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摘 要:近些年,高速铁路路基过渡段的施工作为整个工程施工的核心环节,路基过渡段的施工质量在很大程度上决定了整个工程的施工质量,所以采取有效的工艺措施做好路基过渡段的施工,意义重大。本文从具体的工程实例出发,结合相关工程实例在铁路路基过渡段的施工情况,对高速铁路路基过渡段施工的步骤与施工工艺措施进行说明。
关键词:高速铁路路基过渡段施工步骤施工工艺措施
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0132-01
本文以新建兰新铁路第二双线(新疆段)七标段路基工程为例,该工程于2010年开工,2011年线下工程基本全部完工。该工程路基过渡段采用水泥级配碎石填筑,基床表层以下级配碎石分层压实。该工程路基过渡段的施工取得了良好的工程效果。
1工程概况
1.1 工程简介
DK1729+500-DK1735+350地表下为细角砾土,地质良好,承载力达500Kpa;DK1736+000-DK1738+300地表0.5～1.0左右为细角砾土,其下为泥岩,泥岩地段路基需挖除后进行换填处理。
1.2 工程所处的地理环境
该工点位于吐鲁番至后沟段,为哈密、吐鲁番盆地北缘天山南麓山前冲、洪积平原区,地形平坦开阔,地势略有起伏,地面高程950～1050m,多为典型的戈壁荒漠地貌,区内人烟稀少。该工点位于三十里风区。大风频繁,风力强劲、风速变化剧烈。每年8级以上的风期平均就达156天之多。大风多集中在每年的春秋季节,最大风速大于40m/s,主导风向N100～500W。
2工程路基过渡段施工步骤
2.1 过渡段基坑回填、基底处理
桥台台后及横向结构物基坑采用C15砼回填,回填前清理基坑中的松散土。按设计要求桥台台后采用无砂砼预制块砌筑渗水墙,并在渗水墙底部埋设φ100mm软式透水管,将水流排至路基以外。涵洞提前做好防水层和纤维砼保护层。
2.2 测量放样、埋设沉降观测桩
采用全站仪进行放样,按照设计要求放出沉降观测桩位置,并按要求进行埋设沉降观测桩。测量出地面标高,并按标高计算过渡段尺寸,用石灰线洒出过渡段填筑范围。
2.3 混合料拌合
拌和设备必须能够准确控制各种材料的数量,保证配料精确,同时要求设备性能良好,完好率高。
(1)水泥储存应注意防潮,避免因水泥结块而造成计量失准。(2)拌和设备配料、计量功能齐全、有效,料仓上口应安装适宜的筛网来剔除超大粒径集料。(3)配料准确、拌和均匀,杜绝有明显的离析现象,试验室随时对集料进行筛分检查。(4)拌和现场配备一名具有丰富经验的试验人员控制混合料拌和时的含水量和各种材料的配比,随时抽查配比情况并据实记录,发现异常及时调整或停止生产。水泥剂量和含水量应按要求的频率检测并做好记录。(5)在料斗处配备二名工作人员,专职监视下料情况,并帮助料斗下料,不出现卡堵现象,否则及时停止生产。(6)根据当时的天气状况,拌和时的含水量应较最佳含水量大1%～2%。(7)为加强水稳料的强度,施工时水泥剂量上调0.5%。
2.4 混合料的运输
用15t左右的自卸汽车运输,将拌好的混合料从拌和机直接卸入自卸汽车,尽快运到摊铺现场。车上的混合料应该覆盖,减少水分损失。水稳料应在2小时内使用完毕。为防止混合料发生离析,应在下面两个方面进行控制:
运输过程,由于施工现场道路条件较差以及运输车急剧起步和刹车,致使大骨料往四边散落严重从而造成离析,所以要选择合理的运输路线,尽量少走村庄、避开集市、选择路况教好的路段。并最好采用大吨位的自卸车,在运输过程中,运输车要匀速行驶避免紧急刹车。
装卸料方式,运输车在接料时,应向矩形车厢的前方和后方两处堆装,迫使大粒径骨料在车厢中部落下,这样在卸料时能够再次混合,避免单一向车厢中央装料,造成大粒径骨料落在四周产生离析。卸料时,派专人指挥倒车。
2.5 混合料摊铺
采用平地机进行摊铺,摊铺时为防止离析,应保持行驶速度均匀。现场设补料、修补人员,对个别混合料离析处补洒细料和对有缺陷的地方进行修补。摊铺时,松铺厚度按33cm控制,确保压实厚度不大于30cm。台后2m范围由于压路机不能碾压,松铺厚度按16cm控制。
2.6 混合料的碾压
