侧设设置一个小梯梯形，小梯形形的级配碎石石中掺入3～5％的水泥，使使过渡段的刚刚度曲线比较较平缓。参考德国规范范，设计和施施工中对于桥桥台后4倍路堤高度且且不小于20m长度范围内的的路堤，除过过渡段采用级级配碎石掺水水泥外，应选选择较好填料料并加强分层层碾压或采取取分层铺设加加筋材料等措措施，加强过过渡效果。台尾过渡段路路堤设计过渡段路堤基基床表层应满满足要求，并并在与桥台连连接的20m范围内基床表表层的级配碎碎石内掺入适适量的水泥，，表层以下以以级配碎石分分层填筑,填筑压实标准准应满足K30≥150MPa/m、Evd≥50MPa和孔隙率n＜28%。碎石的级配配范围应符合合下表的规定定。表碎石级配范围围级配编号通过筛孔(mm)质量百分率（%）50403025201052.50.50.075110095～10060～9030～6520～5010～302～10210095～10060～9030～6520～5010～302～10310095～10050～8030～6520～5010～302～10注：颗粒中针针状、片状碎碎石含量不大大于20%；质软、易破破碎的碎石含含量不得超过过10%；黏土团及有有机物含量不不得超过2%。过渡段桥台基基坑应以混凝凝土回填或以以碎石分层填填筑并用小型型平板振动机机压实。路堤堤基底原地面面平整后，用用振动碾压机机碾压密实，，并使K30≥60MPa/m。过渡段路堤应应与其连接的的路堤按一整整体同时施工工，并将过渡渡段与连接路路堤的碾压面面，按大致相相同的高度进进行填筑。级级配碎石中，，掺入适量的的水泥，充分分振动碾压压压实。路堤与横向结结构物（立交交框构、箱涵涵等）连接处处，应设置过过渡段（见图图）。横向建建筑物顶至轨轨底高度小于于1.5m时，横向建筑筑物顶面以上上路堤以及两两侧20m范围内基床表表层填筑级配配碎石并掺入入适量水泥。。过渡段的基坑坑应回填混凝凝土或分层回回填碎石，并并用小型平板板振动机压实实。基坑回填填至原地面平平整后应用振振动碾压机碾碾压至密实。。路基与横向结结构物过渡段段路堤与路堑过过渡段当路堤与