湯周成
摘 要:本文結合昆樞鐵路站前1標路基填筑試驗段的施工實踐,就鐵路路基填筑施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要闡述。
關鍵詞:鐵路;路基填筑;關鍵工序;技術控制
昆樞鐵路站前1標中鐵十九局施工段起止里程為D1K1067+600~D1K1078+870和D2K1082+350~D2K1083+731。新建主要建筑物除了黑土廠1#雙線大橋和新武家莊隧道、新碧雞關隧道之外,其余線路主要為路基工程。我標段區間路基土石方1383850m3,站場改造土石方976651m3。
1 試驗段的設置
路基填筑前必須進行試驗路基填筑,以獲得適合的施工參數。根據本標段目前施工圖到位情況及征地拆遷、取土場、現場交通、水電情況等綜合分析,將試驗段定于D1K1071+940~D1K1072+140段,全長200m,該地段原地貌為荒地區,填筑范圍內有小涵洞2座。表層分布<5-3>粉質黏土,紅褐色、棕褐色,硬塑狀,厚2~5m;<5-2>松軟土:以黏土為主,局部為軟塑狀粉質黏土,灰黃色,紅褐色,軟塑狀,厚0~2m;<5-1>軟黏土,黃褐色,灰褐色,軟塑狀,局部呈流塑狀,以下為泥巖。該段路基的地質及地表情況能代表本地區路基填方施工的特點。該段路基設計基本情況為:路基頂寬12.4m,填方邊坡最大高度約7m,路基表層設計為0.6m級配碎石,基床底層厚為1.9m,采用A.B組填料,基床以下部分填料選用A、B組填料。
2 試驗段試驗的目的及范圍
2.1 試驗段試驗的目的
確定本地區經濟合理的填料,選定滿足施工要求的壓實機具、所用填料及壓實條件下合理的松鋪厚度、碾壓次數和施工最佳含水量等工藝參數,選定經濟、合理、準確的檢測手段。
2.2 試驗段試驗的范圍
①基床底層(基床下部1.9m范圍內)填筑的施工工藝及檢測手段;
②基床以下部分路堤本體填筑施工工藝及檢測手段;
③路基基地沉降觀測和路基面沉降觀測。
3 路基填筑試驗段的填筑施工方法
本次路基填筑試驗段施工內容包括基底處理、路堤本體填筑和基床底層填筑。
3.1 工藝流程
①水泥攪拌樁加固區試驗段施工工藝流程如下:
水泥攪拌樁施工→水泥攪拌樁檢測→樁頂墊層→填土前整平碾壓→埋設沉降觀測樁→分層填筑→碾壓→檢測→沉降觀測。
②基底清表區試驗段施工工藝流程如下:
基底原位測試→清表→基底承載力試驗→埋設沉降觀測樁→分層填筑→碾壓→檢測→沉降觀測。
3.2 主要施工工藝工藝概述
①樁頂墊層。水泥攪拌樁質量檢測合格后,在樁頂鋪設0.5m厚的砂礫石墊層夾一層50nN/m土工格柵加固。砂礫石墊層最大粒徑不得大于30mm,含泥量不得大于5%,且不含草根、垃圾等雜質,碎石墊層碾壓滿足地基系數K30≥130MPa。當墊層位于基床底層厚度范圍時,尚應滿足基床范圍內相應部位的壓實標準要求;雙向土工格柵幅寬不小于6.0m,縱、橫向對應伸長率不大于8%時,縱、橫向抗拉強度大于50kN/m。鋪設土工格柵時,必須拉直拉平,幅與幅之間要對齊對好。為了保證復合地基結構質量,土工格柵必須耐砂礫石擠壓,不得在填筑碾壓墊層時出現折斷。樁頂墊層施工完畢后,方可進行上部路基填筑。