当混合料的含水量为最佳含水量(+1%～+2%)时,应立即进行碾压。碾压机械组合为:静压1遍→微振1遍→强振3遍→微振1遍→振动压路机静压1遍,然后开始进行检测,若不合格,每增加振动碾压一遍,检测一次,直到各项检测指标合格。其中碾压速度由低到高即由1.5～1.7km/h过渡到2.0～2.5km/h。碾压顺序为由低到高,由路基外侧向内侧碾压。
2.7 养护及交通管制
碾压完毕后,若下一层中断施工或每个过渡段施工完成后,应立即用土工布覆盖养护洒水养护,为保证在养护期(不少于7天)始终保持润湿,每天至少要补水1次。而且养生期间,封闭交通,禁止任何车辆通行。
3 工程路基过渡段施工工艺控制措施
第一、路基填筑施工前对设计取土场及利用的填料进行核对、确认,并在施工中对进场填料进行复查和试验,确保填料种类、质量符合设计要求。填料拌和、加工实行工厂化生产。
第二、填筑施工时选取有代表性的填料进行摊铺压实工艺试验,试验填料碾压含水量、摊铺厚度、碾压机械、碾压遍数等施工工艺参数,经检验地基系数K30、压实系数K(改良细粒土)、动态变形模量Evd(级配碎石)、孔隙率n均满足设计要求后,确定施工工艺参数,再进行大面积路基填筑。路基填筑施工严格按工艺试验确定的参数施工,严格过程监控和质量检验、记录。
第三、路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,施工中根据设计要求对沉降变形进行动态监测,构筑纵横立体监测网络,对路基本体及地基沉降进行全面、系统的监测,并通过沉降预测、评估技术,达到优化设计、控制工后沉降,确定无碴轨道结构施工和铺轨时间。
第四、过渡段严格采用设计的填料类型与路基同步施工,保证刚度均匀过渡,使不均匀沉降满足设计及规范要求。
第五、过渡段级配碎石填层应与相邻的路堤两侧包边土及锥体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面按大致相同的水平分层高度同步填筑并均匀压实。在填筑压实过程中,应保证桥台、横向结构物稳定、无损伤。
第六、过渡段采用级配碎石掺5%水泥梯形过渡,具体过渡形式严格按设计施工图执行。加入水泥的级配碎石混合料宜在2h内使用完毕。
第七、基床表面沥青砼采用小型摊铺机摊铺,小型振动压路机压实,保证沥青混凝土均匀密实,提高路基防水能力,满足客运专线耐久性要求。
第八、当过渡段中段施工或每个过渡段施工完毕后,应及时封闭交通,并覆盖洒水养生不小于7天。
新建兰新铁路第二双线工程路基过渡段的施工所采用的施工方法经实践证明取得了良好的施工效果,所以很有必要在其他高速铁路路基过渡段的施工中得以推广。
关键词:高速铁路路基过渡段施工步骤施工工艺措施
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0132-01
本文以新建兰新铁路第二双线(新疆段)七标段路基工程为例,该工程于2010年开工,2011年线下工程基本全部完工。该工程路基过渡段采用水泥级配碎石填筑,基床表层以下级配碎石分层压实。该工程路基过渡段的施工取得了良好的工程效果。
1工程概况
1.1 工程简介
DK1729+500-DK1735+350地表下为细角砾土,地质良好,承载力达500Kpa;DK1736+000-DK1738+300地表0.5～1.0左右为细角砾土,其下为泥岩,泥岩地段路基需挖除后进行换填处理。
1.2 工程所处的地理环境
该工点位于吐鲁番至后沟段,为哈密、吐鲁番盆地北缘天山南麓山前冲、洪积平原区,地形平坦开阔,地势略有起伏,地面高程950～1050m,多为典型的戈壁荒漠地貌,区内人烟稀少。该工点位于三十里风区。大风频繁,风力强劲、风速变化剧烈。每年8级以上的风期平均就达156天之多。大风多集中在每年的春秋季节,最大风速大于40m/s,主导风向N100～500W。
2工程路基过渡段施工步骤
2.1 过渡段基坑回填、基底处理
桥台台后及横向结构物基坑采用C15砼回填,回填前清理基坑中的松散土。按设计要求桥台台后采用无砂砼预制块砌筑渗水墙,并在渗水墙底部埋设φ100mm软式透水管,将水流排至路基以外。涵洞提前做好防水层和纤维砼保护层。
2.2 测量放样、埋设沉降观测桩
采用全站仪进行放样,按照设计要求放出沉降观测桩位置,并按要求进行埋设沉降观测桩。测量出地面标高,并按标高计算过渡段尺寸,用石灰线洒出过渡段填筑范围。
2.3 混合料拌合
拌和设备必须能够准确控制各种材料的数量,保证配料精确,同时要求设备性能良好,完好率高。
