铁路路基填筑施工技术和质量控制研究

铁路路基填筑施工技术和质量控制研究

张兵

乌鲁木齐铁路集团公司喀什工务段新疆喀什844000

摘要:随着我国交通建设的快速发展,更多的铁路、高速铁路、高速公路正在建设中,或者正在预备建设。在铁路建设中,路基填筑施工影响了铁路后续使用的质量和寿命。只有铁路的路基本体,基床表层与底层做好压实,保证密实程度,才能提高铁路承载能力,防止铁路发生不规则沉降,带来质量隐患。随着铁路车速大幅度的提升,对于路基的沉降控制较之以往更加严格,这就要求路基填筑施工部分提高技术能力,在质量控制上严格控制、检测、评估,保证我国铁路施工质量。

关键词:铁路路基;填筑施工;质量控制

引言

铁路工程建设通常工期紧,任务重,要求高。做好铁路工程施工是现阶段铁路发展的重点和难点。其中,铁路路基施工作为铁路工程建设的重要环节,由于工期较长,工艺复杂等原因,不利于铁路工程的快速施工和有效管理,加大了铁路路基施工过程的质量控制难度。在这样的形势下,促进铁路路基施工技术的有效实施,进一步加强对施工过程的质量控制显得尤为必要。

1铁路路基工程的特点

(1)路基是一种建筑在岩土地基上的岩土结构,而岩土属于不连续介质,具有破碎性、孔隙性和多相性等特点,而且性质极为复杂。加之铁路线路通过的地形、地质条件等不断变化,也会造成岩土由于气候、水位、受力情况等变化而产生不同的性质,进而影响路基施工。(2)铁路路基处于完全暴露的自然环境状态下,且随着铁路线路的延伸会遇到不同条件的工作环境,如当地的地形、水文、气候及地震区划分等都对路基的施工有着不同程度的影响,因此路基的施工和养护须以当地的自然环境为基础。(3)盐渍土路段的路基病害主要表现为路基泛盐,表面松胀,部分路基板结,脚踩下陷,其中部分路段下沉,轨道几何尺寸变形较大。这些路基病害的不断产生不仅加大了工务部门的养护难度和工作量,而且严重影响行车安全。为此南疆铁路临管处采取了工程措施进行整治,但由于盐渍土路基的特殊性,治理效果不佳,南疆铁路西延线盐渍土病害仍然存在很大的隐患,致使铁路的正常运营受到严重的影响。

2铁路路基填筑施工质量技术

2.1对所选路基填料进行分析

在选择路基填料时,应确保其能够满足工程设计及规范的具体要求,并遵循就近取材的原则,同时填筑完成后应满足以下要求,即压缩性小,压实施工,在外力作用下能保持稳定及在列车荷载作用下能保持适当弹性。通常情况下,用于填筑基床表层及底层的填料,应选择级配碎石,主要是由粒径大小不同的粗细碎石集料及砂、塑像指数较高的粘土形成的混合物。基床表层的上层填料应选用耐磨性能优越、模量高的石英质母岩。与此同时,可适当加大颗粒粒径,来有效提升路基刚度。下层填料的颗粒级配应与基床底层的相匹配。另外,为保证列车的安全稳定运行,须切实提高路堤的长期稳定性。

2.2路基填筑施工工艺

首先要进行施工准备工作,审核整体设计的图纸和规范,进行严格的技术交底,编写具备可实施性的施工方案。做好现场的设计交接,控制桩交接部分要复测中线、水准以及界桩位置。准备合格的检测仪器、试验设备等,以备检测需要。现场的原材料要进行严格检测,把好材料关,严禁不合格材料进入施工现场。路基填筑的现场检测工作较多,严格依照检测标准进行。同时,路基填料要满足施工规范和设计要求,尽可能的选择施工现场的材料,方便压实施工,具有良好的压缩性。及时在降雨、地震以及列车荷载等外力条件下,路基材料依然能够保持良好的稳定性。其次现场要选择一段路基作为实验段进行填料实验,并对压实的强度进行试验。填料实验中要分析填充颗粒的质量,含水量,密实程度,塑限,有机质含量,击穿实验等试验。通过试验确定填料各项指标,保证填料处于最佳含水量,减少因为填料问题造成后续施工偏差。正式进行填筑前要进行试验填筑,在路堤上进行填筑预演,用真实的一块填筑施工成品试验技术参数,工艺参数,实地观测地基沉降情况,验证填筑加载的速率是否与初期设计要求一致。路基土方调配施工中要依据设计要求对土场土方调配方案进行取土。要综合沿线相关工程中取土、企图等情况进行经历合理安排,确定运输距离,施工条件,机械设备的配备方案等。

