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快速铁路桥头“跳车”调查分析及建议

前言

在路桥的结合部，由于桥梁和路基的刚度存在着显著的差异，车辆通过结合部时就会产生较大的垂直加速度，造成剧烈振动，形成“跳车”现象，较大的垂直振动加速度还不断加剧对轨道结构的破坏，致使轨道几何尺寸变化，形成恶性循环，影响乘客的舒适度，严重时还会影响行车安全。在常速条件下，由于行车速度较低，这个问题还不太突出。随着列车的不断提速，这个问题越来越明显，特别是六期提速，线路允许速度达到200km/h后，路桥结合部“跳车”问题必须要给与足够的关注。

二、调查情况

我们对我段管内部分桥梁根据2004年～2005年轨检车数据进行了调查，调查数据如下：

路桥结合部道床厚度

桥号

行别

里程

桥头道床厚度(mm)

桥上道床厚度(mm)

52＃桥驶出端

下

86.766

600

300

96＃桥驶出端

下

157.525

600

200

123＃桥驶入端

下

217.029

500

钢桥

124＃桥驶入端

下

218.900

500

钢桥

142＃桥驶出端

下

255.687

500

钢桥

52＃桥驶出端

上

86.354

600

300

124＃桥驶入端

上

218.900

500

钢桥

具体加速度值见附表

三：调查资料分析

从轨检车的检测数据及波形图可以看出，轨检车在经过桥头结合部时，产生了明显的垂直加速度，加速度值大部分位于0.04g~0.06g之间，也就是产生了上下的振动，在线路平顺的情况下，垂直加速度值应趋近于零。

四、对下一步200km/h后的理论分析

六期提速改造后，列车速度将由目前的160km/h提高到200km/h，列车速度提高后，桥梁两端与桥上弹性不一致这一结构问题势必会对行车构成更严重的影响，甚至会危及高速列车的安全，根据日本文献的研究结果，振动加速度与行车速度的1.5次方成正比，当列车速度从160km/h提高到200km/h后，振动加速度将达到原来的2001.5/1601.5=1.4倍，提速后加速度的值将达到0.06～0.08g,也就是说在轨道几何尺寸理想状态下，列车通过路桥结合部时，就会产生结构性的0.06～0.08g的垂直振动加速度，如几何尺寸稍有偏差，就将超过舒适度标准或超过紧急补修标准，为此，必须对桥头结合部进行科学的弹性过渡，以确保提速列车的安全和舒适。

轨道动态几何尺寸容许偏差管理值

速度

160km/h≥V120km/h

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

车体垂直加速度（g）

0.10

0.15

0.20

注：Ⅰ级为保养标准，Ⅱ级为舒适度标准，Ⅲ级为临时补修标准

五、改造施工建议

《既有线提速200公里暂行规定》中对过渡段的结构形式规定如下图所示：

此外，对路涵、路堤与路堑的过渡段形式也有规定。暂规中建议了两种参考形式的路堤与路堑的过渡段。

过渡段长度的计算公式L＝2（H—h）＋A。

式中L一过渡段长度，m；

H一路堤高度，m；

h—一基床表层厚度，m；

A一常数，可取3～5m。

根据秦沈线试验的结果，动应力、动位移及加速度的极大值，均出现在设计范围内。因此，所规定的长度是合适的。在软土地基地段，路基在运行期间还会持续产生少量的沉降，从而使桥路分界处不仅产生动态不平顺，还存在静态的不平顺，它的数值要比动态的大得多，将大大恶化车辆的运行平顺性。为此，根据公路的使用经验，建议可考虑在台后设置钢筋混凝土搭板，搭板长度一般与路堤高度相等。填料虽采用级配碎石，但对其级配要求可比基床表层稍宽一些，也可掺入适量结合料。

在既有线改造中可采用桥头道床底部注浆，增加桥头轨枕布置根数等方法来增加桥头道床的刚度，减少结合部的刚度差异，由于即有线改造但受运输的制约，存在很多困难，还需要在工程实践中科学管理，不断总结探索。

作者：张连发，孙彦明

单位：保定铁路工务段

电话：025－73431