論高速鐵路路基過渡段施工的步驟與工藝措施

王智 李飛

摘 要:近些年,高速鐵路路基過渡段的施工作為整個工程施工的核心環節,路基過渡段的施工質量在很大程度上決定了整個工程的施工質量,所以采取有效的工藝措施做好路基過渡段的施工,意義重大。本文從具體的工程實例出發,結合相關工程實例在鐵路路基過渡段的施工情況,對高速鐵路路基過渡段施工的步驟與施工工藝措施進行說明。

關鍵詞:高速鐵路路基過渡段施工步驟施工工藝措施

中圖分類號:U213.1 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0132-01

本文以新建蘭新鐵路第二雙線(新疆段)七標段路基工程為例,該工程于2010年開工,2011年線下工程基本全部完工。該工程路基過渡段采用水泥級配碎石填筑,基床表層以下級配碎石分層壓實。該工程路基過渡段的施工取得了良好的工程效果。

1工程概況

1.1 工程簡介

DK1729+500-DK1735+350地表下為細角礫土,地質良好,承載力達500Kpa;DK1736+000-DK1738+300地表0.5～1.0左右為細角礫土,其下為泥巖,泥巖地段路基需挖除后進行換填處理。

1.2 工程所處的地理環境

該工點位于吐魯番至后溝段,為哈密、吐魯番盆地北緣天山南麓山前沖、洪積平原區,地形平坦開闊,地勢略有起伏,地面高程950～1050m,多為典型的戈壁荒漠地貌,區內人煙稀少。該工點位于三十里風區。大風頻繁,風力強勁、風速變化劇烈。每年8級以上的風期平均就達156天之多。大風多集中在每年的春秋季節,最大風速大于40m/s,主導風向N100～500W。

2工程路基過渡段施工步驟

2.1 過渡段基坑回填、基底處理

橋臺臺后及橫向結構物基坑采用C15砼回填,回填前清理基坑中的松散土。按設計要求橋臺臺后采用無砂砼預制塊砌筑滲水墻,并在滲水墻底部埋設φ100mm軟式透水管,將水流排至路基以外。涵洞提前做好防水層和纖維砼保護層。

2.2 測量放樣、埋設沉降觀測樁

采用全站儀進行放樣,按照設計要求放出沉降觀測樁位置,并按要求進行埋設沉降觀測樁。測量出地面標高,并按標高計算過渡段尺寸,用石灰線灑出過渡段填筑范圍。

2.3 混合料拌合

拌和設備必須能夠準確控制各種材料的數量,保證配料精確,同時要求設備性能良好,完好率高。

(1)水泥儲存應注意防潮,避免因水泥結塊而造成計量失準。(2)拌和設備配料、計量功能齊全、有效,料倉上口應安裝適宜的篩網來剔除超大粒徑集料。(3)配料準確、拌和均勻,杜絕有明顯的離析現象,試驗室隨時對集料進行篩分檢查。(4)拌和現場配備一名具有豐富經驗的試驗人員控制混合料拌和時的含水量和各種材料的配比,隨時抽查配比情況并據實記錄,發現異常及時調整或停止生產。水泥劑量和含水量應按要求的頻率檢測并做好記錄。(5)在料斗處配備二名工作人員,專職監視下料情況,并幫助料斗下料,不出現卡堵現象,否則及時停止生產。(6)根據當時的天氣狀況,拌和時的含水量應較最佳含水量大1%～2%。(7)為加強水穩料的強度,施工時水泥劑量上調0.5%。

2.4 混合料的運輸

用15t左右的自卸汽車運輸,將拌好的混合料從拌和機直接卸入自卸汽車,盡快運到攤鋪現場。車上的混合料應該覆蓋,減少水分損失。水穩料應在2小時內使用完畢。為防止混合料發生離析,應在下面兩個方面進行控制:

