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摘 要:本文结合包西铁路陕西段一工区路基施工实践,就基床底层改良土填筑、基床表层级配碎石填筑和过渡段处理等工序的技术控制进行了详细阐述。
关键词: 路基施工; 技术控制
包西铁路一工区线路全长41.92km。其中,路基填方为1955997.57m3,挖方为566184.4m3。路基施工中着重对基床底层改良土填筑、基床表层级配碎石填筑和过渡段处理等工序进行技术控制,取得了良好效果,为今后施工积累了宝贵经验。
1自然情况
1.1地形、地貌 。一工区管段为鄂尔多斯高原南部剥蚀丘陵区,丘坡与谷地相间,地形相对平缓,河流较发育,海拔高程1313～1429m地形由北向南倾斜,波状起伏,相对高差一般小于100m,波状沙丘、新月形沙丘与丘间谷地、深切河谷相间分布。
1.2 工程地质。 项目起点至DK183+000冲沟边缘及表层分布砂质黄土,路基基底进行夯填处理,局部地段风积砂较厚,路堤基底需加强处理,路堑需注意防护;DK183+000～DK195+000,风积砂分布的低矮路堤段按设计进行处理。DK195+000～DK220+000风积砂地表层为第四系全新统风积粉细砂。
1.3 气象特征 。 沿线气候属温带半干旱气候区,榆林以北位于毛乌素沙漠边缘,具有荒漠气候特征,冬季寒冷,夏季炎热,温差大,气候变化大,多风沙,蒸发强烈。
2基床底层改良土填筑
本段填料基本为风积砂、粉细砂,用作基层底层填料时,需全部掺加水泥进行改良。填料由取土场运至改良土拌和站,掺水泥拌和后运至路基进行填筑。路基施工前,先修筑试验段,以确定路堤施工中的水泥掺量、松铺厚度、最佳含水量、碾压机具以及全部施工工艺。
填筑时采用横断面全宽,纵断面分层填筑压实。每层厚度按试验段数据为依据,严格控制分层厚度及填料粒径。填筑时采取先低后高,先两边后中间的顺序。分层压实采用重型压路机进行压实,各区段交接处相互重叠压实,纵向搭接长度≥2.0m,纵向行与行压实重叠≥0.4m,每层碾压时不断整平,人工配合推土机整平,对局部级配不良点进行人工调配,保证碾压平整、密实。每层填筑前,先对下层进行质量检测,检验合格后再进行上层施工。其他填筑要求与基床以下路堤填筑施工相同。
按要求铺设垫层,平整铺设土工格栅在土层表面,不得有坚硬的凸出物,施工时要沿着路基横断面方向铺设格栅。铺设时格栅间连结要拉直平顺,接缝采用U型钉连接,格栅间互相搭接宽度不小于20cm,铺好的格栅每隔1.5-2m用钩头钉固定于地面,施工机械不得直接在铺好的格栅上行走。将格栅反卷回包1m埋于填筑层内。
3基床表层级配碎石填筑
级配碎石具有相当好的承载能力,有一定的排水功能,因而常用作路面的基层、底基层。级配碎石由于是松散粒料结构,不传递拉应力、拉应变,在很大程度上能够防止和减少裂缝的产生。
3.1 级配碎石填筑工艺
3.1.1 级配碎石的拌和与运输:拌和前,根据配合比确定每个料斗传送带传送速度及加水流量进行计量,拌和好的混合料要尽快运至铺筑现场进行摊铺碾压。为防止在夏季或有风及运距较长而引起水分散失,实际加水量应高于最佳含水量1%～2%。
3.1.2摊铺:每一摊铺作业区段长度以不超过200 m为宜。摊铺分左右两幅施工;为了便于施工及防止水分散失造成两幅纵向接合部位压实不好,两幅摊铺前后距离以不超过100 m为宜,并及时碾压。严格按工艺试验确定的摊铺厚度进行摊铺。现场技术人员要及时检查摊铺的平整度、宽度、横坡度、平面曲线、竖曲线和高程等。
3.1.3碾压:碾压要遵循先轻后重,先慢后快的原则,即先静碾后振动碾压,并按工艺试验中确定的碾压程序和遍数进行碾压。直线段由两侧向中间碾压,曲线段由内侧向外侧碾压,碾压时纵向重叠不得小于0.4m,横向衔接处应搭接,搭接长度不得少于2.0m。
