童 勇
(中鐵六局北京鐵路建設(shè)有限公司直屬2項(xiàng)目部,北京 100036)
高速鐵路路基系為了實(shí)現(xiàn)鐵軌順利鋪設(shè),火車(chē)穩(wěn)定通行而實(shí)施的土建工程,亦屬于整個(gè)鐵路安全、高效運(yùn)營(yíng)的前提條件。因?yàn)槠鋵儆阼F道線(xiàn)下部實(shí)體構(gòu)成的主要成分,欲實(shí)現(xiàn)鐵路長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng),切實(shí)保障通行火車(chē)的安全穩(wěn)定,鐵路路基一定要滿(mǎn)足過(guò)硬的強(qiáng)度、充足的剛度、優(yōu)良的穩(wěn)定性能等必備要素,另外,也要達(dá)到連貫通車(chē)、平穩(wěn)流暢的行車(chē)條件。現(xiàn)階段,我國(guó)的高速鐵路大部分是無(wú)砟軌道,必須將所有線(xiàn)路構(gòu)架連貫性地建造,且同時(shí)要滿(mǎn)足其它質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),下面就鐵路路基構(gòu)筑過(guò)程展開(kāi)討論。
新建天津至秦皇島客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)五標(biāo)段工程屬于雙向客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn),擬定列車(chē)行駛速度為每小時(shí)350km,主線(xiàn)之間距離是5m,鐵路路基基床表層(厚度為(0.4m))的材料選取固定標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配碎石配比,基床底層(深度為2.3m)以及在它下邊的路堤均選取A和B兩種規(guī)格材料。當(dāng)把所用材料運(yùn)至建設(shè)工地后,先用平整設(shè)備給予大致的平整,再使用平地設(shè)備給予精細(xì)的平整而且使用大型壓路機(jī)械輥壓定型。待路堤堆積預(yù)壓以及沉降過(guò)程逐步平穩(wěn)后即開(kāi)始實(shí)施路基床體表面層的構(gòu)筑過(guò)程。于碎石加工混配站混配好碎石,使用翻斗車(chē)?yán)\(yùn)到建設(shè)工地,利用兩臺(tái)攤鋪設(shè)備并行聯(lián)合鋪放,大型壓路設(shè)備碾壓定型,輥輪壓路設(shè)備碾壓整光??傮w路堤填充構(gòu)筑過(guò)程必須嚴(yán)格遵循“3個(gè)時(shí)間段、4個(gè)區(qū)段、8套流程”的構(gòu)筑過(guò)程安排進(jìn)行。于此雙向客運(yùn)專(zhuān)運(yùn)鐵路線(xiàn)上擬定出100m長(zhǎng)的區(qū)間留做A、B型填充材料試驗(yàn)區(qū)段。此區(qū)間鐵路路基選取CFG樁穩(wěn)定基底,加固樁高10m,組裝結(jié)束且驗(yàn)證達(dá)標(biāo)。路基實(shí)體及底部基礎(chǔ)床體均選取本地配料點(diǎn)的A、B型材料構(gòu)建,特殊情況時(shí)實(shí)施配比調(diào)整,且特別要注重檢查驗(yàn)收過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量。
路基構(gòu)建前,一定要把取土場(chǎng)的填充材料實(shí)施抽樣檢查,驗(yàn)證達(dá)標(biāo)后,方可安排作業(yè)裝備入場(chǎng)開(kāi)工。通常而言,所取土樣中的水分含量適合略高一些,正常允許高于最佳水分含量的1%~2%。
依據(jù)設(shè)置的路基結(jié)構(gòu)圖的截面寬度,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、范圍尺寸確定,且使用白灰線(xiàn)現(xiàn)實(shí)路基中線(xiàn)和邊框線(xiàn),依照富余50cm構(gòu)建路基。
對(duì)路基構(gòu)筑區(qū)段實(shí)施均勻分散投放和分布填充材料,依托推土設(shè)備和平地機(jī)械攤整平滑,讓填筑層在橫向和順向均平鋪疏密適當(dāng),從而切實(shí)保障壓路機(jī)械碾輪可均勻觸及鋪料表面且滾壓瓷實(shí),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想的平整碾壓標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行此過(guò)程的同時(shí),也要將路兩肩實(shí)施粗略的碾壓瓷實(shí),以確保當(dāng)壓路機(jī)碾壓到路肩時(shí)不至于出現(xiàn)下滑的情況。初步碾壓環(huán)節(jié)完成之后,使用平整基底的設(shè)備實(shí)施精細(xì)平整,少部分的洼坑依靠人工仔細(xì)整好。