3铁路路基填筑质量控制

3.1路基填料土的选择

(1)氯化盐渍土和含盐量<2%的硫酸盐、亚硫酸盐渍土可直接作为路基填筑土进行填筑,但应注意盐的均匀性,不得有盐团块,不得有含盐的植物根茎,有机质的含量应≤1%。(2)液限>50%,塑限指数>26的土不能直接用作路基填料。

3.2增建第二线盐渍土工程处理措施

(1)为降低毛细水含盐量,减缓填土的次生盐渍化,应铲除基底超限盐土和地表盐壳,不得用超允许含盐量的土层做填料,路基工程附近填料不能满足要求时需要远运。(2)当路堤高度小于不发生次生盐渍化的路堤最小高度时,于路堤下部设置毛细水隔断层。隔断层一般采用复合土工膜,附近有渗水土或既有线碱害严重地段设置渗水土隔断层,否则路堤填料必须采用全断面渗水土,且要控制其骨架颗粒中粉、黏粒的含量,既阻止毛细水上升,又能让雨水下渗。据不同土质的毛细水隔断层路堤断面取样做含盐量分析得知,卵砾石土隔断层最小有效厚度为0.45m,细砂为0.9m。(3)在地下水位较高、毛细水进入路堤本体地段,自毛细水强烈上升高度顶面以下一侧(改建地段)或两侧(新建地段)加设护道,护道宽度不小于1.5m;地形地貌条件有利排水时应设置排碱沟,降低地下水位。(4)采取必要措施,防止路基边坡浸水或受水冲刷,尽量防止带盐物质吹落到路基上。(5)路堤填筑前基底疏松土层宜碾压夯实或铲除松胀板结层,严格控制压实密度。(6)盐渍土具盐类结晶侵蚀,桥涵及房建基础应考虑防侵蚀措施。

3.3路基土填筑施工

(1)焖料:由于项目所处的地区大多为戈壁滩,蒸发量远远大于降雨量,即使在季节性河流和冲沟取砂砾土,其含水量仍然很低,需要进行洒水处理。由于项目附近没有水源,项目生产生活用水都需用汽车到距项目较远的地方去拉水,费用开支大,可谓水比油贵。因此对砂砾土要提前一个晚上焖料,确保路基填料和含水量均匀。(2)运输:项目处在戈壁滩中,风沙大,气候极其干燥,所以,在砂砾土运输过程中,为了防止车顶表面风干,自卸汽车顶上要密封处理,盖上帆布。(3)摊铺和碾压:戈壁滩地表温度高,湿度仅为15%左右,所以,推土机和平地机都要使用大型设备,确保及时摊平,压路机紧跟碾压。不能在现场洒水摊平,这样含水量不均匀,造成碾压不密实,同时,也浪费极其宝贵的水资源。

3.4加强对施工人员的培训工作

铁路路基施工质量的提高离不开一支专业技术过硬,工作经验丰富的施工人才队伍。就压实施工这一环节的设备组合而言,设备管理人员的操作技术影响着压实质量的优劣,因此加强对施工人员的技术培训,逐步提高施工人员的专业能力和技术水平,进而在铁路路基施工实践中发挥出应有的力量,确保每个环节的施工质量。(1)定期组织施工技术人员参加技术培训,由水平高,经验足的高级工程师进行技术指导和经验分享,如施工现场的参数控制、施工技术的灵活运用等,帮助现有的施工人员逐渐提升自身的技术水平;(2)注重企业文化的渗透,使施工人员除了过硬的技术外还拥有较强的团队意识,实现施工队伍整体水平的提升,确保铁路路基施工质量。

结束语

综上所述,盐碱地区的路基施工,既要克服极端天气的客观因素,更多的还是要考虑盐碱土中盐和碱的物理和化学反应特性,这种盐碱成分会对路基路面造成破坏。为了避免这种病害,就要勤做试验,以试验数据为准,根据规范和设计要求,对不合格的路床填料进行换填;施工时采取措施控制好填料的含水量,是对成本和施工组织的考验;把握好施工时间和时段,划分好施工路段,精心组织和调配人力、材料、机械,是在盐碱地段施工时必须要考虑和研究的关键因素。

参考文献:

[1]冷超.铁路工程路基施工技术的应用与控制对策[J].建筑技术开发,2017,44(01):125-126.

[2]张海春.铁路路基施工技术浅谈[J].中小企业管理与科技,2013(4):106.

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