3.1.4接缝处理:横向施工缝某一施工层的作业段施工完后,在进入本层的下一段施工前,将已压实地段的接头部位1.0m范围垂直切割,清除干净,切割掉的拌和料掺入下一段的拌和料中,切割处按松铺厚度进行摊铺,再碾压接缝。接缝处碾压至少应搭接2.0m。上下两层的施工缝应错开至少10m。纵向接缝在一幅摊铺完成后,在摊铺另一幅时,纵向接缝处的拌和料水分散失不大,含水量适中时,接缝处两幅可同时碾压,碾压重叠至少0.4m,否则,应对纵向接缝处拌和料洒水湿润后再进行碾压。
3.1.5 施工含水量控制:级配碎石的出厂含水量应根据不同的气象条件和不同填筑部位来调整。级配碎石的碾压含水量为5%-7%。级配碎石应随拌随用,这是因为松散的拌和料透水性好,遭雨后含水量难以掌握和控制,含水量过高会浸软下层,影响路基质量。
4路堤与桥台、横向结构物过渡段处理
路堤与桥台、横向结构物过渡段处理重点控制以下几个方面:
4.1基坑清理:对基坑进行清理,做到基坑底部无先期施工中所产生的垃圾及松土(杂土)。
4.2浇注素砼:进行一次连续浇注素砼(素砼强度以施工图设计为准),砼浇注严格遵照砼施工操作规程。砼施工完成后做好养护工作。
4.3地基表面再次清理:待基坑砼达到一定强度后,对过渡段其它先期已经处理过的地基表面再做清理。
4.4分层填筑:拌和好的级配碎石要尽快运到铺筑现场,由桥台向路基方向、由中心线向路基两侧按顺序依次进行填料的填筑工作。每层填料的松铺厚度以预先试验所得数据为准。
4.5平整碾压:对摊铺的级配碎石遵循“先两侧后中央,先静压后振压,时速2km/h,作业面不调头不转弯”的原则进行全断面碾压,人工处理坑洼和集料窝。填筑的级配碎石在碾压作业时,如表面水分已蒸发干燥,必须在静压后适量洒水湿润表面,再振动碾压。采用压路机碾压的遍数为“静压2遍-弱振1遍-强振3遍-弱振1遍-静压2遍以上。碾压时,压路机轮迹重叠0.4m并保证边缘及加宽部分压实到位,压路机不易到达的部位,采用冲击夯进行局部处理。
需要说明的是:路堤与横向结构物过渡段施工工艺流程同路堤与桥台过渡段施工工艺流程。
5特殊填料-风积砂填筑路基施工方法
风积砂作为特殊填料,最主要的是要正确确定其最大干容重,为了更加准确可以用多种方法相互校核,一般采用重型击实试验、震动法、表面震动压实仪法分别确定最大干容重,相互比较确定最准确的最大干容重。
5.1路基料填筑。施工中,合理选定了适宜的填筑段落,修建砂石马道,运输机械一般采用小吨位的运输车,料源近时可采用装载机或铲运机进行运料填筑。采用自卸车上料时防止车辆在风积砂路基上无法行进必要时用推土机推运。达到规定松铺厚度后用推土机进行粗略整平。
5.2洒水碾压。风积砂填筑路基适宜选用水撼法碾压。首先,在粗平的路基顶面人工修设5m×5m的方格,注水浇渗,在浇注水的同时检查浇注效果,达不到要求时需要再次进行反复浇注。其次,达到最佳效果后平地机进行精确整平,保证在最佳含水量时进行碾压,碾压设备采用轻-重-轻组合,确保路基的压实达到规定要求。
5.3 夹层法施工。在砂砾或碎石土丰富的地区可以采用该法施工,既在风积砂顶面再加铺一层砂砾垫层保证车辆顺利通行,洒水整平后采用大吨位、高频震动压路机进行碾压。
5.4 路基压实度的检测。风积砂填筑路基实度检测可以采用k30法和灌砂法等方法检测。需要指出的是K30试验检测需注意:适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料,测试有效深度为400-500mm。对于粗、细粒匀质土,宜在压实后2-4小时内进行试验,测试面必须是平整无坑洞的地面;必要时铺2-3mm的干燥中砂或石膏腻子;测试面应远离震源;雨天或风力大于6级以上也不得进行试验。