壓路設(shè)備在碾壓的時(shí)候,先壓路基兩肩,而后,再由路基兩旁逐漸向路面中央順向碾壓。從開(kāi)始選用低速碾壓,二次壓實(shí)選取中速,終結(jié)壓實(shí)選用快速的碾壓程序進(jìn)行施工。壓路機(jī)械的碾壓軌跡應(yīng)當(dāng)是先兩旁后中央,相銜接的兩輪碾壓痕跡最低要重疊40cm,確保沒(méi)有遺漏區(qū)域。
表1 高速鐵路路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)頻率
表2 松鋪系數(shù)計(jì)算匯總表
路基構(gòu)建進(jìn)程中檢驗(yàn)地基指數(shù)、孔隙比率、二次形變模量、動(dòng)態(tài)形變模量,驗(yàn)證達(dá)標(biāo)后即可進(jìn)行后續(xù)施工過(guò)程。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
為了切實(shí)保障路基的壓實(shí)效果,聯(lián)系虛墊的土層深度,且結(jié)合建設(shè)單位的設(shè)備擁有現(xiàn)狀,決定選取20t壓路設(shè)備進(jìn)行滾壓。于選定的路基試驗(yàn)段每相距20m預(yù)留一個(gè)橫斷面,在每個(gè)斷面的左道中心和右道中心還有兩旁距路肩兩米位置設(shè)定四個(gè)觀測(cè)點(diǎn),依照33cm、38cm、43cm三類(lèi)松鋪深度,先后在其土層壓實(shí)以后測(cè)量得出各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)深度平均值,而且運(yùn)算出各松鋪深度的松鋪指數(shù)還有壓實(shí)深度縮減率(見(jiàn)表2)。由表2能夠觀察出,當(dāng)松鋪深度為38cm時(shí)的松鋪指數(shù)及壓實(shí)變化比率最低,說(shuō)明選取38cm松鋪深度的壓實(shí)程度最佳。
當(dāng)松鋪深度選擇38cm時(shí),沿順向路基每相距100m在壓實(shí)的區(qū)域選擇四個(gè)抽樣分析點(diǎn),用地基指數(shù)、孔隙比率二次形變模量、動(dòng)態(tài)形變模量四種性能參數(shù)考核路基壓實(shí)程度。檢驗(yàn)孔隙比率時(shí),在距路肩邊線(xiàn)左右各1m部位各設(shè)置一個(gè)取樣分析點(diǎn),在路基中部設(shè)置兩個(gè)取樣分析點(diǎn),測(cè)驗(yàn)地基指數(shù)、形變模量和動(dòng)態(tài)形變模量時(shí),在距離路基邊線(xiàn)在兩側(cè)方向上各2m部位分別設(shè)置一個(gè)取樣分析點(diǎn),在路基中間區(qū)域確定兩個(gè)取樣分析點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,碾壓次數(shù)在四次至五次時(shí),其各項(xiàng)性能參數(shù)均達(dá)不到規(guī)定數(shù)值;碾壓次數(shù)為6~7次時(shí),其各項(xiàng)性能參數(shù)均有較好效果。因?yàn)槟雺捍螖?shù)密切關(guān)聯(lián)著建設(shè)成本,所以選擇恰當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)為六次。
試驗(yàn)段路基填料的天然含水量在6%~8%之間,按38cm松鋪厚度進(jìn)行攤鋪,采用徐工XS203JE型機(jī)械驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)實(shí)施碾壓。在完成該段路基填筑后進(jìn)行承載預(yù)壓,每隔100m設(shè)置一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)結(jié)果表明,預(yù)壓期和預(yù)壓期結(jié)束后各沉降觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)值都小于10mm,采用地基系數(shù)、孔隙率、二次變形模量和動(dòng)態(tài)變形模量四項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)路基壓實(shí)情況。結(jié)果表明,四項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)合格率為100%。以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程可當(dāng)做施工樣板。
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