(1)水泥储存应注意防潮,避免因水泥结块而造成计量失准。(2)拌和设备配料、计量功能齐全、有效,料仓上口应安装适宜的筛网来剔除超大粒径集料。(3)配料准确、拌和均匀,杜绝有明显的离析现象,试验室随时对集料进行筛分检查。(4)拌和现场配备一名具有丰富经验的试验人员控制混合料拌和时的含水量和各种材料的配比,随时抽查配比情况并据实记录,发现异常及时调整或停止生产。水泥剂量和含水量应按要求的频率检测并做好记录。(5)在料斗处配备二名工作人员,专职监视下料情况,并帮助料斗下料,不出现卡堵现象,否则及时停止生产。(6)根据当时的天气状况,拌和时的含水量应较最佳含水量大1%～2%。(7)为加强水稳料的强度,施工时水泥剂量上调0.5%。
2.4 混合料的运输
用15t左右的自卸汽车运输,将拌好的混合料从拌和机直接卸入自卸汽车,尽快运到摊铺现场。车上的混合料应该覆盖,减少水分损失。水稳料应在2小时内使用完毕。为防止混合料发生离析,应在下面两个方面进行控制:
运输过程,由于施工现场道路条件较差以及运输车急剧起步和刹车,致使大骨料往四边散落严重从而造成离析,所以要选择合理的运输路线,尽量少走村庄、避开集市、选择路况教好的路段。并最好采用大吨位的自卸车,在运输过程中,运输车要匀速行驶避免紧急刹车。
装卸料方式,运输车在接料时,应向矩形车厢的前方和后方两处堆装,迫使大粒径骨料在车厢中部落下,这样在卸料时能够再次混合,避免单一向车厢中央装料,造成大粒径骨料落在四周产生离析。卸料时,派专人指挥倒车。
2.5 混合料摊铺
采用平地机进行摊铺,摊铺时为防止离析,应保持行驶速度均匀。现场设补料、修补人员,对个别混合料离析处补洒细料和对有缺陷的地方进行修补。摊铺时,松铺厚度按33cm控制,确保压实厚度不大于30cm。台后2m范围由于压路机不能碾压,松铺厚度按16cm控制。
2.6 混合料的碾压
当混合料的含水量为最佳含水量(+1%～+2%)时,应立即进行碾压。碾压机械组合为:静压1遍→微振1遍→强振3遍→微振1遍→振动压路机静压1遍,然后开始进行检测,若不合格,每增加振动碾压一遍,检测一次,直到各项检测指标合格。其中碾压速度由低到高即由1.5～1.7km/h过渡到2.0～2.5km/h。碾压顺序为由低到高,由路基外侧向内侧碾压。
2.7 养护及交通管制
碾压完毕后,若下一层中断施工或每个过渡段施工完成后,应立即用土工布覆盖养护洒水养护,为保证在养护期(不少于7天)始终保持润湿,每天至少要补水1次。而且养生期间,封闭交通,禁止任何车辆通行。
3 工程路基过渡段施工工艺控制措施
第一、路基填筑施工前对设计取土场及利用的填料进行核对、确认,并在施工中对进场填料进行复查和试验,确保填料种类、质量符合设计要求。填料拌和、加工实行工厂化生产。
第二、填筑施工时选取有代表性的填料进行摊铺压实工艺试验,试验填料碾压含水量、摊铺厚度、碾压机械、碾压遍数等施工工艺参数,经检验地基系数K30、压实系数K(改良细粒土)、动态变形模量Evd(级配碎石)、孔隙率n均满足设计要求后,确定施工工艺参数,再进行大面积路基填筑。路基填筑施工严格按工艺试验确定的参数施工,严格过程监控和质量检验、记录。
第三、路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,施工中根据设计要求对沉降变形进行动态监测,构筑纵横立体监测网络,对路基本体及地基沉降进行全面、系统的监测,并通过沉降预测、评估技术,达到优化设计、控制工后沉降,确定无碴轨道结构施工和铺轨时间。
第四、过渡段严格采用设计的填料类型与路基同步施工,保证刚度均匀过渡,使不均匀沉降满足设计及规范要求。
第五、过渡段级配碎石填层应与相邻的路堤两侧包边土及锥体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面按大致相同的水平分层高度同步填筑并均匀压实。在填筑压实过程中,应保证桥台、横向结构物稳定、无损伤。
第六、过渡段采用级配碎石掺5%水泥梯形过渡,具体过渡形式严格按设计施工图执行。加入水泥的级配碎石混合料宜在2h内使用完毕。
第七、基床表面沥青砼采用小型摊铺机摊铺,小型振动压路机压实,保证沥青混凝土均匀密实,提高路基防水能力,满足客运专线耐久性要求。
第八、当过渡段中段施工或每个过渡段施工完毕后,应及时封闭交通,并覆盖洒水养生不小于7天。
新建兰新铁路第二双线工程路基过渡段的施工所采用的施工方法经实践证明取得了良好的施工效果,所以很有必要在其他高速铁路路基过渡段的施工中得以推广。