新时期高速铁路路基施工工艺的探析

新时期高速铁路路基施工工艺的探析

中铁上海工程局集团第七工程有限公司陕西省西安市710000

摘要:在高速铁路建设中,路基施工是最为基础的部分,是确保高铁运输网络能稳定、安全运行的关键所在。但是由于各种因素的影响和干扰,高铁路基施工质量难以得到充分保障,给高速铁路建设工作的正常展开造成了一定隐患。因此,在新时期背景下加强高铁路基施工工艺研究和应用很有必要。本文对高速铁路路基施工工艺进行探析。

关键词:高速铁路;路基;施工工艺;技术;要点

引言:高铁能够比普通火车速度快出一倍至两倍,实现了几千里能够夕发朝至的梦想,高铁的轨道曲径小,轨道的性能好,其性能与铁路建设息息相关的,在高速铁路建设中,路基的施工工艺是确保其质量的关键。

一、高速铁路路基施工技术的基本要求

高速铁路路基的施工标准要较普通铁路路基要高,而且通常是采用物理与力学的双控制指标来保障施工质量。而在具体标准方面,级配碎石的使用较为典型。在铺设高铁路基机床时,为了充分保障路基的稳定性,通常会使用大量的级配碎石,从而防止碎石大小差异过大而影响路基的稳固。为了保障级配碎石与改良土的性能得以充分发挥,通常需要使用厂拌法对其进行搅拌施工,并有效防止路床受水长期浸泡而软化路基的情况出现。另外针对地基较软的地段,必须要使用堆载预压等方式来加以处理,从而提高软地基的稳定性,防止施工过程中出现地基沉降等问题。而在实际施工过程中,更需要对路基情况进行实时监测,一旦发现其发生沉降作用,需要及时停止施工并采取相应措施加以应对,将路基沉降造成的影响降至最低。

二、新时期高速铁路路基施工工艺研究

1、地基施工工艺

在对高速铁路路基的地基部分进行施工处理时,通常由三种地基施工技术,可以根据实际施工需求进行合理选择。首先是换填法,其原理在于将地基中的软弱土进行换填,或者是将地基表层清理干净后用大型设备进行碾压。通常来说,一般地基或深度较浅的软土层均可以使用换填法。在应用换填法时,施工人员必须要严格按照设计要求进行施工,确保换填深度、宽度等与设计一致。如果地基受水的影响非常大,那么施工人员应当及时向设计人员反映,并根据指示决定挖出相应部分还是进行封闭止水处理。由于地下水中盐分可能会在施工过程中上升,因此往往需要根据实际情况设置相应的隔断层。其次则是强夯法。所谓强夯法实际上就是利用夯锤自由下落的冲击力来对地基进行夯实,其通常用于深度在4-6m的软弱土层的处理。为了充分保障强夯法能够发挥其夯实作用,现场施工时往往会对夯锤重量及其自由下落高度进行规范,从而制造足够巨大的冲击能量来对地下土层施加相应作用。而在夯实过程中,施工人员应当对夯坑进行全面观察,确保夯坑的位置及角度与设计一致。一旦发现夯坑的位置或角度偏差超出规定值,施工人员必须停止夯击并调整夯锤,同时将该夯坑填平,防止夯击使得地下土层稳定性受到影响和破坏。最后则是冲击碾压法,也就是通过拖动冲击轮滚动的方式来对地基进行处理。由于冲击碾压法对地基施加的冲击能难以像强夯法一样传到地下深处,因此其适用与深度较浅的软土层处理。在应用冲击碾压法对地基进行处理时,需要根据实际施工需求选择合适的压力机,否则难以充分保障施工质量。而在进行冲击碾压时,则需要依照“由两边到中间”的顺序施工,这样可以防止地层挤压而导致的结构失稳。

2、基床以下路基填筑施工工艺

在对基床以下路基部分进行填筑施工时,通常是采用A、B、C组填料进行施工,这样能够充分满足不同施工要求。在施工过程中需要对做好整形整修工作,否则很容易出现路基变形的情况。在路堤填筑施工高度与标高一致后,则可以从中线开始进行整修,常用的方法是根据施工情况设置路肩边桩,再对路拱加以修筑、压实。由于填筑施工很可能会出现超填情况,因此在填筑过后需要及时进行检查并清除掉超填部分。而路堤边坡缺少的话,则需要挖开台阶后再进行夯实,从而保障路堤边坡的稳固性与完整性。

