一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构及施工方法

技术领域

本发明涉及轨道交通，特别涉及一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构及施工方法。

背景技术

高速铁路路基与桥隧等其他线下结构物、不同路基结构、不同地基处理形式连接处可能导致沉降变形及刚度差异时，应设置过渡段，其填料采用级配碎石掺水泥填筑，并规定了填筑压实标准，压实标准应满足压实系数K≥0.95、地基系数K30≥150MPa/m、动态变形模量Evd≥50Mpa。根据国内外高速铁路、公路的经验，在路堤与桥梁设置一定长度的过渡段，以控制轨道刚度的逐渐变化，并最大限度地减少路堤与桥梁的沉降不均匀而引起的轨面变形，从而保证列车高速、安全、舒适运行。

目前，现行规范对过渡段结构形式和施工方法进行了规定，如《铁路路基设计规范》(TB10001-2016)和《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)。高速铁路要求轨道结构具有高平顺性，路基与桥梁过渡段是高速铁路的重要组成部分，对线路平顺性具有显著影响。差异沉降是列车在过渡段上运行是否平顺舒适的主要控制因素，过渡段差异沉降过大会对高速铁路运营安全构成威胁。高速铁路无砟轨道对路桥过渡段差异沉降控制极为严格，沉降差异造成的错台不大于5mm，不均匀沉降造成的折角不得大于1/1000。另外，现有路桥过渡结构桥台台背附近无法进行大型机械碾压施工，采用小型机械夯实难以满足到压实标准，易导致沉降控制指标超限。为此，急需设计一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构，以有效控制无砟轨道路桥过渡段差异沉降，同时保证施工便捷，满足高速铁路对线路平顺性的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构，设置于桥梁结构与正常路堤结构之间，其特征是：包括桩板过渡结构和填筑体过渡结构；所述桩板过渡结构设置于桥台之后，包括由承载板、桩构成的桩板结构和填筑于承载板与地基之间的第一填筑体构成，桩沿横间隔设置，下部穿入地基持力层，上端与承载板固结，所述第一填筑体的纵断面呈梯形，采用A、B、C组填料填筑而成；所述填筑体过渡结构的纵断面呈梯形，前端与第一填筑体后端倒梯形顺接，后端与正常路堤结构填筑体倒梯形顺接，填筑体过渡结构的主体为采用级配碎石填筑的第二填筑体，在第二填筑体横向两侧外为从地基向上依次构筑的路基本体、基床底层，并在基床底层和第二填筑体上填筑基床表层；所述承载板后部延伸入填筑体过渡结构内，该延伸段搭接支承在第二填筑体上。

所述第一填筑体的压实标准为压实系数K≥0.93、地基系数K

所述第二填筑体压实标准应满足压实系数K≥0.95、地基系数K

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

①施工桥台；

②整平地基，同步分层填筑施工第一填筑体、第二填筑体、路基本体和基床底层，除桥台后2.0m范围内采用小型机械碾压夯实外，其余段落均采用大型机械碾压夯实；

③施作桩板结构，准确定位各桩位置，钻孔施作桩，放置桩3钢筋笼后浇筑混凝土；

④开挖承载板基坑，绑扎板钢筋笼并与桩主筋相连后浇筑混凝土；

⑤施工基床表层。

本发明的有益效果主要体现在如下方面：

一、在路桥分界处设置一种桩板过渡结构，采用第一填筑体M并用桩板结构加固，顺接了桥梁与路基的结构过渡，能有效保证过渡结构无差异沉降和刚度变化；

二、将原路桥过渡段向路基方向推移至桩板过渡结构后，过渡段填筑可采用大型机械碾压，避免了路桥分界处附近路基填料由于小型机械碾压不充分出现差异沉降；

三、填筑体过渡结构为梯形且保证一定填筑坡率，减小桩板过渡结构与路基填筑体过渡结构刚度变化对无砟轨道的影响；

四、不仅能有效解决无砟轨道路基过渡段差异沉降的突出问题，而且施工简单、经济合理，应用前景广阔。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本发明一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构的纵断面图；

图2是沿图1中Ⅰ-Ⅰ线的剖面图；

图3是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图；

图中示出标记和对应的含义：桥台1、承载板2、桩3、基床表层4、基床底层5、路基本体6、第一填筑体M、第二填筑体N。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，本发明一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构，设置于桥梁结构与正常路堤结构之间，包括桩板过渡结构和填筑体过渡结构。参照图1和图2，所述桩板过渡结构设置于桥台1之后，包括由承载板2、桩3构成的桩板结构和填筑于承载板2与地基之间的第一填筑体M构成，桩3沿横间隔设置，下部穿入地基持力层，上端与承载板2固结。所述第一填筑体M的纵断面呈梯形，采用A、B、C组填料填筑而成。桩板过渡结构顺接了桥梁与路基的结构过渡，能有效保证过渡结构无差异沉降和刚度变化。参照图1和图3，所述填筑体过渡结构的纵断面呈梯形，前端与第一填筑体M后端倒梯形顺接，后端与正常路堤结构填筑体倒梯形顺接，填筑体过渡结构的主体为采用级配碎石填筑的第二填筑体N，在第二填筑体N横向两侧为从地基向上依次构筑的路基本体6、基床底层5，并在基床底层5和第二填筑体N上填筑基床表层4。所述承载板2后部延伸入填筑体过渡结构内，该延伸段搭接支承在第二填筑体N上。将原路桥过渡段向路基方向推移至桩板过渡结构后，过渡段填筑可采用大型机械碾压，避免了路桥分界处附近路基填料由于小型机械碾压不充分出现差异沉降。第一填筑体M、第二填筑体N过渡结构为梯形且保证一定填筑坡率，减小桩板过渡结构与路基填筑体过渡结构刚度变化对无砟轨道的影响；

参照图1，所述桩板过渡结构的长度L

参照图1，所述填筑体过渡结构的长度不小于20m，其梯形底部沿线路方向长度a

参照图1至图3，本发明一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构的施工方法，包括如下步骤：

①施工桥台1；

②整平地基，同步分层填筑施工第一填筑体M、第二填筑体N、路基本体6和基床底层5，除桥台1后2.0m范围内采用小型机械碾压夯实外，其余段落均采用大型机械碾压夯实；

③施作桩板结构，准确定位各桩3位置，钻孔施作桩3，放置桩3钢筋笼后浇筑混凝土；

④开挖承载板2基坑，绑扎板2钢筋笼并与桩3主筋相连后浇筑混凝土；

⑤施工基床表层4。

以上所述只是用图解说明本发明一种无砟轨道路基抗差异沉降过渡段结构及施工方法的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。