②路基填筑。挖掘機挖裝,自卸汽車運輸,按放樣寬度和松鋪厚度控制卸土量,檢查含水量,含水量適宜時推土機攤鋪平整,松鋪厚度及平整度符合要求后用壓路機按規定碾壓。一般碾壓三遍后開始檢查壓實度,之后枚增加碾壓一邊后即檢查一次壓實度,直至達到要求的壓實度標準。
③卸土控制。填筑前首先放出線路中樁和填筑邊線,每10m定出邊線樁,為保證路基邊緣壓實度,邊線應比設計線寬出30cm,按自卸汽車的方量和松鋪厚度計算每10延長米范圍內的卸土車數,以達到控制松鋪厚度的目的。
④埋設沉降樁。開挖基底經碾壓檢測合格后,在線路上埋設沉降觀測樁,埋設位置分別為D1K1072+020、D1K1072+070中心處。
沉降樁由沉降底板、測桿、套管、套管接頭、套管蓋板、測桿頭組成,沉降板由鋼筋混凝土制成,尺寸為50cm×50cm×50cm,用C15混凝土預制。測桿采用Ф40mm鋼管制成,一段為外絲、一段為內絲,每根長50cm,套管采用塑料管。工作原理:埋設在地表的沉降地板隨地基沉降而下沉,通過連接在上面的測桿的傳遞測量其高程,測桿高程減去桿長即為沉降板高程,每次沉降差就是地表沉降值。
⑤攤鋪整平。本實驗段在填筑前首先檢查填料的含水量,當填料含水量與其最佳含水量之差不超過2%時立即攤鋪整平,本次試驗按松鋪厚度30cm、40cm、50cm分別進行試驗。填料的攤鋪采用推土機,保證每一層的平整度及層厚的均勻,攤平過程中隨時檢查松鋪厚度。在相鄰2區段上下層填筑接頭處須錯開不小于3m的距離。在沉降觀測樁周圍1m范圍內的路基采用人工填筑平整。
⑥碾壓。攤鋪整平后松鋪厚度、平整度和含水量符合要求時立即開始碾壓。本試驗段采用18T振動壓路機兩臺以中線為界,各壓半幅路基寬度,分別記錄各自碾壓遍數及碾壓速度。碾壓時采用從兩側向中間的順序,縱向進退式碾壓,輪跡重疊20~30cm,橫向接頭同層重疊40cm~50cm,相鄰兩區段縱向重疊1.0m~1.5m,以保證無漏壓、無死角,確保碾壓的均勻性。
碾壓方法為:靜壓一遍,弱振碾壓一遍,強振碾壓2~6遍(同步檢測),弱振碾壓一遍,最后再靜壓一遍消除輪跡。碾壓速度開始用慢速(宜為2~3km/h),最大不得超過4km/h。
⑦壓實檢測。在每層碾壓三遍后即用K30平板載荷儀、灌砂法進行檢測,檢測頻率為每層每遍18個點,每碾壓一遍測一次密實度,如果密實度達不到要求繼續碾壓,直到合符標準要求?;驳蛯訅簩嵪禂礙≥0.95,基床以下部分壓實系數K≥0.90。
試驗過程中安排技術人員、檢測人員記錄壓路機的碾壓速度、碾壓順序、碾壓遍數及壓實度檢測等情況,以便整理出指導性大面積路基填筑施工的總結報告。
試驗段第一層達90%的壓實度,經監理檢查同意后,在其上進行壓實度為93%和95%的壓實試驗,從而確定填料在適宜的含水量和適合的松鋪厚時,不同噸位的壓實機械達到90%、93%、95%的壓實度時相應的壓實遍數。
⑧路基填筑防排水。為避免路基積水影響路基填筑質量,盡量避免在雨天和雨期進行填筑施工;路基施工前在路基左外側做好臨時的排水溝和集水井,及時將積水排除,使整個路基排水暢通;在路基填筑過程中路基面向路基左外側留1%~2%橫坡,以便及時將路基積水排出。
4 結語
通過對以上關鍵環節進行了嚴格的技術控制,中鐵十九局集團二公司承建的昆樞鐵路站前1標路基填筑試驗段施工合格率達100%,完全滿足了設計要求,也為今后類似施工積累了豐富的施工經驗。