3、路基基床填筑施工工艺

路基机床的填筑通常分为表层、底层和中间部分三部分,在施工时各层厚度都应当控制在设计范围内。而且基床表层与地层的填料有所不同,前者使用A、B组填料,且粒径上限为145mm;后者则使用A、B、C组填料,历经上限为200mm。其填筑施工主要从填土区段、平整区段、碾压区段和监测区段展开,并且要在施工过程总做好洒水晾晒工作,这样能够进一步提高填筑施工质量。

4、桥台、涵洞过渡段施工

针对过渡段的填筑来讲,采用A、B组填料,实施分层填筑,在具体的厚度上应始终保持在小于30cm,并且还有最小范围,不应小于15cm,针对不能用大型机械实施相应碾压操作时,诸如涵洞、桥台台尾等,在具体的分层厚度上应大于20cm最为合宜。针对路桥过渡段来讲,相应的基坑及过渡段基底,在具体的处理方面必须等待相应隐性工程完成以后,方可开展相应的施工;针对过渡段相应的填筑施工方面,应当砌体结构水泥砂浆的强度达到相应设计要求,并且桥台混凝土也达到相应强度标准后,方可开展相应的施工。当路堤稳定后,方可对桥台锥坡及过渡段开展防护砌体的施工工作。针对路堤及涵洞的过渡段施工来讲,工程中涵洞侧缺口填筑必须按照相应的设计强度要求进行和完成。在路基路堤及涵洞过渡段为主处,可在涵洞的两侧位置设置相应的倒梯形过渡段,底部长度设置为2m,并且应高于洞顶,高出范围应小于lm,在填筑过程中,应对高板防水层及黏土封闭层进行相应保护。针对涵洞的压实,可采用小型的振动冲击予以完成,对两侧采取对称填筑的方式施工。当在涵洞的顶部覆盖土厚度大于3m时,才能在其允许机械通行。

5、CFG桩施工工艺

施工前先进行成桩工艺性试验,试桩不少于3根。通过试桩复核设计地质资料,确定桩机配重、混合料配合比、坍落度、搅拌时间、提管和混合料泵送速度、保护桩长、施打顺序是否适宜等施工工艺参数和终孔条件。依据施工平面图、规划控制点复核测量基线、水准点及桩位、CFG桩的轴线定位点。轴线控制点埋设标志。对桩位先用圆钢钎打孔深度不小于300mm、孔中灌入石灰粉末,后插入竹签作为桩定位标志。钻机就位及调试完毕后,即可进行正式钻进。启动主电动机,以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三档逐级加速的顺序进行钻进。在钻进过程中应严格控制钻机的垂直度。钻进的深度,应根据设计桩长进行确定,当桩尖到达钻孔深度位置时,在动力头底面停留位置处于钻机塔身相应位置作醒目标记,作为施工时控制桩长的依据。主轴线控制网允许偏差小于20mm,桩位偏差不得大于60mm。其塌落度控制在18cm~20cm之间,以确保混凝土具有良好的流动性。当成孔至设计标高后,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后,方可开始提钻,严禁先提管后泵料,其钻具提升速度应达到相同时间内的泵送混凝土量略大于钻具提升量,一般宜控制在2m/min~3.5m/min,以防缩径。成桩过程应连续进行,应避免后台供料不足、停机待料现象。钻具提升距孔口0.5m时,停止泵送混凝土。

结束语

近年来,我国高速铁路建设进入了大力发展的新时期,对高速铁路路基施工质量、进度等也提出了更高要求。因此,加强其施工工艺的研究与应用,已达到提高施工质量、加快施工进度等目的就很有必要。上述从地基施工工艺、基床以下路基部分、路基机床、过渡段的填筑施工工艺等方面对高速铁路路基施工工艺进行了简单探讨,希望能促进高速铁路建设事业的发展。

参考文献:

[1]王旭.高速铁路路基施工工艺分析[J].建筑技术开发,2017,44(13):41-42.

[2]李征峰.高速铁路路基施工工艺探讨[J].科技风,2016(02):164+167.

[3]张小军.浅析高速铁路路基填筑施工工艺[J].科技资讯,2014,12(08):57.

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