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【摘要】近年來,隨著我國綜合國力的不斷提升,鐵路建設(shè)也取得了顯著的發(fā)展和進步。鐵路運行速度快,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高,為了保證列車安全運營,對鐵路路基施工技術(shù)和壓實質(zhì)量的要求愈發(fā)嚴(yán)格。基于此,本文以牡丹江至佳木斯鐵路路基工程為例,闡述鐵路路基施工技術(shù)以及壓實質(zhì)量控制要點,旨在提高路基填筑施工質(zhì)量和施工效率,同時創(chuàng)造良好的經(jīng)濟社會效益,為相關(guān)工程提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】鐵路路基;質(zhì)量控制;連續(xù)壓實
1工程概況
本工程屬于牡丹江至佳木斯鐵路路基工程,其中MJZQSG-9標(biāo)段二工區(qū)路基施工里程為DK356+139.53~DK361+641.80(共三段路基:DK356+139.53~DK356+901.76、DK357+365.00~DK357+916.18、DK360+797.81~DK361+641.80),路基全長2157.4m。全線路基平均填高10m,平均填筑層數(shù)為33層。合計總填方量為35.8×104m3,總挖方量為12.8×104m3。工程施工過程中涉及2.3×104m3表層級配碎石、2.2×104m3過渡段級配碎石、8.8×104m3非凍脹AB組土以及22.5×104m3ABC組土。整個路基由0.7m厚基床表層、1.6m厚基床底層以及基床以下路堤組成。
2路基填筑的準(zhǔn)備工作
2.1施工方法確定。受地形地質(zhì)條件影響,加上路基填筑壓實工期緊、難度大,該段路基填筑壓實施工時采用了連續(xù)壓實系統(tǒng),取代了傳統(tǒng)壓路機碾壓施工方法,滿足施工進度要求,且路基填筑安全、質(zhì)量可控,具有較好的經(jīng)濟和社會效益。該技術(shù)結(jié)合了施工企業(yè)的實際情況,在高速鐵路復(fù)雜地質(zhì)條件下具有很好的推廣和應(yīng)用價值。
2.2施工準(zhǔn)備。鐵路路基填筑施工前需要做好充分的準(zhǔn)備工作,有利于加快工程進度和保證施工質(zhì)量。首先認(rèn)真調(diào)查和勘探施工路段現(xiàn)場,檢查設(shè)計文件和實際情況是否吻合,重點調(diào)查特殊路基的地下水和地質(zhì)分布情況,對土石的類別情況進行分析,研究取土、棄土、運土以及填土施工方案;然后對鐵路沿線的征地拆遷以及管線遷移工作進行審查評議,設(shè)計關(guān)于路基施工附近的樹木遷移方案,研究出適合本工程建設(shè)的前期方案,確定施工機械的進場條件,以充分發(fā)揮施工機械設(shè)備的作用;同時建立施工實驗室,制定安全質(zhì)量保證制度,確定工程項目的人員組織架構(gòu),重點考察臨時道路、施工管線和機械設(shè)備等是否滿足路基工程開工條件等。
3路基填筑施工技術(shù)
鐵路路基填筑常用施工技術(shù)包括豎向填筑法、分層壓實法、連續(xù)壓實法、沖擊壓實法和強力壓實法,本工程根據(jù)施工條件采用以連續(xù)壓實法為主的技術(shù)進行施工。
3.1連續(xù)壓實法的原理。連續(xù)壓實法是通過振動壓路機對路基的振動和壓力的共同作用實現(xiàn)對路基的連續(xù)碾壓。壓路機的連續(xù)壓實監(jiān)測控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測和控制路基壓實度,該功能具體通過調(diào)控碾壓厚度、遍數(shù)以及速度等施工參數(shù)來實現(xiàn)。
3.2路基填筑施工工序。(1)施工準(zhǔn)備。主要包括:設(shè)計文件和圖紙齊全并會審、已完成填料檢測和試驗段工藝性總結(jié)、施工方案完成審批并進行安全、技術(shù)交底[1]。(2)基底處理。按設(shè)計圖紙、規(guī)范及路基填筑施工方案要求處理好基底。首先勘測地質(zhì)并測定相關(guān)地質(zhì)參數(shù),接著清理地表和設(shè)置臨時排水設(shè)施,最后沖擊碾壓基底進行加固,若是軟基則需額外根據(jù)設(shè)計圖紙進行加固。(3)分層填筑。根據(jù)施工圖,基床以下路堤填料選用C組料,并進行相關(guān)試驗檢測,選用質(zhì)量滿足規(guī)范要求、具有良好級配的填料填筑路基。由于本段路基兩側(cè)邊坡每間隔0.6m填高橫向鋪設(shè)一層雙向土工格柵,施工時,控制每層材料的松鋪厚度在38cm左右、松鋪系數(shù)為1.26,并保證每層材料的填筑厚度基本均勻。(4)攤鋪整平。攤鋪時應(yīng)全斷面均勻進行,并控制每層虛鋪厚度。自卸汽車布料之前,根據(jù)自卸汽車的裝載方量在路基綠色交通頂面用白灰灑出上料網(wǎng)格區(qū)域,使每個網(wǎng)格內(nèi)卸1~2車為宜,布料完成后先后進行推土機初平和平地機精平。為使每層填料的虛鋪厚度及填料寬度符合圖紙要求,填筑前應(yīng)先測量放線,并用竹竿放好本層填筑邊線及標(biāo)高,為保證路基壓實質(zhì)量,兩側(cè)邊線各加寬50cm。當(dāng)需要設(shè)置橫向填筑接頭時應(yīng)采用搭接法,保證縱向搭接長度不少于2m,上下兩層填筑接頭錯開至少3m。為便于路基排水,頂面設(shè)置4%橫向排水坡。(5)灑水晾曬。填料碾壓前應(yīng)檢測碾壓土壤的含水率,含水率較低時可進行灑水處理,較高時可通過翻挖和晾曬降低含水率,最佳含水率宜控制在±2%。(6)碾壓夯實。