李詩明

(中交二航局滬杭鐵路客運(yùn)專線項(xiàng)目部，上海 201501)

1 工程概況

滬杭高速鐵路金山北站站場及區(qū)間路基由中交二航局承建，本項(xiàng)目共有8個(gè)橫向結(jié)構(gòu)物，全為框架體系。路基起、終點(diǎn)分別接橫潦涇、跨滬杭高速公路特大橋。按設(shè)計(jì)要求在路堤與橋臺(tái)、路堤與橫向結(jié)構(gòu)物等的連接路段設(shè)置長度不小于20 m的過渡段，過渡段采用摻入5%普通硅酸鹽水泥的級(jí)配碎石分層填筑，倒梯形邊坡率為(1∶2)～(1∶5)。本項(xiàng)目中DK46+370過渡段是第一個(gè)完工的過渡段(圖1)。本過渡段的起訖點(diǎn)里程DK46+327.88～DK46+412.12，填筑高度3.18 m，地基處理采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁+C30混凝土筏板或樁帽加固的方式，其中PHC管樁樁長40 m，管樁外徑400 mm，間距2.4 m。

2 DK46+370過渡段施工工藝流程

過渡段施工程序?yàn)?施工準(zhǔn)備→過渡段基底處理→臺(tái)背基坑混凝土回填→過渡段本體分層填筑→分層分區(qū)碾壓→養(yǎng)護(hù)→路堤地段過渡段后的倒梯形段A、B組填料填筑→質(zhì)量檢測與驗(yàn)收。

3 施工要求

管樁采用型號(hào)為PHC-AB-400(80)，外徑400 mm，樁間距2.4 m，樁長為40 m，按正方形布置。管樁樁頂采用筏板或樁帽。筏板采用C30鋼筋混凝土澆筑，筏板厚0.5 m，筏板縱向節(jié)長14.38 m，筏板橫向?qū)挾?1.2 m，筏板橫向根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況截取及配筋;筏板與筏板，筏板與其他構(gòu)筑物之間設(shè)伸縮縫，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋。筏板兩側(cè)的管樁樁頂采用1.6 m×1.6 m×0.35 m的樁帽，并在上面鋪加2層土工格柵加0.6 m厚的碎石墊層。管樁施工完成后，大應(yīng)變動(dòng)力檢測試驗(yàn)，按樁數(shù)的0.5%;小應(yīng)變動(dòng)力檢測試驗(yàn)，按樁數(shù)的5%;單樁載荷試驗(yàn)，按樁數(shù)的0.2%，均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。筏板施工完成后經(jīng)驗(yàn)收合格。

圖1 DK46+370過渡段示意(單位:m)

過渡段設(shè)計(jì)采用級(jí)配碎石摻5%水泥和A/B填料，根據(jù)級(jí)配碎石的堆積密度1 550 kg/m3，再根據(jù)3種粒徑集料的摻配比例為:0～5 mm摻配為55%，5～16 mm摻配為15%，16～31.5 mm摻配為30%，再根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量為6.3%，確定用水量為103 kg。水泥∶級(jí)配碎石∶水=78∶1 550∶103;A/B料采用細(xì)角礫土，粒徑大于2 mm粒徑的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(尖棱狀為主)，其中細(xì)粒含量5% ～15%，且顆粒級(jí)配良好。

3.1 DK46+370過渡段施工方法與施工工藝

3.1.1 施工方法

過渡段路堤應(yīng)與橋兩端A/B組填料和相鄰路堤同步填筑，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石在拌和站集中拌和，自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)配合平地機(jī)攤鋪，重型碾壓設(shè)備及小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備碾壓，在大型壓路機(jī)碾壓不到的部位及在臺(tái)后2.0 m范圍內(nèi)，采用小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓，填料的松鋪厚度為20 cm，碾壓遍數(shù)通過工藝試驗(yàn)確定。

3.1.2 施工工藝

(1)過渡段基底處理:DK46+370過渡段采用φ400 mm、間距2.4 m管樁和50 cm厚筏板地基加固處理。

(2)DK46+370框架橋兩端的過渡段填筑必須對(duì)稱進(jìn)行，并應(yīng)與相鄰路堤同步填筑。

(3)涵洞頂部兩端大型壓路機(jī)能碾壓到的部位，其填筑施工應(yīng)符合施工指南的有關(guān)規(guī)定(壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見表1);靠近橫向結(jié)構(gòu)物的部位，應(yīng)平行于橫向結(jié)構(gòu)物進(jìn)行橫向碾壓。大型壓路機(jī)碾壓時(shí)，不得影響結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。

表1 基床表層以下過渡段級(jí)配碎石填層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

(4)橫向結(jié)構(gòu)物的頂部填土厚度小于1 m時(shí)，不得采用大型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

(5)大型壓路機(jī)碾壓不到的部位應(yīng)用小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備分層進(jìn)行碾壓，填料的松鋪厚度不宜大于20 cm，碾壓遍數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

在橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)基礎(chǔ)達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范允許強(qiáng)度后，及時(shí)進(jìn)行兩側(cè)過渡段填筑，其壓實(shí)度要求與一般路基一致，但應(yīng)分別對(duì)稱填筑，防止由于不對(duì)稱填筑造成對(duì)橫向結(jié)構(gòu)物的擾動(dòng)。每層混合料施工完畢后需按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.1.3 注意事項(xiàng)

(1)橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)必須對(duì)稱填筑，在填筑過程中注意做好防排水工作，每層均應(yīng)做好橫向人字坡和縱向排水。