6结束语
通过对以上重点工序的控制,包西铁路一工区路基施工合格率达到100%,优良率达到98%。
关键词: 路基施工; 技术控制
包西铁路一工区线路全长41.92km。其中,路基填方为1955997.57m3,挖方为566184.4m3。路基施工中着重对基床底层改良土填筑、基床表层级配碎石填筑和过渡段处理等工序进行技术控制,取得了良好效果,为今后施工积累了宝贵经验。
1自然情况
1.1地形、地貌 。一工区管段为鄂尔多斯高原南部剥蚀丘陵区,丘坡与谷地相间,地形相对平缓,河流较发育,海拔高程1313～1429m地形由北向南倾斜,波状起伏,相对高差一般小于100m,波状沙丘、新月形沙丘与丘间谷地、深切河谷相间分布。
1.2 工程地质。 项目起点至DK183+000冲沟边缘及表层分布砂质黄土,路基基底进行夯填处理,局部地段风积砂较厚,路堤基底需加强处理,路堑需注意防护;DK183+000～DK195+000,风积砂分布的低矮路堤段按设计进行处理。DK195+000～DK220+000风积砂地表层为第四系全新统风积粉细砂。
1.3 气象特征 。 沿线气候属温带半干旱气候区,榆林以北位于毛乌素沙漠边缘,具有荒漠气候特征,冬季寒冷,夏季炎热,温差大,气候变化大,多风沙,蒸发强烈。
2基床底层改良土填筑
本段填料基本为风积砂、粉细砂,用作基层底层填料时,需全部掺加水泥进行改良。填料由取土场运至改良土拌和站,掺水泥拌和后运至路基进行填筑。路基施工前,先修筑试验段,以确定路堤施工中的水泥掺量、松铺厚度、最佳含水量、碾压机具以及全部施工工艺。
填筑时采用横断面全宽,纵断面分层填筑压实。每层厚度按试验段数据为依据,严格控制分层厚度及填料粒径。填筑时采取先低后高,先两边后中间的顺序。分层压实采用重型压路机进行压实,各区段交接处相互重叠压实,纵向搭接长度≥2.0m,纵向行与行压实重叠≥0.4m,每层碾压时不断整平,人工配合推土机整平,对局部级配不良点进行人工调配,保证碾压平整、密实。每层填筑前,先对下层进行质量检测,检验合格后再进行上层施工。其他填筑要求与基床以下路堤填筑施工相同。
按要求铺设垫层,平整铺设土工格栅在土层表面,不得有坚硬的凸出物,施工时要沿着路基横断面方向铺设格栅。铺设时格栅间连结要拉直平顺,接缝采用U型钉连接,格栅间互相搭接宽度不小于20cm,铺好的格栅每隔1.5-2m用钩头钉固定于地面,施工机械不得直接在铺好的格栅上行走。将格栅反卷回包1m埋于填筑层内。
3基床表层级配碎石填筑
级配碎石具有相当好的承载能力,有一定的排水功能,因而常用作路面的基层、底基层。级配碎石由于是松散粒料结构,不传递拉应力、拉应变,在很大程度上能够防止和减少裂缝的产生。
3.1 级配碎石填筑工艺
3.1.1 级配碎石的拌和与运输:拌和前,根据配合比确定每个料斗传送带传送速度及加水流量进行计量,拌和好的混合料要尽快运至铺筑现场进行摊铺碾压。为防止在夏季或有风及运距较长而引起水分散失,实际加水量应高于最佳含水量1%～2%。
3.1.2摊铺:每一摊铺作业区段长度以不超过200 m为宜。摊铺分左右两幅施工;为了便于施工及防止水分散失造成两幅纵向接合部位压实不好,两幅摊铺前后距离以不超过100 m为宜,并及时碾压。严格按工艺试验确定的摊铺厚度进行摊铺。现场技术人员要及时检查摊铺的平整度、宽度、横坡度、平面曲线、竖曲线和高程等。
3.1.3碾压:碾压要遵循先轻后重,先慢后快的原则,即先静碾后振动碾压,并按工艺试验中确定的碾压程序和遍数进行碾压。直线段由两侧向中间碾压,曲线段由内侧向外侧碾压,碾压时纵向重叠不得小于0.4m,横向衔接处应搭接,搭接长度不得少于2.0m。