本工程路基施工過程采用振動壓路機進行碾壓夯實,其碾壓順序和遍數(shù)為:先靜壓1遍,再弱振1遍,再強振3遍,最后靜壓1遍,壓路機的碾壓速度設(shè)置為3.0~3.5km/h。使用連續(xù)壓實系統(tǒng)時應(yīng)注意以下幾點:①根據(jù)相同填料與工藝試驗確定參數(shù),在連續(xù)壓實系統(tǒng)中設(shè)定填筑厚度(虛鋪厚度0.38m);②壓路機每次碾壓同一位置時系統(tǒng)會自動累計碾壓遍數(shù)。系統(tǒng)運行前,應(yīng)根據(jù)同填料的填筑工藝試驗成果所確定的參數(shù)在系統(tǒng)中設(shè)定碾壓組合方式(設(shè)定碾壓遍數(shù)時應(yīng)注意:常規(guī)碾壓1個往返為1遍,而在連續(xù)壓實系統(tǒng)中則為2遍);③壓實遍數(shù)平面視圖可以由連續(xù)壓實系統(tǒng)自動生成,其能夠直觀反映整個路基表面的碾壓遍數(shù),從而便于操作手通過觀察顯示屏界面來準(zhǔn)確得到碾壓信息;④由施工經(jīng)驗總結(jié)出的壓路機碾壓速度為3.0~3.5km/h,在進行現(xiàn)場碾壓時,駕駛員可以根據(jù)壓路機配備的速度儀表盤將速度大致控制在工藝參數(shù)左右。當(dāng)使用連續(xù)壓實系統(tǒng)后,駕駛員可以根據(jù)系統(tǒng)顯示的碾壓速度進行精準(zhǔn)控制[2]。(7)路基整修。路基整修應(yīng)符合設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸的要求,且整修后的路基應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。(8)質(zhì)量檢測。每一層路基填料碾壓壓實后,需及時檢測各種相關(guān)指標(biāo)。通常使用地基系數(shù)、壓實系數(shù)等指標(biāo)進行評價,使用K30路基檢測儀等儀器檢測,壓實系數(shù)≥0.92,地基系數(shù)K30≥130MPa/m。(9)路基填筑試驗段。路基填筑試驗段是必不可少的前置環(huán)節(jié),要充分考慮試驗段的成本和代表性,試驗段長度宜控制在100~200m范圍內(nèi)。
4路基填筑壓實的質(zhì)量控制要點
4.1填料質(zhì)量的控制要點。路堤填料種類和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求,填料檢驗項目及頻次應(yīng)符合表1的規(guī)定。填筑同一層路堤全平面;②當(dāng)使用粗礫土和碎石類土填筑時,其最大粒徑不得超過7.5cm;③路堤重疊搭接處應(yīng)注意壓實,不同區(qū)域搭接重疊長度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求;④應(yīng)做好地基及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的防排水措施;⑤基床以下路堤填筑相關(guān)檢驗項目應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
4.2路堤壓實的控制要點。非浸水路堤基床以下路堤壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足表2的要求。基床以下路堤填筑應(yīng)符合下列規(guī)定:①應(yīng)使用相同填料
4.3路基壓實的安全注意事項。安全施工是影響路基壓實質(zhì)量的一個重要因素,施工過程中安全措施應(yīng)符合以下要求:①路基施工作業(yè)范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志,施工機具駕駛?cè)藛T應(yīng)服從現(xiàn)場管理人員的指揮;②施工機具行進路線及其施工范圍內(nèi)不得有人員休息;③在路基邊坡附近進行施工機具作業(yè)時,應(yīng)當(dāng)在專人觀察和指揮的前提下減速慢行;④路基填料的來源應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保規(guī)劃和土地利用政策,取土場的選址、大小和坡度等指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范和設(shè)計圖紙的要求[3]。
4.4路基壓實的環(huán)保舉措。路基填筑的施工過程中會產(chǎn)生很多灰塵、噪聲和一些建筑垃圾,環(huán)保措施處理不充分不但會遭受周圍居民的投訴,而且垃圾埋入填筑土中會降低路基質(zhì)量,垃圾排放施工過程中環(huán)保措施應(yīng)符合以下要求:①路基填料運輸過程中用帆布覆蓋,現(xiàn)場施工便道經(jīng)常進行灑水降塵;②合理安排施工機具和設(shè)備的工作時間段,夜間要注意噪聲防控;③施工機具和設(shè)備的廢油料及廢電瓶不得任意丟棄,應(yīng)集中回收處理。
5結(jié)語
路基連續(xù)壓實監(jiān)測系統(tǒng)近幾年在我國鐵路工程領(lǐng)域開始大范圍推廣使用,是我國今后鐵路路基填筑施工發(fā)展的趨勢,也是鐵路工程企業(yè)實現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略,參與國際市場競爭的一件“利器”。路基連續(xù)壓實監(jiān)測系統(tǒng)研究成果緊密結(jié)合了我國鐵路施工企業(yè)的實際情況,順應(yīng)了當(dāng)前鐵路發(fā)展趨勢,不僅可以提高路基填筑施工質(zhì)量和效率,也提升了企業(yè)在國內(nèi)乃至國際市場的競爭力,值得大力推廣和應(yīng)用。
作者:劉志廣 單位:中鐵二十二局集團第二工程有限公司