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摘要:近年来,我国大力发展和支持高速铁路建设,不仅有效提升了铁路客运、货运能力,同时也让我国综合运输服务能力得到进一步强化。尽管高速铁路的建设大幅缓解了我国综合交通运输体系中铁路能力不足的现象,但在实际施工中,依然会受到多种因素的干扰,进而影响到工程的施工进度及最终的施工效果。在高速铁路的修建过程中,有时需要做好不同结构之间的连接工作,例如路基和桥梁之间就需要用一个过渡段来进行妥善地连接。
关键词:高铁路基;过渡段;施工
引言
高铁铁路路基与桥梁之间的刚度不同,变化较大,会影响轨道的质量。在路基与桥梁之间设计一段过渡段,从而可以使刚度逐渐变化,且可有效降低路基与桥梁之间的沉降差,从而保证列车舒适运行。若路基与桥梁之间的刚度差过大,则有可能导致轨道沉降不均匀而出现弯着的现象,若列车通过的速度较高时,加重轨道的振动,危及行车的安全。由此可见,对于高铁铁路路基与桥梁过渡段施工的重要性,在施工时应严格按照具体的施工技术要求进行作业,保证工程质量,从而保证行车安全。
1桥路过渡段特性分析
1)桥台情况分析。根据目前高铁桥梁设计原则,桥梁基础绝大部分采用钢筋混凝土孔桩形式,而桩基础又以嵌岩式支撑桩为主,这就意味着桥台从下至上依次为基岩、钢筋混凝土桩基、钢筋混凝土承台和钢筋混凝土台身,其受力模型完全可视为刚性结构;这种受力结构的桥梁在施工结束后,沉降值基本不变,完全可以满足工后零沉降要求。另外,由于其本身为钢筋混凝土结构,基本不受外界环境的影响,在开通运营后,不容易产生新的病害。2)路基情况分析。路基根据其填料的受力可塑性,在计算过程中将其视为柔性基础;在施工过程中,路基施工质量受外界温湿度变化和填料本身影响非常大,特别是对水的敏感度非常高,而且水对路基质量的影响是一个长期的过程,就我国的高铁建设速度而言,很难在短短几个月的工后沉降观测和沉降评估中给出一个客观、真实的评价。在实际运营检查过程中,路基病害相对较多,特别是因降雨和地下水位变化而引起的路基沉降,往往不能提前预判并及时消除。根据对桥台和路基的分析,桥路过渡段属于铁路线下土建刚柔连接的过渡部分,其施工质量直接影响列车运行安全。因此,我们必须提高认识,加强管理,确保该部位的施工质量,坚决杜绝发生类似“跳车”情形。
2高速铁路路基与桥梁过渡段的施工技术
2.1施工准备
充足的准备工作是保证工程顺利完成的前提,在进行施工之前,一定要确保各项准备工作完整无误。具体的准备工作如下。(1)严格审核图纸,保证设计图纸的准确性与可行性,主要对高铁路基与桥梁过渡段的尺寸、标高、位置等进行严格反复的审核;(2)对施工现场的实际情况进行检查,要保证高铁路基与桥梁过渡段的数据完整,还要对桥下水位的变化情况进行详细的考察,收集多年来的水位情况;(3)对施工所用的材料进行质量检测,将合格的材料分类存放,避免出现混用的情况;(4)明确施工编制,制订详细的作业指导书,确定具体的施工顺序以及各工序的施工期限,根据实际情况,考虑相关的排水系统。
2.2压实技术
压实技术利用某些重物,把一些材料压在一起,缩小体积,增加强度。高速铁路与桥梁之间的过渡段正需要这这压实技术。因为,其本身需要承受的压力更大,因此,在实际的施工中,需要对过渡段的填压材料进行一次又一次的压实,让它达到一定的坚硬程度后才会进行下一步工作。通常过渡段的抗压能力一般都会比铁路路基与桥梁高出一倍。有一些特殊路段,更是需要高出好多倍才可以。
2.3路基基床施工
