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摘要：首先从高速铁路路桥过渡段设置的提出我们的建议，接着探讨了加强路桥过渡段的施工组织设计，并且对工程中常见的钢纤维混凝土施工技术提出自己的一些看法。希望此方法具有深刻的理论意义和广泛的实际应用。
关键词：路桥施工；高速铁路；高速铁路路桥；路桥过渡段；钢纤维混凝土施工
1 高速铁路路桥过渡段设置的常见的意见
在公路和铁路建设中，以及国内外铁路及公路路桥过渡段的设置措施，其最根本的目的就是减少台后路基的沉降，提高路基的刚度并且能够对于刚柔并济。世界许多高速铁路发达国家对桥台后路基的沉降变形及动态变形进行了严格的限定，甚至不允许有工后沉降的发生。
1.1 台后地基的处理：控制地基的沉降是其中的重要组成部分是我们为了控制台后路基的沉降变形中最难解决的问题，在软土及松软土路基地段，地基处理应采用水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性复合地基。最典型的案例就是秦沈客运专线软土路基试验研究表明，半刚性桩在处理深度较深、基本打透软弱层且桩身强度达到设计要求的情况下，复合地基的总沉降量、沉降速率、工后沉降都很小经过实践验证是很科学的。挤密砂桩、挤密碎石桩在软土中的挤密约束作用小，桩体质量不易达到要求，其加固效果得不到充分发挥。袋装砂井或塑料排水板处理软土地基，处理时间较长，需进行堆载预压，处理中地基的沉降值也较大，有时候考虑到处理费用相对较低，有些还采用此方法。
1.2 台后基坑的回填：基坑应采用素混凝土或片石混凝土回填，面积较大时采用碎石分层夯填，一定要达到规定的压实要求。
1.3 过渡段的几何形式：过渡段沿线路纵向的布置形式，国外大多采用上窄下宽的正梯形结构形式。
1.4 过渡段填料的选择：过渡段应使用强度高、变形小的优质填料。欧美一些国家采用级配碎石或级配砂砾石中加入6A 左右的水泥进行过渡段填筑。国内某些线路采用的在过渡段大多采用级配碎石填筑，但是对于存在桥台背后大型机械压实困难的时候，我们采用了在配碎石中加入水泥、使用小型机械进行夯实，实践证明效果良好。德国、法国一般不采用加筋土的过渡段结构形式，我国的秦沈线施工中由于受耳墙式桥台的影响，加筋土碾压困难，难以充分发挥土工格栅的作用，这些实践其在高速铁路过渡段的应用有待进一步研究。
1.5 桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板：国外高速铁路以及高速公路的大量事实表明，台后过渡段设置钢筋混凝土搭板在实践中可以显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异，有效实现路基与桥台的刚度渐变。对软土、松软土地基地段更应加强钢筋混凝土搭板的设置与研究。
2 加强路桥过渡段的施工组织设计
如果施工方案和施工组织设计的质量不高,就难以保证在预定的成本范围内,按期交工和确保工程质量。因此,对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求:a.要讲究科学的编制程序和方法;b.编制时进行技术经济分析和比较,做到设计优化,除了在施工方案和施工组织设计的质量保证,还要做好检查施工准备工作的质量,做好施工人员的技术交底工作,材料的质量控制和机械设备的质量保证。过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差,在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与一般填土路堤的施工,使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压,分层填筑时,每层松铺厚度必须控制在15cm内,并在台背墙上划上记号,以保证厚度的均匀性,方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
2.1 加强路堤填料的选择。实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验,其试验项目包括:a.土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;b.不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;c.从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料,这样的材料强度高,容易压实,当采用非渗水性材料时,应在土中掺加外加剂,如石灰、水泥等,严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。
2.2 加强压实要求。台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层的压实厚度不超过15cm,其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度,同时又要注意不损伤台身,具体要求为:a.检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;b.根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;c.采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动,增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。
