邢名森
摘要:這些年來,伴隨著我國經濟不斷發展和西部大開發的國家戰略實施,很多地質環境差的區域也修建了高速鐵路,方便了國家人民進行交通運輸。但是,也正因為這些鐵路的修建,致使鐵路工程中的風積沙路基填筑施工問題越來越突出,受到了越來越多相關人士的關注。該類施工技術的研究對于鐵路工程的發展意義重大,本文就該部分內容作了簡要介紹,并對風積沙路基填筑施工技術進行了探討和質量分析。
關鍵詞:鐵路工程;風積沙;施工技術
鐵路工程風積沙路基填筑施工技術與其他施工技術有所不同,它對于實際要求非常高,是一項非常注重實踐性的工作。研究人員也應該分析大量數據,從多重問題中找到解決措施,提升現有的施工技術,讓風積沙路基填筑具體施工能夠更加完善,在使用過程中不出現問題。
一、鐵路工程風積沙路基特殊性概述
根據我國發生風積沙區域的研究數據表明,在風積沙中粒徑百分比含量中,其主要組成粒級是細沙級,這類顆粒粒徑很小,一般在0.06mm~0.24mm之間。在風積沙的物質組織當中,長石、石英等輕礦物約占百分之九十。重礦物的含量雖然只占百分之十左右,但是其種類卻多達十六到二十二種,對于這些礦物材質的分析是解決風積沙的一項重要步驟。
在現有的風積沙路基飽和水法施工過程中,重點在于處理好施工用水量,水的灑放和碾壓等問題。要求施工人員施工速度快,施工的各個工序要緊密連接,縮短施工工期;在進行填筑層上方施工機械工作時,要預先做好準備工作,防止壓路機,輸送車輛在風積沙路基上面的打滑,陷入沙層。這些需要考慮的要點是風積沙工作作業時所特有的,在其他土質條件下的路基施工則不會要求。
在沙漠鐵路路基施工中,壓實度是一項非常重要的指標,作為壓實度的主要參數,最大干密度的測量必須是準確的,具有顯著代表性的。由于風積沙不同于其他土質的特性,在進行風積沙路基的壓實時,必須采用不同于一般的施工手法進行施工,保證風積沙路基建成后的質量。在施工過程中,施工人員還要注意不要對周圍環境造成嚴重破壞,注意鐵路周邊的綠化,對特殊路段要進行封閉式的保護,防止該路段出現風蝕現象。
二、鐵路工程風積沙路基填筑施工技術的研究
(一)施工步驟
風積沙路基填筑的施工技術一般來說有八個步驟。首先在基底垃圾全部被清理后進行測量放線,然后進行基底的清理碾壓。碾壓完后安排相關人員做基底檢查工作,再依次進行土方填筑,推土機粗平作業,分段澆水,平地機整平和壓路機碾壓作業,最后進行施工質量檢查。
(二)測量放線
測量放線是本施工技術的首要工序。放線時,測量人員首先應該放出路基的中間路線,按照規范每20米設立一個柱樁,再在路基兩邊合適的地方栓樁。專業人士應根據路基每層填筑頂面的標高,確定風積沙每層進行填筑應該放出的邊線;目前大部分施工單位都采用竹竿來控制邊線,也是采用每20米設立一個柱樁,每根樁上面必須插上三角形的紅色測量旗幟,竹竿頂部間隔30厘米處,涂上長度約60厘米的紅白漆,使其更加顯眼。
(三)路基地面隔離層
在風積沙路基中,由于填筑不當,會經常性發生路基縱橫向結合部分的不均勻沉降,在填筑高度小于1.5米的路面下部80厘米一般采用換填石渣進行填筑,路拱處的橫坡約百分之一[1]。
(四)虛鋪厚度
目前,中國尚未對風積沙路基堆積的虛鋪路面厚度作出明確規定。在實際施工中,一般采取一部分路段進行試驗,然后確定施工使用的虛鋪厚度。在控制虛鋪厚度時,大部分施工單位采用的是邊樁竹竿掛線的方法。
(五)高層檢測控制
