摘要:本文通過武廣客運專線XXTJ-Ⅱ標段路過渡段摻5%水泥的級配碎石施工過程情況介紹,以工程實例(DK1342+350涵洞1-5米過渡段)說明過渡段施工的施工工藝、施工質量控制以及施工中應注意的問題。
關鍵詞:過渡段 施工 技術
1 過渡段的施工概述
武廣客運專線的路-涵、路-橋、路-隧過渡段設計均是采用摻5%水泥的級配碎石進行填筑,采用的填筑形式基本是正梯形填筑,過渡段靠近線路兩側用A組和B組填料包邊。確保路基和結構物順利接續,避免其發生不均勻沉降。由此可見,路面行車的安全系數和舒適度主要取決于過渡段的施工質量。
2 過渡段施工的認識與過程管理
對于整個路基項目的施工建設而言,過渡段屬薄弱環節,對施工質量的要求較高。就過渡段施工的工藝流程來分析,它與路基施工工藝大致相同,強調整體施工進度,施工要求更加嚴格,薄弱環節工程質量的控制是關鍵。因此,施工中必須對過渡段的施工過程嚴加管控,以確保整體施工進度和工程質量滿足設計要求。開展過渡段施工建設之前,首先要全面交底,特別強調工藝流程和質量控制要點,確保所有參建人員對工藝流程和工序質量控制標準有清晰的認知;施工階段嚴格把控工序質量,原材料經過復檢后才可進入施工現場,采用廠拌法拌合摻5%水泥級配碎石。拌制好的混合料要及時運抵現場進行攤鋪碾壓;指派專人旁站監督現場施工,確保所有填筑層一次填筑成型,而且在施工過程中要不斷的總結經驗,改進工藝。
3 工程概況
武廣客運專線XXTJⅡ標DK1342+350涵洞,設計孔徑1-5米,涵長為17.52米,涵高為6.16米,涵頂填土1米。參照設計圖,用C15混凝土澆筑涵洞兩側的基坑,采用摻5%水泥的級配碎石填筑過渡段,填筑斷面設計為正梯形,過渡段靠近線路兩側用A、B兩組填料包邊。具體情況參見下圖(圖1、圖2)。
4 過渡段施工工藝
4.1 施工順序(以DK1342+350涵洞為例)
涵洞過渡段范圍總計20米(參見圖1、圖2)。采用摻5%水泥的級配碎石填筑延線路方向涵洞兩側2米(基床表層底面算起,并按1:2坡度放坡)和涵洞頂面以上的范圍,用A、B組填料對線路橫向路基兩側進行包邊處理,即(1)區,而且還要設如圖2所示的與路基過渡部分,即(2)區。
①結束涵洞施工后,用C15砼回填涵洞兩側基坑底板底面以上1米的部位(如圖所示)。
②先開展涵洞過渡段級配碎石施工時(即(1)區先施工時),需參照圖2進行(1)區的施工建設,然后按1:2的設計要求在(1)區與(2)區做出邊坡,再在接口部位作0.2*0.4米的臺階,且臺階的壓實度一定要滿足施工要求。結束(1)區的施工建設后,(2)區、(3)區同時施工,碾壓時(2)區的填土應達到基床底層要求的壓實度(K30≥150mPa/m,EV2≥60MPa,EVD≥35MPa,n≤28)即可,(2)區、(3)區無需分別填筑,特殊路段除外。
③(3)區路基先施工時,根據設計要求在過渡段預留缺口,即(1)、(2)區,按1:2的設計要求在(2)區和(3)區接口部位做出坡度,同時按要求的壓實度做出1*0.5米的臺階。(1)區施工過程中,將(1)、(2)區必須同步施工(特殊路段除外)。
④過渡段施工和路基施工同步進行,也就是(1)區、(2)區、(3)區的施工建設同步開展:先施工(1)區一層,根據1:2的設計要求在(1)與(2)接口處做出坡度,然后(2)、(3)同時填一層,碾壓時注意(2)區的填土必須達到基床底層的壓實要求(K30≥150MPa/m,EV2≥60MPa,EVD≥35MPa,n≤28)即可,(2)區與(3)區無需分開填筑。實踐證明,該施工方案效果最佳,可以推廣應用。
4.2 施工工藝流程
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4.3 施工工藝過程
4.3.1 級配碎石的材料選擇及配比選定。按設計要求設計該施工段的碎石級配,碎石顆粒中所含針狀或片狀碎石不宜超過20%;質軟、易破碎的碎石含量控制在10%以內;所含粘土團和有機物不宜超過2%,具體的級配范圍參見下表:
我們在施工過渡段之前通過幾個料場及幾個試驗配比的比選,經反復修正,最終確定一套合理的配比設計:水泥(PO.32.5):5%、0-5mm:40%、5-16mm:25%、16-31.5
mm:30%。成品篩分如下表:
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4.3.2 機械設備配備。除用于大面積攤鋪施工的重型壓路機以外,挖掘機、裝載機和振動夯機均采用小型機械。
