【摘要】本文首先從理論上探討了橋梁沉降原因、沉降變形機(jī)理， 然后論述客運(yùn)專線各種過渡段設(shè)計施工過程中采取的相應(yīng)的技術(shù)措施，以此來控制過渡段沉降差異，滿足客運(yùn)專線運(yùn)營中高速行車的安全性和舒適性。

【關(guān)鍵詞】過渡段；推導(dǎo)；分析；控制

引言

客運(yùn)專線以安全、舒適、可靠、高速為前提，這些均要求構(gòu)成客運(yùn)專線系統(tǒng)各個方面的高品質(zhì)、高可靠性、高性能性?？瓦\(yùn)專線同一般鐵路線路一樣，是由不同特點(diǎn)和性質(zhì)的橋、隧、涵、路基等結(jié)構(gòu)物組成。由于組成客運(yùn)專線的橋、隧、涵、路基等結(jié)構(gòu)物在材料、強(qiáng)度、剛度、變形等方面存在差異，勢必會引起線路的不平順。線路的不平順有結(jié)構(gòu)不平順、附加不平順、動不平順，結(jié)構(gòu)不平順和附加不平順兩種為靜不平順。結(jié)構(gòu)不平順指軌道結(jié)構(gòu)及部件固有的不平順，如鋼軌軌面工藝不平順、鋪軌引起的不平順、接頭不平順、車輪不圓順等方面；附加不平順指在運(yùn)行過程中形成的不平順，如軌面磨耗、踏面掉塊、墊層破損等；而動不平順是指軌道彈性不均勻和軌下基礎(chǔ)彈性不勻，如扣件失效、道砟板結(jié)、道床不均勻、枕下支承失效、路基沉降不均勻以及路基與橋臺、路基與隨道間、路基與涵洞間及橋墩與橋臺等的彈性不均勻。橋梁、隧道、涵洞等結(jié)構(gòu)物與路基相連接地段一般稱過渡段，而控制過渡段因彈性不均勻引起的沉降差異是確?？瓦\(yùn)專線安全、平穩(wěn)、舒適的主要研究內(nèi)容之一。

一、沉降觀測分析方法

（一）、沉降原理

影響路基沉降的因素有自然因素和人為因素兩種。自然因素包括地基土的應(yīng)力、地基及填料壓縮性、滲透性、地基壓縮層厚度、地下水位等；而人為因素包括處理方法、施工質(zhì)量、填料選擇、荷載等級、加載方式及觀測過程受天氣、濕度、溫度、人員素質(zhì)、儀器精度影響等。路基沉降主要表現(xiàn)在地基基礎(chǔ)和路基本體填料沉降兩方面，沉降觀測則以基床底層、基床表層和基床以下路堤的沉降觀測為主。就路基沉降形成過程而言，路基沉降則由路基填土壓實(shí)下沉、荷載的作用，致路基累積沉降變形，即稱為路基施工后沉降。為了控制路基的沉降，滿足工后沉降值的要求，根據(jù)各工點(diǎn)的結(jié)構(gòu)部位、地基條件、地質(zhì)情況、填土高度及釆取的技術(shù)措施，進(jìn)行沉降觀測。

（二）、沉降預(yù)測方法

當(dāng)前，預(yù)測方法有以下三類：（1）分層總和法。根據(jù)沉降和時間的關(guān)系，利用較簡化的固結(jié)公式計算固結(jié)度，預(yù)測沉降發(fā)展規(guī)律或趨勢，并釆用分層總和法計算最終沉降量。 （2）數(shù)值計算法。根據(jù)土體的各種結(jié)構(gòu)模型，通過三軸試驗和單向固結(jié)試驗，計算最終沉降量及其發(fā)展規(guī)律和趨勢。（3）推算計算法。為根據(jù)各階段的觀測資料，釆用曲線預(yù)測擬合法、灰色預(yù)測法等較新的預(yù)測方法，推算與時間有關(guān)沉降發(fā)展規(guī)律和趨勢，確定最終沉降量。

二、過渡段施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（一）、填筑工藝流程

圖1填筑流程

（二）、填筑工序

圖2所示為橋臺過渡段填筑工序示意圖。

A：澆筑承臺缺□砼、砌筑砼滲水板

B：過渡段1、過渡段2分層同步填筑

C：同步填筑滲水板，續(xù)填至基床底層頂部

圖2

（三）、填筑方案及壓實(shí)