在實際施工中,我國采用原有地面壓實后的高層作為測量的原始高層。在進行施工填筑后,施工處的風積沙表面會因為失水而發生大面積的松散,故在進行高層檢測時,沒必要每一層風積沙都要檢測,施工人員一般都會采用間隔多層的檢測方法。在進行高層檢測的同時,要檢查每層風積沙的厚度和其與中線偏移的距離,以便在后續施工中將偏移修正[2]。
(六)上沙控制
在根據先前確定的虛鋪厚度及其平均長度和寬度導出了每個建筑表面所需的材料量,再依照施工單位采用的拉料車的規格,確定每個施工面需要匹配的托用車次數。在進行物質卸載時,也應該先確定卸載時車輛之間的安全距離。在風積沙上沙過程中,通常使用大噸位自卸卡車將風沙運輸到施工現場。值得注意的是,在二層后的卸貨作業中,要時刻注意澆灌風沙。為了在施工區域駕駛車輛,還應安排人員進行交通管制防止交通擁堵。
(七)整平與澆水
為了更好地控制虛鋪厚度,進行風積沙整平時,要邊上沙邊整平。在使用推土機進行粗平作業的同時,也要對風積沙進行澆水,保持其濕潤度。在平整中,應保持虛鋪的厚度和邊緣的平直度,以滿足設計要求。在澆水時,務必要對以下三點加以重視:一是要確定用水量,出水井的尺寸、流速和水泵的功率要保持一致;第二,在澆灌第一層風沙時,必須以分層的方式操作,以防止過多的澆水使路基惡化;三是澆水時一定要均勻,保證每處的澆水量是相同的。
(八)壓實控制
在風積沙澆水飽和,表面沒有水跡的時候開展碾壓密實工作。由于風積沙路基與其他傳統路基的不同,選用壓實作業的機械主要采用大功率振動壓路機,這類壓路機一般可保證能在松散的沙礫上自如的行走,在實際工作時,一定要保證振動壓路機的振動頻率和風積沙的自振頻率相接近,否則很容易導致施工作業時,壓路機出現損壞。在進行風積沙壓實時,使用的是灑水濕壓實法,如果在碾壓過程中發現風積沙表面的填料風干現象,則應立刻對其進行灑水以補充水分含量,之后再使用壓路機碾壓。
(九)施工檢查
在風積沙路基壓實完成后,采用灌砂法對壓實處進行取樣檢查,樣本不能來自于每層風積沙的頂面,一般在距離頂面5-10厘米處取樣檢查。
三、風積沙路基填筑的優化措施
(一)水量補給
在土層中,細砂材料的含水量大部分在2%到3%之間,但是在很多施工工序之后,細砂材料的含水量會蒸發很多,整體會下降到2%以下。顯然,含水量過低的細砂材料是不能滿足施工要求的。現場施工時,必須要進行水量的補給,保證施工材料的性能符合標準。目前我國采用的優化方法一般是在土場周圍打通幾口機井,在現場直接進行灌水。如果攤鋪完成后還存在含水量不足的現象,要利用灑水車補充水分,確保在進行風積沙碾壓之前,細砂材料含水量在7%到11%之間。這樣就算細砂材料在施工過程中出現了水分流失,但其施工完后,含水量和最合適的含水量還是比較接近的。
(二)臨時封閉
在風積沙路基中,會經常發生風蝕災害現象。為了防止這一現象的出現,在實際施工時,當填料到設計的標高之后施工單位要進行一段時間的停工時,有關人員必須對風沙頂部和坡面采取臨時密封措施。中國的建筑單位一般采用虛鋪厚度為10厘米的封閉砂或礫石來實施封閉措施。施工完成并進行路基輸送工作后,施工單位還應使用網格對風沙路基邊坡進行跟蹤保護。在網格內,也應該填土和種植花草,保護鐵路周邊環境,防止出現意外的環境問題。
四、結語:
在鐵路工程不斷發展的今天,要想要提升工程質量,其施工的各個環節技術都要得到提升,風積沙路基填筑施工作為一項非常重要的技術,一直都是業內人士的重點研究對象。希望在今后,能看到更加優化的施工技術運用到其中,為鐵路事業的發展做出貢獻。
參考文獻:
[1]陳博.風積沙填筑鐵路路基施工技術淺析[J].城市建設理論研究:電子版,2015(1).
[2]恩文海.鐵路路基風積沙填筑施工技術淺析[J].城鄉建設,2013.