摘要:以商合杭鐵路古城東站段路基施工為實例,闡述古城東站段路基施工過程的施工方法,并給出驗收質量標準,可供同類地質條件下路基施工參考。
關鍵詞:高鐵車站;路基施工;預應力管樁;旋噴樁
1" "工程概況
商合杭鐵路SHZQ-4標段古城東站路基起止里程DK105+529.53~DK107+246.43,共計17.169km。施工內容包括管樁、旋噴樁地基處理、路基填筑、附屬結構等。區(qū)間路基土石方24003m3,站場土石方336908m3,集中在古城東站站場前后。
路基基床以下采用AB組填料,路基基床底層采用2.3m厚AB組填料,基床表層采用0.4m厚級配碎石填筑,過渡段采用摻3%水泥級配碎石和5%水泥級配碎石填筑。全段正線一般地段采用3.0m高填土堆載預壓加固,對路橋、路基與橫向結構物連接處的沉降要求較為嚴格,預壓土高度為4.0m。
本標段地貌單元為黃淮沖積平原,地勢平坦,勘探深度范圍內地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積黏土、粉質黏土、粉土,第四系上更新沖積黏土、粉質黏土、粉土、粉砂、細砂。不良地質主要為軟土、松軟土,采用墊層、鋼筋混凝土管樁、旋噴樁等工程措施對其進行處理。
2" "路基施工工藝
路基施工一般包括地基處理、路基本體施工、基床底層施工、堆載預壓和沉降觀測、基床表層施工、過渡段施工等。
2.1" "地基處理
2.1.1" "旋噴樁施工
在里程DK106+183~106+320、DK106+510~106+640軟土質路基段采用旋噴樁,使之在路基地基下形成連續(xù)的高壓灌漿樁柱,以起到加固地基的作用。旋噴樁樁徑為0.6m,樁長為22m,樁間距為1.6m,呈正方形布置。樁頂設C40鋼筋混凝土樁帽,樁帽間回填碎石,樁帽頂部設0.5m碎石墊層,墊層內夾鋪兩層聚丙烯單拉塑料格柵。
2.1.2" "預應力管樁
本標DK105+535.37~DK105+993.0段、DK106+510.0~DK106+932.94段、DK106+957.0~DK107+043.94段的正線地基,均采用預應力管樁+樁帽或筏板加固。管樁為PHC型,其混凝土等級采用C80,樁徑為0.4m,壁厚為95mm,呈正方形布置。樁頂設樁帽施工時樁帽間填碎石,樁帽頂面設0.45m碎石墊層+土工格柵+0.2m碎石墊層+土工格柵+0.2m碎石墊層。樁頂設筏板施工時,樁頂設0.2m厚碎石墊層+0.1m C25素混凝土+0.5m C40鋼筋混凝土筏板。
2.2" "路基本體施工方法
路基本體施工按照填土、攤鋪整平、灑水或晾曬、碾壓夯實、質量檢測、路基整修的順序進行。在進行大面積填筑前,先選取一段長度≥200m路段進行填筑壓實試驗,并進行質量檢驗試驗,以確認分層厚度、分層數(shù)、碾壓遍數(shù)、虛鋪厚度、施工控制含水量等參數(shù),以便控制填土質量,科學安排施工。
基床以下采用改良土填筑,本次施工分層填筑厚度為30cm。應確保填料含水量在施工允許范圍內,邊坡兩側各超寬填0.5m,以保證路基本體全斷面壓實一致。攤鋪整平時,平整面要做成4%的橫向排水坡。碾壓夯實時,采用25t重型振動壓路機進行壓實,按照先慢后快、先兩側后中間、先靜壓后振動壓的順序進行碾壓,碾壓時沿縱向重疊40cm,各區(qū)段交接處按照縱向搭接長度2m重疊壓實。路基施工每層填筑前,對已填土層壓實質量進行檢測。無砟軌道路基本體壓實質量標準見表1。
2.3" "路基基床底層施工方法
路基基床底層采用2.3m厚AB組填料,在路基本體進行整修驗收后進行。在基床底層大面積攤鋪前,先選取不小于200m的試驗路段進行試點,確定各施工參數(shù),用來指導全標段的基床底層施工。開始填料時,在路基上嚴格按網格倒料,基床表層鋪筑兩側各超寬50cm。攤鋪碾壓時按照先輕后重、先慢后快的原則,先靜壓1遍,再弱振1遍、強振3遍、弱振1遍,最后再靜壓2遍收光。無砟軌道基床底層壓實標準見表2。
2.4" "堆載預壓和沉降觀測
2.4.1" "堆載預壓
路基基床底層施工完成后,采用堆載預壓來促進沉降。預壓前,要先在路基基床底層表面鋪設土工布,避免污染路基,填筑第一層時,采用輕型機具,保護土工布不被破壞。
預壓荷載分級增加,分層厚度不得大于40cm,完成后用中型壓實機具壓實。預壓高度為3.0m,預壓土橫向邊坡為1:1,縱向邊坡為1:2。堆載完成后將土工布回折于路基頂面,每側寬度不小于1.5m,并壓牢固,以免土流失。堆載預壓時間不少于6個月,根據沉降觀測結果確定卸載時間。
2.4.2" "路基變形與沉降觀測
路基變形監(jiān)測以路基面沉降和地基變形為主,并有針對性的對路橋過渡段差異沉降進行重點觀測,沉降觀測期不少于6個月。沉降監(jiān)測斷面的間距一般不大于50m,軟弱土地基路堤地段沉降監(jiān)測設置如表3。
2.5" "基床表層施工
基床底層經過沉降觀測,路基沉降合格后,進行基床表層攤鋪。本標段路基基床表層分二層填筑,每層厚度20cm,鋪設0.4m厚的級配碎石,采用攤鋪機攤鋪。路基基床表層級配碎石壓實標準詳見表4。
2.6" "過渡段施工方法
本標段在DK105+529.53、DK107+246.43、DK105+944.97、DK106+105、DK106+415、DK106+630、DK106+715.85、DK107+007.83兩側均應設置過渡段。過渡段主要有橋路和路堤與橫向結構物兩種,過渡段基床以下的填料采用級配碎石(摻3%水泥),過渡段基床表層采用級配碎石(摻5%水泥)。無砟軌道過渡段的壓實標準見表5。
2.6.1" "路橋過渡段施工方法
在路基與橋臺連接處設置倒梯形橋路過渡段,長度不得小于20m。在橋臺與路基結合部設無砂混凝土滲水板,滲水板采用無砂混凝土塊砌筑,長40cm,厚10cm,寬20cm。滲水板底部設直徑100mm空心RCP-Y10G(A) 型管材內支撐滲排水管,以將滲水橫向排出。
橋臺基坑用C15混凝土或碎石分層壓實。路基基底原地面平整后用重型機械碾壓,滿足Kvd≥300MPa。過渡段路基填筑前應充分壓實,距橋臺較近處用小型振動碾壓機碾壓密實。路橋過渡段填筑如圖1所示。
2.6.2" "路基與橫向結構物過渡段
橋與橫向結構物過渡段路基形式如圖2所示。路基與橫向結構物連接處設置倒梯形過渡段,過渡段采用砂礫石級配碎石分層填筑。
參考文獻
[1] 黃輝.蒙華鐵路工程MHTJ-5標建華鎮(zhèn)車站段路基地基施工技術研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報,2019,18(3):15-20.