運輸過程,由于施工現場道路條件較差以及運輸車急劇起步和剎車,致使大骨料往四邊散落嚴重從而造成離析,所以要選擇合理的運輸路線,盡量少走村莊、避開集市、選擇路況教好的路段。并最好采用大噸位的自卸車,在運輸過程中,運輸車要勻速行駛避免緊急剎車。

裝卸料方式,運輸車在接料時,應向矩形車廂的前方和后方兩處堆裝,迫使大粒徑骨料在車廂中部落下,這樣在卸料時能夠再次混合,避免單一向車廂中央裝料,造成大粒徑骨料落在四周產生離析。卸料時,派專人指揮倒車。

2.5 混合料攤鋪

采用平地機進行攤鋪,攤鋪時為防止離析,應保持行駛速度均勻。現場設補料、修補人員,對個別混合料離析處補灑細料和對有缺陷的地方進行修補。攤鋪時,松鋪厚度按33cm控制,確保壓實厚度不大于30cm。臺后2m范圍由于壓路機不能碾壓,松鋪厚度按16cm控制。

2.6 混合料的碾壓

當混合料的含水量為最佳含水量(+1%～+2%)時,應立即進行碾壓。碾壓機械組合為:靜壓1遍→微振1遍→強振3遍→微振1遍→振動壓路機靜壓1遍,然后開始進行檢測,若不合格,每增加振動碾壓一遍,檢測一次,直到各項檢測指標合格。其中碾壓速度由低到高即由1.5～1.7km/h過渡到2.0～2.5km/h。碾壓順序為由低到高,由路基外側向內側碾壓。

2.7 養護及交通管制

碾壓完畢后,若下一層中斷施工或每個過渡段施工完成后,應立即用土工布覆蓋養護灑水養護,為保證在養護期(不少于7天)始終保持潤濕,每天至少要補水1次。而且養生期間,封閉交通,禁止任何車輛通行。

3 工程路基過渡段施工工藝控制措施

第一、路基填筑施工前對設計取土場及利用的填料進行核對、確認,并在施工中對進場填料進行復查和試驗,確保填料種類、質量符合設計要求。填料拌和、加工實行工廠化生產。

第二、填筑施工時選取有代表性的填料進行攤鋪壓實工藝試驗,試驗填料碾壓含水量、攤鋪厚度、碾壓機械、碾壓遍數等施工工藝參數,經檢驗地基系數K30、壓實系數K(改良細粒土)、動態變形模量Evd(級配碎石)、孔隙率n均滿足設計要求后,確定施工工藝參數,再進行大面積路基填筑。路基填筑施工嚴格按工藝試驗確定的參數施工,嚴格過程監控和質量檢驗、記錄。

第三、路基作為變形控制十分嚴格的土工構筑物,施工中根據設計要求對沉降變形進行動態監測,構筑縱橫立體監測網絡,對路基本體及地基沉降進行全面、系統的監測,并通過沉降預測、評估技術,達到優化設計、控制工后沉降,確定無碴軌道結構施工和鋪軌時間。

第四、過渡段嚴格采用設計的填料類型與路基同步施工,保證剛度均勻過渡,使不均勻沉降滿足設計及規范要求。

第五、過渡段級配碎石填層應與相鄰的路堤兩側包邊土及錐體同時施工,并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑并均勻壓實。在填筑壓實過程中,應保證橋臺、橫向結構物穩定、無損傷。

第六、過渡段采用級配碎石摻5%水泥梯形過渡,具體過渡形式嚴格按設計施工圖執行。加入水泥的級配碎石混合料宜在2h內使用完畢。

第七、基床表面瀝青砼采用小型攤鋪機攤鋪,小型振動壓路機壓實,保證瀝青混凝土均勻密實,提高路基防水能力,滿足客運專線耐久性要求。

第八、當過渡段中段施工或每個過渡段施工完畢后,應及時封閉交通,并覆蓋灑水養生不小于7天。

新建蘭新鐵路第二雙線工程路基過渡段的施工所采用的施工方法經實踐證明取得了良好的施工效果,所以很有必要在其他高速鐵路路基過渡段的施工中得以推廣。