3 钢纤维混凝土施工技术
钢纤维混凝土的施工, 按其施工方法来分有浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。钢纤维混凝土道桥工程质量的优劣,在很大程度上取决于施工质量。
3.1 设置钢纤维分散装置。水泥选择：一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。因钢纤维混凝土路面特殊工作条件、厚度小，故路面混凝土应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。集料注意事项：粗骨料（粒径大于7mm），宜采用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石，不宜采用石灰岩碎石，最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的1/2。细集料（粒径小于5mm）可用天然砂，要求颗粒坚硬耐磨、级配良好、表面粗糙有棱角。
如何处理水和外掺剂：同普通混凝土一样，以饮用水为宜，混凝土用水量约为130-180kg/m3，为保证混凝土具有足够的强度和密实度，水灰比宜为0.4-0.55，水灰比低时，混凝土和易性差，可增加减水剂或塑化剂，为使路面提早开放交通，可在混凝土中掺加适量早强剂，为提高混凝土的和易性、抗冻性，可掺入适量加气剂。钢纤维类型及尺寸：采用的钢纤维为碳钢纤维，路面用钢纤维宜用、熔抽型、剪切性。其抗拉强度应不低于550Mpa，纤维直径一般为0.4-0.7mm,长度一般为直径的50～70倍。由于鋼纤维一次性直接投入搅拌机易出现结团现象,为使钢纤维充分分散, 宜将钢纤维通过分散机再进入搅拌机。分散机功率宜为0175kW～110kW, 分散力宜为20kg/min～60kg/min。钢纤维应事先与细骨料定量拌合均匀或选择直径较粗、材质较好的纤维, 并在料斗入口处设置振动筛。
3.2 搅拌投料顺序和搅拌时间。为防止钢纤维结团, 需采取分级投料, 先干后湿工艺。即按
砂→钢纤维→碎石→水泥。混和料先在搅拌机内干拌1min, 然后加水和外加剂湿拌2min。
3.3 采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌机, 一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料
搅拌机。当纤维掺量较高和坍落度较小时,为不使搅拌机超负荷工作, 搅拌机的利用率相应有所降低。
3.4 浇注和振捣。钢纤维混凝土在浇注时, 不得有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15cm～20cm, 使钢纤维混凝土保持整体连续性。同时,钢纤维混凝土的浇注必须连续进行。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集, 产生集束效应,为确保钢纤维的二维分布, 宜使用平板振动器振捣成型。当采用振捣棒时,为保证边角混凝土密实, 应使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递。振捣好的混凝土表面应抹平, 将外露的钢纤维压入混凝土中, 以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。
3.5 成型。钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点, 因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺, 机械抹平以防止钢纤维外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时, 应及时处理。三、钢纤维混凝土的质量控制
为保证施工质量，应注意以下事项：（1）对原材料的检验，只允许使用合格的原材料；（2）、事先应检测土基的密实度，基层的强度、刚度和均匀性；（3）、现场测定砂、石料的含水量，根据试验配合比，以适当调整施工配合比；（4）、摊铺前，应检查基层的平整度、路拱横坡、模板标高等；（5）、试件制作。每铺筑400方的钢纤维混凝土，应制作2组抗折试件（以作7天和28天强度试验强度）每增铺1000-2000m3钢纤维混凝土，增做一组试件，备作验收或检查后期强度时用，试件在现场与路面相同条件下进行湿法养生，施工中应及时测定7天龄期试件强度，检查是否达到28天龄期强度的70%以上，否则，查明原因，立即采取措施，以达到设计要求。
3.6 接缝施工。钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段, 采用混凝土摊铺机可做成整幅式, 不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。
3.7 运输。钢纤维混凝土在运输过程中, 坍落度和含气量都会有损失, 拌和物稠度下降。由于在运输时受到振动使钢纤维下沉, 影响了钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短, 料斗出口尺寸要大一些。有条件时也可以采用泵送
总之，对于这些工程我们一定要严加监理和审核，保证工程质量。只有这样才能减少台后路基的沉降，提高路基的刚度保证刚柔平稳过渡。
