高铁路基填筑施工技术研究杨宁

(整期优先)网络出版时间:2018-07-17
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高铁路基填筑施工技术研究杨宁

杨宁

中铁隧道局集团第五建筑有限公司北京100034

摘要:高速铁路将路基作为一个平顺的刚性基础来对待,必须具有足够的刚度、强度、耐久性和稳定性,施工中严格采用双指标进行质量控制,并且对原地面的处理、填料的采用、碾压的标准、过渡段施工等施工工序的技术标准都提出了新的要求,文中着重对某项目高速铁路路基填筑技术要点进行阐述。

关键词:路基;填筑;施工

1路基的基本介绍

路基是经过填筑或开挖而形成的直接支撑轨道的建筑结构,路基与桥梁、隧道等结构相连构成线路。路基根据它所处的线路的不同一般可以分为两种基本形式:即路堤和路堑,也称作填方和挖方。铁路路基的建设是为了在路基面上直接铺设铁路轨道,因此可以说路基是轨道的基础,路基不仅要承受轨道结构的重量,还要承受列车行驶时传播的动荷载。路基作为一种土木结构,抵抗自然破坏的能力比较差,经常互对受到地质、降水、气候变化等的自然性的破坏;而且,路基是同轨道一起构成的一种相对松散的结构形式,抵抗动荷载的能力也比较弱,路基建筑的材料主要是一般的土石类材料。因此,路基的稳定性以及坚固性的要求比较高,而且良好的路基建设还能够保证高速铁路行车途中的舒适性和安稳性。

2路堤填筑基本方法

2.1基床以下路堤及基床底层填筑

路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”组织施工,路基填土的施工阶段是决定填筑质量的关键。路基填筑采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实。每一水平层的全宽应用同一种填料填筑。先填边后填心,填筑虚铺厚度按照试验段确定的参数进行控制。填料摊铺平整使用推土机进行初平,再用平地机进行终平,控制层面无显著的局部凸凹。平整面做成坡向两侧4%的横向排水坡。为有效控制每层虚摊厚度,初平时用水准仪进行控制。路肩部位两侧各加宽0.5m。填料碾压前控制其含水量在最佳含水量+2%~-3%范围内。当填料含水量较低时,及时采用洒水措施,洒水采用取土坑内提前洒水闷湿和路堤内洒水搅拌两种方法;当填料含水量过大,采用取土坑挖沟拉槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。路基整形完成,填料含水量接近最优含水量时,用压路机在路基全宽范围内静压压路机应由两侧路肩向路中心碾压。路基经过稳压后,用大吨位重型振动压路机进行压实,压实原则为“先轻后重,先慢后快,先弱后强”。各种压路机的最大碾压行驶速度不宜超过4km/h。由两边向中间循序碾压,各幅碾压面重叠不小于0.4m,各区段交接处互相重叠压实,纵向搭接长度不小于2.0m,上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。在碾压的路段上:“调头”或“急刹车”,停车时应先减振,再使压路机自然停振,以保证表层不受破坏。碾压过程中,如发现局部有松软现象时,应及时挖除,用合格填料换填,以保证路基整体强度。路肩两侧应多碾压两遍,保证路基边坡的密实度。