4.3.3 摻5%水泥級配碎石拌和。在固定的拌和工廠或移動式拌和站拌制摻5%水泥級配碎石,即采用廠拌法將三種粒徑的碎石按級配要求拌合,確保碎石強度、含污量、針片狀含量符合施工要求,如下圖所示。
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4.3.4 填料范圍的確定。
填筑過渡段前,首先厘清各填層的填筑線、級配碎石和填筑范圍,切忌盲目施工。
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4.3.5 平整。攤鋪機具主要是小型挖掘機和裝載機,機械攤鋪后輔以人工精平。過渡段工作面較窄,且有數個沉降觀測元件,人工精平可防止觀測元件受損。
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4.3.6 碾壓。用重型壓路機進行大面積碾壓,輔以小型壓路機和振動夯配合碾壓薄弱部位和部分死角。
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4.3.7 檢測。根據設計要求和施工規范進行試驗檢測。
①孔隙率n:所有填筑層必須經過檢測。
②Evd:填層每40cm一次(每二層)EVd檢測。
③K30、EV2:填層每60cm進行1次K30、EV2檢測,即每3層檢測1次。
4.4 施工質量控制要點
4.4.1 結束涵洞施工后,根據施工規范用C15砼回填涵洞兩側基坑。
4.4.2 填筑涵洞兩側過渡段時,先碾壓基底,檢測其壓實度符合設計要求后方可繼續填筑下一層。
4.4.3 控制填料:摻5%的級配碎石料應該在廠拌進行,原料復檢合格后運至施工現場;測定流速比后合理設計水泥的添加量,在施工階段也要通過滴定實驗檢測水泥摻量,確保其符合施工規范。
4.4.4 確定填筑范圍。①填筑涵洞前,需參照設計圖設出過渡段的四周輪廓線,路基兩側分別加寬50cm。
②用紅油漆在涵洞一側劃定級配碎石兩側的坡度線(1:1),確定級配碎石在涵洞高度范圍內的頂寬、兩側邊緣,確定級配碎石及A組和B組包邊土的填筑范圍。
③填筑好一層后,將填筑工作面上級配碎石和A組、B組填料的分界線明確標示出來,現場交底,按照設計要求的填筑范圍逐層填筑,同一工作面的兩組填料應該同步于級配碎石的填筑和碾壓施工,使整個過渡段的填筑施工一氣呵成。
4.4.5 用紅油漆在涵洞側面由上至下明確標示每一層厚的刻度線(20cm),并分別編號,根據刻度線嚴格控制填筑層厚度。
4.4.6 平整。用挖掘機、裝載機整平過渡段,適當輔以人工精平,根據設計要求作4%的橫向排水坡。
4.4.7 碾壓。
①填筑級配碎石后2h內完成碾壓,以免混合料凝固破壞壓實效果。
②用重型壓路機碾壓,根據現場壓實度檢測結果確定碾壓遍數,用小型壓路機和小型振動夯機碾壓涵洞四周1m內的填土,碾壓夯實。
③按人字型碾壓方式碾壓路基兩側邊緣,確保壓實度符合設計要求。
④過渡段四周互相連接部分屬薄弱地帶(級配碎石與A、B組填料縱、橫向接頭、沉降板周圍、涵洞側1m范圍等),碾壓過程中要重點碾壓這些部位,切忌漏壓。
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4.4.8 同步填筑涵洞兩側過渡段。
4.4.9 填筑涵頂的過程中,確保涵頂填土超過1m才可進行振動碾壓,可采用靜壓的方式碾壓1m以內的填土。
4.4.10 填筑涵洞過渡段時應該連續施工,若下層施工與上層施工無法實現良好接續,完成上一層的填筑施工后及時覆蓋土工布,并且灑水養護。
4.4.11 縱向與路基順接,過渡段要挖臺階,臺階段的壓實度應該滿足施工要求。
5 結束語
嚴格按設計要求和施工規范管理橋涵過渡段施工過程,確保各道工序質量達標。經過嚴格的管控,本工程項目無論是工藝流程還是砌體的成型質量,均達到了鐵路客運專線的設計要求,可以進一步推廣應用。過渡段的施工建設是整個工程項目建設的關鍵階段,相關部門、人員應該予以高度重視。施工時確保填筑一次成型,級配碎石摻5%水泥后強度增加,若因質量不達標而返工處理程序相當繁瑣,嚴重者要用風鎬破除,而且返工后材料無法二次利用,不僅影響成型質量,對施工成本而言也是極大的浪費。
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作者簡介:
王勃(1979-),男,遼寧大連人。2010年畢業于湖南農業大學,工程管理專業,研究方向:施工技術管理。