作者简介：张树斌 助理工程师 出生于1984年7月19日，2007年7月毕业于长春工程学院土木工程学院。现就职于中铁十二局集团公司第三工程有限公司。
关键词：路桥施工；高速铁路；高速铁路路桥；路桥过渡段；钢纤维混凝土施工
1 高速铁路路桥过渡段设置的常见的意见
在公路和铁路建设中，以及国内外铁路及公路路桥过渡段的设置措施，其最根本的目的就是减少台后路基的沉降，提高路基的刚度并且能够对于刚柔并济。世界许多高速铁路发达国家对桥台后路基的沉降变形及动态变形进行了严格的限定，甚至不允许有工后沉降的发生。
1.1 台后地基的处理：控制地基的沉降是其中的重要组成部分是我们为了控制台后路基的沉降变形中最难解决的问题，在软土及松软土路基地段，地基处理应采用水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性复合地基。最典型的案例就是秦沈客运专线软土路基试验研究表明，半刚性桩在处理深度较深、基本打透软弱层且桩身强度达到设计要求的情况下，复合地基的总沉降量、沉降速率、工后沉降都很小经过实践验证是很科学的。挤密砂桩、挤密碎石桩在软土中的挤密约束作用小，桩体质量不易达到要求，其加固效果得不到充分发挥。袋装砂井或塑料排水板处理软土地基，处理时间较长，需进行堆载预压，处理中地基的沉降值也较大，有时候考虑到处理费用相对较低，有些还采用此方法。
1.2 台后基坑的回填：基坑应采用素混凝土或片石混凝土回填，面积较大时采用碎石分层夯填，一定要达到规定的压实要求。
1.3 过渡段的几何形式：过渡段沿线路纵向的布置形式，国外大多采用上窄下宽的正梯形结构形式。
1.4 过渡段填料的选择：过渡段应使用强度高、变形小的优质填料。欧美一些国家采用级配碎石或级配砂砾石中加入6A 左右的水泥进行过渡段填筑。国内某些线路采用的在过渡段大多采用级配碎石填筑，但是对于存在桥台背后大型机械压实困难的时候，我们采用了在配碎石中加入水泥、使用小型机械进行夯实，实践证明效果良好。德国、法国一般不采用加筋土的过渡段结构形式，我国的秦沈线施工中由于受耳墙式桥台的影响，加筋土碾压困难，难以充分发挥土工格栅的作用，这些实践其在高速铁路过渡段的应用有待进一步研究。
1.5 桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板：国外高速铁路以及高速公路的大量事实表明，台后过渡段设置钢筋混凝土搭板在实践中可以显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异，有效实现路基与桥台的刚度渐变。对软土、松软土地基地段更应加强钢筋混凝土搭板的设置与研究。
2 加强路桥过渡段的施工组织设计
如果施工方案和施工组织设计的质量不高,就难以保证在预定的成本范围内,按期交工和确保工程质量。因此,对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求:a.要讲究科学的编制程序和方法;b.编制时进行技术经济分析和比较,做到设计优化,除了在施工方案和施工组织设计的质量保证,还要做好检查施工准备工作的质量,做好施工人员的技术交底工作,材料的质量控制和机械设备的质量保证。过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差,在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与一般填土路堤的施工,使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压,分层填筑时,每层松铺厚度必须控制在15cm内,并在台背墙上划上记号,以保证厚度的均匀性,方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
2.1 加强路堤填料的选择。实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验,其试验项目包括:a.土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;b.不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;c.从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料,这样的材料强度高,容易压实,当采用非渗水性材料时,应在土中掺加外加剂,如石灰、水泥等,严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。
2.2 加强压实要求。台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层的压实厚度不超过15cm,其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度,同时又要注意不损伤台身,具体要求为:a.检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;b.根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;c.采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动,增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。
3 钢纤维混凝土施工技术