2.2基床表层级配碎石填筑

基床表层采用级配碎石填筑,厚度为0.6m分两层填筑,下层35m,上层25m。级配碎石采用拌合站集中拌和,拌和时根据配合比由电脑自动计量。施工要点:填筑表层之前,对基床底层的地基系数和孔隙率以及路基标高、中线、纵横坡、平整度等项指标进行验收,并恢复中线、边线及相应控制桩。验收完毕后,根据设计的填筑厚度打好标高控制桩,然后沿线路方向挂线填筑,填筑时以挂线的平面标高控制填层厚度。摊铺时打出卸料方格网,控制好卸料的间距。按照填筑边线摊铺,两侧超填至护肩外侧不小于20cm,采用推土机粗平,平地机精平,人工配合找平,推土机粗平次数不得大于3次,避免造成混合料离析。以50m为一个施工段,摊铺长度不超过50m,一个施工段堆放完毕,立即摊铺碾压,防止水分散失,确保有一个最佳的含水量碾压。碾压前用酒精燃烧法检测碎石含水量,一般控制在偏离试验室得出的最佳含水量0%~2%最易达到碾压标准,否则采取酒水或原位晾晒至含水量适合后再进行碾压。碾压时行走方向逆平地机摊铺方向进行,机械碾压参数由试验段数据取得。机械碾压后,必须由人工补平凹坑,并修补纵横向衔接部位及路基两侧边缘。级配碎石的K30,Evd检测,宜压路机在碾压过程中,禁止在在压实后2h~4h内进行,要求K30≥190Mpa/m,孔隙率n<18%。碾压成型的级配碎石层,由于石粉的水化作用,有一定的板结过程,需要进行养护至其强度达到75%,养护期不少于7d。

2.3过渡段填筑

(1)路基与路堑过渡段。路基与路堑过渡段的填筑方式有两种情况:1)当路堑为软质岩或土质时,路堤与路堑过渡段界面处按1:2的坡度开挖台阶,台阶宽度不小于1m,其开挖部分同路堤标准进行填筑。2)当路堑为硬质岩时,路堤与路堑过渡段界面开挖台阶,台阶宽度不小于1m,开挖部分用级配碎石进行填筑,且过渡段长度不小于2m。路堤与路堑过渡段填筑要点:A基底处理达到路堤相应部位的要求后方可进行填筑。B填筑前,恢复路基中线和填筑边线,路堑为硬质岩层时,按过渡段顶面宽度不小于2m放出基底填筑横向坡脚线,并用石灰打出标记。C台阶的高度以0.6m左右,且宽度不小于1m。开挖时由低处往高处开挖,随挖随填。路堤与路堑衔接处基床表层纵向碾压搭接不小于2m。D必须分层填筑。(2)路堤与横向结构物及台尾过渡段。1)每一处的过渡段填筑前,首先进行实测和设计并量放样出过渡段的填筑范围和长度,打上石灰线。2)桥台和横向结构物基坑及过渡段的基底处理必须在隐蔽工程验收合格后,基底处理达到设计要求后才能进行回填和填筑施工。填筑之前,过渡段两端埋设好沉降观测标桩,施工期间每天观测,填筑完成已完成或正后三个月内每星期观测一次,三个月后每个月观测一次。3)台背基坑回填采用混凝土,过渡段台背2m范围内掺入5%的水泥,每层施工宜控制在2h内完成。4)在过渡段的填筑时横向结构物两端过渡段填筑必须对称进行,施工时在横向结构物上画出填筑宽度及分层填筑厚度大样线,以控制虚铺厚度。碾压时,大型机械不能碾压到的部位,采用小型压路机及冲击夯作业压路机碾压。横向结构物顶部采用小型振动压路机碾压,厚度大于1m后方可通行重型机械。5)基床表层以下过渡段要求压实度K30≥150Mpa/m,孔隙率n<28%。每层检测孔隙率,采用灌水法,每个过渡段距路基边缘1m处左右各一点,中间一点,每填筑三层检测地基系数2点,距路基边线2m处一点,中间一点。

结束语

随着铁路路基填筑工程数量比较巨大,并且需要大量的劳动力、工程材料、施工机械和建设资金,在于大量的土石方集中地段,常常控制整个铁路的施工期限。在路基填筑施工中应认真做好土石方调配,填料试验与压实试验工艺性试验,合理选择施工方法,保证施工质量,加快施工进度,降低工程造价,提高经济效益。

参考文献:

[1]王贤乐.客运铁路专线高性能混凝土施工质量控制技术研究[J].科技创新导报,2010(19).

[2]刘秉辉.水泥搅拌桩在客运专线软土路基地基加固中的应用[J].科技咨询导报,2007(08).