高速铁路站场路基过渡段施工技术探究
2020-05-25王军
王 军
(中交第四航务工程局有限公司, 广东 广州 510290)
1 工程概况
工程背景为贵阳至广州铁路贺州至广州段 GGTJ-13 标正线DK776+050~DK778+380 路基过渡段,该线路设计车速250km/h。路堤工程与桥台形成连接关系,共计2 处,并含有5 座箱形桥、1 座旅客通道及6 座涵洞。诸如路基、桥台等结构存在差异化特性,其在强度、刚度等指标上不尽相同,根据线路建设需求结构间应形成连接关系,但结合部常伴随变形等问题,致使轨道平顺性不足,难以为列车的通行创造安全环境。基于此,设置过渡段成为主要的解决途径。
伴随社会经济的良好发展,促使高速铁路建设力度不断加大。路基过渡段是决定整条铁路线路稳定运行的关键部位,此环节施工存在结构复杂、工艺要求高的特点,作业面窄、不利于压实作业。对此,必须从高速铁路实际情况出发,探寻适应于路基过渡段的合适施工技术,以便给施工作业提供科学的指导。
2 过渡段类型
本项目中过渡段类型较多,本文以路桥过渡段为重点探讨对象。为满足路堤与桥台连接的要求,为之增设了过渡段,采取纵向倒梯形过渡的方式,要求各处过渡段长度至少达20m,确保该段路基表层稳定性,向其中掺入5%的水泥。同时,倒梯形部分采取分层填筑的工艺方法,混合料中掺入级配碎石以提升密实性。
3 过渡段施工技术
选取具有代表性的路段作为本工程试验段,从而确定工艺参数。现场设置拌和站,以满足混合料的使用需求,经自卸车转移到特定施工区域,在推土机与装载机的辅助下展开摊铺作业,利用压实设备碾压。具体来说,本工程路基过渡段施工技术流程为:测量放样→渗水板施工→级配碎石拌制→上料→摊铺、平整→碾压→质量检测→养护。
3.1 测量放样
以设计图纸信息为准,根据过渡段的情况确定合适的填筑高度及填筑分层数,并于横向结构物墙身处标记,以便施工人员准确掌握松铺厚度,更精准完成施工作业。
3.2 渗水板施工
关于桥台过渡段台尾区域的施工作业,不同高度的工艺方法有所不同。筏板上方使用中粗砂铺设,该层规格为宽0.5cm、高100cm,随后向中间区域敷设透水软管,规格为φ100cm。桥台台背与中粗砂相连区域的防水工作尤为关键,需设置塑料渗水板,特殊情况下可使用细铁丝对其绑扎,以提升稳定性。
3.3 级配碎石拌制
施工现场配备了WCB500 型拌和系统,其自带4 个料斗,具备优良的拌和能力,与施工现场的材料需求相适应。拌制过程中注重搅拌作业,确保拌合料具有均匀性。
级配碎石拌制的关键在于含水量与水泥剂量,经检测后掌握各批次的材料性能情况,无误后方可转移到施工现场投入使用。考虑到拌和站与填筑现场的位置关系以及施工作业中水分散失问题,在最佳含水量的基础上做出适当调整,即加大l~2%,以免含水量不足。
3.4 上料
检测级配碎石,明确含水量等相关指标的实际情况,利用自卸车将其转移到施工现场,遵循随拌随用的原则,且生产出的材料应在2h 内使用完毕。为确保拌合料性能要求自卸车料斗足够洁净。经试验后将松铺厚度设置为35cm,将其作为正式施工的基本指标。遵循网格化布料的原则,以运料车容重为参考确定合适的网格线间距,卸料现场安排专员指挥。
3.5 摊铺、平整
推土机是本工程的重要摊铺设备,结束初平作业后再利用平地机做进一步的平整处理,要求各层厚度保持一致,针对部分低凹处安排专员整平。随后检查松铺厚度,针对不足之处采取补料或减料操作,各层均设置4%的人字形横坡。完成各处精平处理后技术人员使用水准仪进一步检测,明确顶面标高。桥台后2m 范围内施工采用小型打夯机碾压,该区域的分层填筑厚度≤20cm。考虑施工现场温度较高需准备洒水设备,存在需求时第一时间洒水补充。
3.6 碾压
在平整度等基础指标达到设计要求后,针对湿润的水泥级配碎石展开碾压作业,此环节使用洛建LSS2500 型压路机。以现场情况为准,若表面水分蒸发速度较快需适当补水。施工现场安排专员指挥,将各项操作落实到位。碾压作业时,若出现局部凹坑或压痕现象应安排施工人员对其补平。
(1)以试验段为准确定合适的工艺参数,在技术人员的指导下有序完成各环节碾压作业,如碾压范围、设备行走速度等都要得到控制。根据路基过渡段的施工要求,为之采取静压l 遍+弱振l 遍+强振4 遍+静压1 遍的方式。
(2)确定合适的碾压顺序:先静压后弱振,无误后再强振作业。
(3)过渡段填筑时应兼并展开两侧及锥体的填筑施工,遵循水平分层同步的基本原则,形成的交接区域应得到压实处理,经施工后该区域不存在轮迹。
(4)碾压作业遵循均匀性原则,不可出现漏压现象,确保各区段的施工效果保持一致。
3.7 质量检测
完成碾压作业后安排技术人员进行质量检验,主要考虑压实指标与路基外观质量。每层都要检测,获得孔隙率n 以及动态变形模量Evd。同时提出了地基系数K30这一指标,具体标准如见1。经检测且三项指标都与设计要求相符后,即可展开下一层施工作业。
表1 过渡段级配碎石填层压实标准
3.8 养护
级配碎石混合料拌制过程中使用到适量水泥材料,所得混合料应在2h 内使用完毕,填筑作业遵循连续性原则。处于夏季气温较高的环境时可采取洒水覆盖土工布的方式养护;若处于冬季气温较低的环境中,则以覆盖棉被的养护方式为宜,且整个养护阶段不允许任何车辆通行[1]。
4 过渡段沉降观测
4.1 沉降观测断面形式及组成
I 型监测断面含两部分,即沉降检测桩和沉降板。为满足监测要求常将其设置在涵洞两头,或以50m 为间隔依次在路堤处设置,关于II 型监测断面的设置,以3 个I 型监测断面为间隔依次设置。结束基床表层施工作业后,将监测断面设置在表层顶面上(与两侧路肩保持1m 的间距);沉降板的位置宜在路堤中心处,将其埋设在筏板顶面,伴随填土高度的提升效接高测杆。
4.2 沉降观测
4.2.1 监测方法
采取二等水准精度标准,所用设备为水准仪,在其支持下分析沉降板测杆标高,从而掌握地基沉降情况;考虑测量精度要求,监测路肩观测桩顶高程情况。
4.2.2 注意事项
(1)监测元件是实现高效监测的关键,需对其采取保护措施。
(2)路基填筑作业时做好监测工作,整理所得数据,明确各监测点的沉降情况,但该值>10mm/天时需将实际情况告知项目部,并暂停填筑作业,当不再出现明显沉降后方可填土,特殊情况下应采取卸载措施。
(3)基于所得监测结果可知,沉降板累计填土4m,整个填筑作业分为四个阶段,产生的总沉降为7.5mm,以填筑环节最为明显,该阶段沉降量达到了3.9mm,但结束填筑施工且经过80d 后几乎不再发生沉降。
5 结束语
现阶段,该标段施工作业全部完成通车,在科学技术方法的指导下克服了地质条件差、质量控制难度大等问题,确保了路基过渡段的施工质量。