路堤與橋臺過渡段采用級配碎石填筑，截面為正梯形，級配碎石填筑拌合、運(yùn)輸方法都與基床表層的級配碎石填筑相同。一般部位采用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪，對于臺后邊角和錐坡體部位等不適合采用平地機(jī)，則采用輕型壓路機(jī)和沖擊夯進(jìn)行聯(lián)合碾壓，以達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

對于橋臺填筑層的高度需嚴(yán)格控制，不能憑目測，一般做法是在橋臺和橋背上用油漆劃線，以控制每次攤鋪厚度不大于30cm，且每次壓實(shí)的最小厚度必須不小于15cm，在填筑碾壓的同實(shí)，需做好壓實(shí)層的路拱坡面，滿足設(shè)計要求，無論在施工中還是在運(yùn)營中無不能出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

級配碎石填筑時，先用挖掘機(jī)或人工刷去與路基段連接處的松土，以寬度不小于1.2m的臺階開挖并對開挖出的平臺進(jìn)行壓實(shí)。路基底地面用振動碾壓機(jī)碾壓密實(shí)；橋臺后背基坑分層填筑級配碎石并壓實(shí)。過渡段范圍內(nèi)路堤與其前后連接的路堤和橋臺錐體作為一個整體來看待，不能分別施工，要進(jìn)度、同步施工，同時對過渡段的碾壓面，需與連接路堤的碾壓面的相同的厚度進(jìn)行填筑。

三、過渡段沉降觀測分析

武廣客運(yùn)專線地基多采用了注漿、旋噴樁、粉噴樁等各類樁、換填、密實(shí)等多種措施加固處理原地基進(jìn)行，這些加固處理措施的實(shí)施決定了線下路基工程沉降變形的量級很小，測量精度要求較高。由于整個過程中沉降變形的量級小，工后沉降的增量也就更小。但由于現(xiàn)場技術(shù)條件、施工環(huán)境、以及操作誤差的影響所造成的系統(tǒng)誤差，與沉降變形增量基本處于同一量級上，所以現(xiàn)場任何的、輕微的測量誤差都會引起觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的波動，引起沉降分析不準(zhǔn)確。

四、過渡段病害整治技術(shù)

由于影響道床板離縫、滲聚、上拱的因素很多，因此即使設(shè)計和施工上采取了很多措施，仍難以徹底避免道床板的上拱，在這種情況下就有必要對道床板上拱處的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。常用的裂縫修補(bǔ)方法有環(huán)氧樹酯灌注法、表面封閉法、開槽嵌塞法、柔性封閉法。

（一）、樹酯灌注法

環(huán)氧樹酯和聚氨酯是最常見的裂縫灌注材料。樹酯材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，并能抵抗混凝土所遇到的大多數(shù)化學(xué)侵蝕，樹酯可以灌入到裂縫。環(huán)氧樹酯灌注法一般適于處理靜止縫和相對干燥的裂縫；聚氨酯對于結(jié)構(gòu)表面干濕環(huán)境條件下均可。

（二）、表面封閉法

表面封閉法是最簡單和最普通的裂縫修補(bǔ)方法。用于修補(bǔ)對結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫（一般裂縫寬度在0.1 ～ 0.2mm），通過密封裂縫來防止水、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入。如表面聚合物浸入封閉法，可釆用低點(diǎn)度的液態(tài)樹酯（或表面涂料膠）涂刷到裂縫表面上，或者在水平表面上沿裂縫構(gòu)筑臨時的堤圍，使樹酯溢于裂縫表面。

（三）、開槽填補(bǔ)法

適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫，如支承層或橋面混凝土的裂縫。工序為：開槽→涂刷界面處理裝→壓抹聚合物砂漿→養(yǎng)護(hù)。先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約3～5cm，呈U形，用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理裝，在界面處理膠尚未硬化之前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，壓實(shí)抹平。

結(jié)束語

采用上述方法和措施，進(jìn)行了過渡段的沉降變形觀測，從觀測數(shù)據(jù)和評估報告的結(jié)果表明，沉降變形觀測數(shù)據(jù)可靠正確，措施合理。無砟軌道精調(diào)、聯(lián)調(diào)、聯(lián)試，驗證了觀測數(shù)據(jù)的正確性，橋梁后期變形均控制在規(guī)定范圍內(nèi)，保證了客運(yùn)專線旅客的高舒適性和軌道的高平順。沉降變形觀測結(jié)果能夠反映出整個過程中橋梁沉降變形的發(fā)展規(guī)律，為我國客運(yùn)專線建設(shè)的沉降變形觀測積累了寶貴經(jīng)驗。

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