(2)基坑底面以下部分回填混凝土或者碎石，并保證基坑底部與側(cè)壁之間密實(shí)、無虛土。

(3)水泥級(jí)配碎石混合料宜在2 h內(nèi)使用完畢。

4 工藝試驗(yàn)結(jié)果

DK46+370過渡段采用以上配比的級(jí)配碎石加5%水泥作為填料，通過工藝試驗(yàn)明確的壓實(shí)遍數(shù)7遍(先靜壓1遍、后弱振1遍、再強(qiáng)振4遍的方式，最后靜壓1遍收光)對(duì)DK46+370過渡段進(jìn)行碾壓得出實(shí)測數(shù)據(jù)見表2。

表2 DK46+370過渡段級(jí)配碎石加5%水泥實(shí)測結(jié)果

檢測試驗(yàn)結(jié)論:符合客運(yùn)專線質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行堆載預(yù)壓，同時(shí)進(jìn)行沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)和沉降觀測。

5 過渡段堆載預(yù)壓

預(yù)壓土填筑斷面邊坡坡率為1∶1，縱向邊坡坡率為1∶2?；驳讓訉?shí)際填筑邊坡線比設(shè)計(jì)邊坡線超寬0.5 m，故預(yù)壓填土邊坡線向內(nèi)側(cè)進(jìn)來0.5 m。預(yù)壓土填筑斷面見圖2。

圖2 預(yù)壓土填筑斷面(單位:m)

土工布鋪設(shè)完成后分層鋪填預(yù)壓土，第1層采用輕型機(jī)具攤鋪壓實(shí)，其后用中型碾壓機(jī)具壓實(shí)。預(yù)壓土柱高度一般地段3 m，橋涵過渡段或車站咽喉區(qū)3～4 m。對(duì)個(gè)別不能滿足工期要求的地段，可通過采取調(diào)整預(yù)壓高度等措施滿足施工需要。填筑完成后將土工布折回于預(yù)壓土頂面每側(cè)寬度不小于2.5 m，并壓好。

6 過渡段沉降變形監(jiān)測

過渡段沉降變形監(jiān)測是為評(píng)估預(yù)測線下工程最終沉降量和工后沉降，合理確定無砟軌道鋪設(shè)時(shí)間，確保鋪設(shè)質(zhì)量。過渡段沉降變形監(jiān)測斷面見(圖3)。

圖3 過渡段沉降變形監(jiān)測斷面(單位:m)

6.1 基底沉降監(jiān)測

設(shè)計(jì)為每100 m設(shè)1個(gè)監(jiān)測斷面。路堤填筑前，于路堤基底地面預(yù)埋沉降板進(jìn)行監(jiān)測，每個(gè)監(jiān)測斷面預(yù)埋3個(gè)沉降板。隨著填土的增高，沉降板的測桿與套管也相應(yīng)加高，每節(jié)長度不超過100 cm，接高后的測桿頂面應(yīng)高于套管上口，在填土施工中采取保護(hù)措施。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求及結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，DK46+370兩側(cè)分別在DK46+345和DK46+445處設(shè)置基底沉降板，并于2009年12月14日開始采用A/B料堆載預(yù)壓，堆載預(yù)壓期前1個(gè)月(2009年12月14日至2010年1月14日)為每周觀測1次，后2個(gè)月(2010年1月14日至2010年3月14日)為每半個(gè)月觀測1次。2010年3月14日完成卸載前的測量監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)沉降要求(設(shè)計(jì)沉降量為4.31 cm)，具體數(shù)據(jù)見圖4、圖5。

6.2 路基面沉降監(jiān)測

設(shè)計(jì)要求每50 m設(shè)1個(gè)監(jiān)測斷面，共3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。分別于路基中心，兩線中心往外2.7 m處各設(shè)1個(gè)監(jiān)測樁(包樁)，路基成形后設(shè)置，監(jiān)測樁采用C15混凝土方樁(邊長0.1 m)。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求及結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況DK46+370兩側(cè)分別在DK46+347和DK46+397處設(shè)置路面沉降板，該段預(yù)壓時(shí)間同上，監(jiān)測數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)沉降要求(設(shè)計(jì)沉降量為4.31 cm)。具體數(shù)據(jù)見圖6、圖7。

圖4 DK46+345基底累計(jì)沉降量曲線

圖5 DK46+445基底累計(jì)沉降量曲線

圖6 DK46+347路基面累計(jì)沉降量曲線

圖7 DK46+397路基面累計(jì)沉降量曲線

7 結(jié)語

DK46+370過渡段設(shè)計(jì)采用φ400 mm，間距2.4 m管樁及50 cm厚筏板地基加固處理，過渡段正線填料采用級(jí)配碎石加5%的水泥，兩端采用A/B料填筑至設(shè)計(jì)高程，且采用A/B料堆載3.5 m高滿足3個(gè)月的預(yù)壓期。

在DK46+370過渡段施工過程中，由于現(xiàn)場技術(shù)人員和測量人員的高度重視，嚴(yán)格按有關(guān)質(zhì)量要求進(jìn)行控制，尤其是對(duì)測量數(shù)據(jù)的精益求精，確保了路基填筑質(zhì)量和測量數(shù)據(jù)的精密，為研究過渡段沉降提供了基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。以上施工方法和測量數(shù)據(jù)表明，350 km/h客運(yùn)專線過渡段可以采用樁板結(jié)構(gòu)地基加固方案，過渡段填料采用級(jí)配碎石加5%的水泥滿足設(shè)計(jì)沉降要求，可以廣泛應(yīng)用。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)［2006］189號(hào) 客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定［S］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［2］中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T12897—2006 國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范［S］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［3］劉 彬.鐵路客運(yùn)專線過渡段施工技術(shù)研究［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006(12).

［4］喬安文.武廣客運(yùn)專線路基過渡段施工技術(shù)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(1).