3.1.4接缝处理:横向施工缝某一施工层的作业段施工完后,在进入本层的下一段施工前,将已压实地段的接头部位1.0m范围垂直切割,清除干净,切割掉的拌和料掺入下一段的拌和料中,切割处按松铺厚度进行摊铺,再碾压接缝。接缝处碾压至少应搭接2.0m。上下两层的施工缝应错开至少10m。纵向接缝在一幅摊铺完成后,在摊铺另一幅时,纵向接缝处的拌和料水分散失不大,含水量适中时,接缝处两幅可同时碾压,碾压重叠至少0.4m,否则,应对纵向接缝处拌和料洒水湿润后再进行碾压。
3.1.5 施工含水量控制:级配碎石的出厂含水量应根据不同的气象条件和不同填筑部位来调整。级配碎石的碾压含水量为5%-7%。级配碎石应随拌随用,这是因为松散的拌和料透水性好,遭雨后含水量难以掌握和控制,含水量过高会浸软下层,影响路基质量。
4路堤与桥台、横向结构物过渡段处理
路堤与桥台、横向结构物过渡段处理重点控制以下几个方面:
4.1基坑清理:对基坑进行清理,做到基坑底部无先期施工中所产生的垃圾及松土(杂土)。
4.2浇注素砼:进行一次连续浇注素砼(素砼强度以施工图设计为准),砼浇注严格遵照砼施工操作规程。砼施工完成后做好养护工作。
4.3地基表面再次清理:待基坑砼达到一定强度后,对过渡段其它先期已经处理过的地基表面再做清理。
4.4分层填筑:拌和好的级配碎石要尽快运到铺筑现场,由桥台向路基方向、由中心线向路基两侧按顺序依次进行填料的填筑工作。每层填料的松铺厚度以预先试验所得数据为准。
4.5平整碾压:对摊铺的级配碎石遵循“先两侧后中央,先静压后振压,时速2km/h,作业面不调头不转弯”的原则进行全断面碾压,人工处理坑洼和集料窝。填筑的级配碎石在碾压作业时,如表面水分已蒸发干燥,必须在静压后适量洒水湿润表面,再振动碾压。采用压路机碾压的遍数为“静压2遍-弱振1遍-强振3遍-弱振1遍-静压2遍以上。碾压时,压路机轮迹重叠0.4m并保证边缘及加宽部分压实到位,压路机不易到达的部位,采用冲击夯进行局部处理。
需要说明的是:路堤与横向结构物过渡段施工工艺流程同路堤与桥台过渡段施工工艺流程。
5特殊填料-风积砂填筑路基施工方法
风积砂作为特殊填料,最主要的是要正确确定其最大干容重,为了更加准确可以用多种方法相互校核,一般采用重型击实试验、震动法、表面震动压实仪法分别确定最大干容重,相互比较确定最准确的最大干容重。
5.1路基料填筑。施工中,合理选定了适宜的填筑段落,修建砂石马道,运输机械一般采用小吨位的运输车,料源近时可采用装载机或铲运机进行运料填筑。采用自卸车上料时防止车辆在风积砂路基上无法行进必要时用推土机推运。达到规定松铺厚度后用推土机进行粗略整平。
5.2洒水碾压。风积砂填筑路基适宜选用水撼法碾压。首先,在粗平的路基顶面人工修设5m×5m的方格,注水浇渗,在浇注水的同时检查浇注效果,达不到要求时需要再次进行反复浇注。其次,达到最佳效果后平地机进行精确整平,保证在最佳含水量时进行碾压,碾压设备采用轻-重-轻组合,确保路基的压实达到规定要求。
5.3 夹层法施工。在砂砾或碎石土丰富的地区可以采用该法施工,既在风积砂顶面再加铺一层砂砾垫层保证车辆顺利通行,洒水整平后采用大吨位、高频震动压路机进行碾压。
5.4 路基压实度的检测。风积砂填筑路基实度检测可以采用k30法和灌砂法等方法检测。需要指出的是K30试验检测需注意:适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料,测试有效深度为400-500mm。对于粗、细粒匀质土,宜在压实后2-4小时内进行试验,测试面必须是平整无坑洞的地面;必要时铺2-3mm的干燥中砂或石膏腻子;测试面应远离震源;雨天或风力大于6级以上也不得进行试验。
6结束语
通过对以上重点工序的控制,包西铁路一工区路基施工合格率达到100%,优良率达到98%。