可按照路基图纸标高进行划分,通常基床以下是路堤,然后是基床底层与基床表层,按照标高分层进行填筑工作。在路堤下部和基床底层填筑的过程中,需控制好施工所使用的材料,尤其是填料的最佳含水量和最大干密度,对填筑厚度进行控制。在进行基床表层施工前,在施工现场需进行相应的填筑压实试验,通过试验来确定最佳的压实次数及碾压厚度。砂砾石需分层进行填筑工作,为保证压实质量,每层厚度不应该超过0.3m。进行路基基床表面的压实,应选择自重超过12t的轮胎式压路机或者是振动式压路机,尽量避免用平滚式压路机。用振动式压路机进行压实工作,进行第一遍压实工作时应不振动,从第二遍压实工作开始振动,需按先弱后强,先慢后快的原则,从两边向中间进行,保证压实较为均匀,不留死角。
2.4过渡段填筑工艺
1)桥台基坑回填。桥台基坑一般采用混凝土或级配碎石回填。回填前,必须将桥台施工时基坑遗留的软弱土清理干净并出现原状土,经过验收合格后方可进行回填。如采用混凝土回填,混凝土的强度应符合设计要求,浇筑时分层振捣密实,高度与处理后的地基面等高。如采用级配碎石回填,分层厚度应控制在15cm左右,人工利用小型夯机夯填密实,压实质量应满足动态变形模量Evd≥30MPa。2)利用填料填筑的过渡段。采用倒梯形结构,填料采用级配碎石+3%~+5%水泥为宜,填筑范围以测量放样为准。填筑施工前,首先对桥台台背进行防水处理,并用无砂混凝土砖砌筑渗水墙,降水引出桥梁锥坡外侧。填筑开始前,首先对运至现场的填料进行检测,确保粒径符合要求、含水率在允许变动幅度内;分层厚度要≤20cm,以大型压实机械静压即可达标为准,靠近桥台2m范围内分层厚度要≤15cm,采用小型夯机人工夯实。压实后,采用K30和孔隙率双指标进行压实质量控制,达标后方可进行下一层填筑,直至完成。
3高铁铁路路基过渡段施工技术优化的措施
3.1采用机械填平技术做好混合料摊铺工作
在对混合料进行摊铺和压实的时候,可以利用机械技术进行填平,保证路基的质量。工作过程中,还要随时地关注填料中的水分多少。当水分适宜的时候,立即用推土机粗平、平地机精平。确保平整度可以使用水准仪,并从中间开始工作。现场的工作人员要与机器相互配合,检查并修正不完善的地方,直到全部填料都填铺平整。
3.2分层填筑
在进行填筑的过程中,可以分层进行,每层的厚度可以分为28,30,32(cm)。通过压实机进行相关的试验,确定出不同材料中最适合的松铺厚度;在进行铺设前,要检查材料的材质是否均匀,材料中是否含有颗粒状等杂质;在摊铺时,要保证人工与机械的结合,一边铺设的同时还要进行人工的补料与翻拌;如果材料的含水量比较低时,可适当地进行人工填水,如果含水量较高,则可利用机械进行翻松晾晒。
3.3在施工的全过程中做好监控和反馈工作
为了保证路基建造达到应有的质量,需要采取一些措施,对作业的各个阶段进行监督。可以采取建立控制网络的方法,来控制施工全过程,以减少路基出现问题的可能性。同时,还可以对工作的每个环节都进行评估和反馈,随时修复和调整。此外,在混合料填铺工作完成之后,及时用机器压实,保证填铺部分均匀、结实,以减少出现积水的可能性。
结束语
综上所述,高速铁路的发展速度逐渐上升,在保证施工速度的同时,也必须注重施工的质量。路基过渡段的施工主要包括准备、地基处理、填涂和压实。实际工作时,由于环境的限制、技术的不足等原因,路基的过渡段可能会出现沉降、变形。为了避免因这些问题而产生事故,就必须要在施工前做好充足的准备措施、优化路基设计图、制定合理的工作计划。在施工的过程中要严格按照应有的工序和质量进行作业,根据具体的施工环境和情况选择合适的原料和操作方法。作业结束后,还应当做好养护工作,并在施工的全过程当中都做好监控和反馈工作,及时对有缺陷的部分进行修复。
参考文献
[1]尤昌龙.路基是有生命力的结构物——我国高速铁路路基建设取得的成就和需要继续解决的问题[J].铁道标准设计,2015(9):1~8.
[2]国家铁路局.高速铁路桥涵工程施工质量验收标准:TB10752—2010[S].北京:中国铁道出版社,2010.