钢纤维混凝土的施工, 按其施工方法来分有浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。钢纤维混凝土道桥工程质量的优劣,在很大程度上取决于施工质量。
3.1 设置钢纤维分散装置。水泥选择：一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。因钢纤维混凝土路面特殊工作条件、厚度小，故路面混凝土应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。集料注意事项：粗骨料（粒径大于7mm），宜采用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石，不宜采用石灰岩碎石，最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的1/2。细集料（粒径小于5mm）可用天然砂，要求颗粒坚硬耐磨、级配良好、表面粗糙有棱角。
如何处理水和外掺剂：同普通混凝土一样，以饮用水为宜，混凝土用水量约为130-180kg/m3，为保证混凝土具有足够的强度和密实度，水灰比宜为0.4-0.55，水灰比低时，混凝土和易性差，可增加减水剂或塑化剂，为使路面提早开放交通，可在混凝土中掺加适量早强剂，为提高混凝土的和易性、抗冻性，可掺入适量加气剂。钢纤维类型及尺寸：采用的钢纤维为碳钢纤维，路面用钢纤维宜用、熔抽型、剪切性。其抗拉强度应不低于550Mpa，纤维直径一般为0.4-0.7mm,长度一般为直径的50～70倍。由于鋼纤维一次性直接投入搅拌机易出现结团现象,为使钢纤维充分分散, 宜将钢纤维通过分散机再进入搅拌机。分散机功率宜为0175kW～110kW, 分散力宜为20kg/min～60kg/min。钢纤维应事先与细骨料定量拌合均匀或选择直径较粗、材质较好的纤维, 并在料斗入口处设置振动筛。
3.2 搅拌投料顺序和搅拌时间。为防止钢纤维结团, 需采取分级投料, 先干后湿工艺。即按
砂→钢纤维→碎石→水泥。混和料先在搅拌机内干拌1min, 然后加水和外加剂湿拌2min。
3.3 采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌机, 一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料
搅拌机。当纤维掺量较高和坍落度较小时,为不使搅拌机超负荷工作, 搅拌机的利用率相应有所降低。
3.4 浇注和振捣。钢纤维混凝土在浇注时, 不得有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15cm～20cm, 使钢纤维混凝土保持整体连续性。同时,钢纤维混凝土的浇注必须连续进行。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集, 产生集束效应,为确保钢纤维的二维分布, 宜使用平板振动器振捣成型。当采用振捣棒时,为保证边角混凝土密实, 应使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递。振捣好的混凝土表面应抹平, 将外露的钢纤维压入混凝土中, 以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。
3.5 成型。钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点, 因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺, 机械抹平以防止钢纤维外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时, 应及时处理。三、钢纤维混凝土的质量控制
为保证施工质量，应注意以下事项：（1）对原材料的检验，只允许使用合格的原材料；（2）、事先应检测土基的密实度，基层的强度、刚度和均匀性；（3）、现场测定砂、石料的含水量，根据试验配合比，以适当调整施工配合比；（4）、摊铺前，应检查基层的平整度、路拱横坡、模板标高等；（5）、试件制作。每铺筑400方的钢纤维混凝土，应制作2组抗折试件（以作7天和28天强度试验强度）每增铺1000-2000m3钢纤维混凝土，增做一组试件，备作验收或检查后期强度时用，试件在现场与路面相同条件下进行湿法养生，施工中应及时测定7天龄期试件强度，检查是否达到28天龄期强度的70%以上，否则，查明原因，立即采取措施，以达到设计要求。
3.6 接缝施工。钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段, 采用混凝土摊铺机可做成整幅式, 不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。
3.7 运输。钢纤维混凝土在运输过程中, 坍落度和含气量都会有损失, 拌和物稠度下降。由于在运输时受到振动使钢纤维下沉, 影响了钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短, 料斗出口尺寸要大一些。有条件时也可以采用泵送
总之，对于这些工程我们一定要严加监理和审核，保证工程质量。只有这样才能减少台后路基的沉降，提高路基的刚度保证刚柔平稳过渡。
作者简介：张树斌 助理工程师 出生于1984年7月19日，2007年7月毕业于长春工程学院土木工程学院。现就职于中铁十二局集团公司第三工程有限公司。