浅议铁路工程风沙路基施工技术的应用与控制

2015-10-21 17:12马育周
建筑工程技术与设计 2015年27期
关键词:铁路工程特点

马育周

【摘要】文章首先简述了铁路路基施工的特点,然后分析了铁路路基主体的施工工艺,最后重点探讨了路基工程质量措施。

【关键词】铁路工程;路基施工技术;特点

一、前言

风沙路基施工是一项环境保护与工程建设并重的工程,特别是风沙路基在自然条件与施工条件恶劣的情况下,既要保证沿线沙荒的防风固沙和环境保护,又要保证工程施工顺利进行。因此,一定要采取必要的措施对其施工技术进行很好的控制。

二、风沙路基施工的特点以及危害性

1、风积沙路基的相关危害性

(1)风积沙本身的危害性

风积沙本身的粉粘粒含量非常少,正是因为较少的粉粘粒使得风积沙的表面活性低,且沙粒与沙粒之间十分松散、无聚性强,风积沙一直被作为天然不良级配,因为其颗粒属于细沙,具有明显的非塑性。正是因为风积沙具有这些级配差、无粘结性等特点,使得其成型困难,并且成型之后的抗剪性也较差。所以,风积沙路基本身就具有极强的危害性。

(2)风积沙路基渗水的危害

风积沙路基渗水问题一直是造成路基病害的一项重要问题,因此在路基施工过程中控制好填筑质量,做好排水系统,避免路基积水导致路基边坡冲刷造成塌陷、垮塌等一系列病害。

三、铁路路基施工工艺

1、路基试验段施工

在铁路建设过程中,路基在填筑施工之前,先确定一段具有代表性且不小于100m的路段作为路基的试验场所,对其进行相关的填筑压实试验,检定原材料配合比参数对路基整体稳定性的影响,选定与路基填筑虚铺厚度、压实遍数、机械行走速度、最佳施工段长度、机械型号配置等有关工艺参数及改良土施工工艺参数、级配料配合比工艺参数,来指导本标段路基的填筑施工,确保填筑施工质量,加快工程施工进度。从而用这些数据作为整个路基建设的数据标准。

2、路基在填筑之前,按照设计及规范要求对路段的地表进行相应的处理,要解决好整个建设工程中的排水问题,通行的做法是增设复合土工膜或防水土工布来排水,从而减少路基基础因积水带来的路基沉降等因素的影响,为路基的施工做好准备。

3、路基填筑施工

测量放样→填料运输→分层填筑→摊土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工。

(1)施工准备

首先测量放样路基中心线(设计线)。直线段路基每20m一根桩,曲线段路基每10m一根桩,然后进行路基边桩放样,为施工作业提供参考依据。根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制,每20m一桩,桩上必须做明显标记。

(2)填料运输:

用自卸汽车运料,根据车辆的吨位,计算每车料的堆放距离。在同一料场供料的路段由远到近将填料按要求的间隔卸置于下承层上。卸料间距严格掌握,避免料不够或料过多。

(3)分层填筑

采用横断面全宽纵向水平分层,逐层向上填筑,按照工艺试验确定的填筑参数,采用“方格网法”散土,进行分层填筑,虚铺厚度应符合工艺性试验获得的参数,并不得大于0.3m。

(4)摊铺整平

用推土机将填料均匀地摊铺在预定宽度的路基上,检验松铺填料的厚度,如有出入进行补减填料。再用平地机将铺好的集料摊平,整平遍数一般为2-3遍。然后用轮胎压路机在已初平的路段上快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整,再用平地机进行平整,每层填料均进行整平并作出路拱,确保排水畅通。

(5)洒水晾晒

路基填筑时应配备足够的洒水车,将土摊铺粗平后洒水至经试验段验证最佳的含水量。对于液限大于50%、塑性指数大于26及超过最佳填筑含水量的土料,先进行晾晒处理后,再进行精平、碾压。填料的含水一般控制在为6%±1%以内。

(6)碾压夯实

风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同,风积沙路基压实主要靠水沉法,传统的压路机碾压方法对风积沙压实效果不太明显。一般填料的含水一般控制在为6%±1%以内,松铺厚度按照试验标准参数进行。采用20t以上的振动压路机碾压成型,碾压时注意均匀一致,并随时保持土壤湿润,不得干压。碾压的遍数应以该填料进行工艺性试验所获得的参数为准。碾压过程中发现有凹凸不平现象,应人工配合及时补平,使碾压好的路面平整度符合要求。

(7)压實度检测

由于风积沙是一种比较特殊的路基填料,采用传统的重型标准击实方法,对风积沙不是特别适用。而且,试验原理与现场实际施工工艺差别较大。一般采取相对密度法测定风积沙的标准干容重,用灌砂法对风积沙路基填筑压实度进行检测。压实质量检验合格后方可继续填筑。

(8)封闭

为防止风蚀现象,当路堤填至设计标高后,或有较长时间(>2天)的停工时,必须对风积沙顶面和边坡进行临时封闭,封闭的方法采用虚铺厚10cm的改良土或砂砾进行压实全封闭。

(9)刷坡

每3m高路堤填至设计标高后,按设计的边坡坡度及位置,至上而下进行刷坡。刷坡下来的风积沙用于下层路基基床本体土填筑或改良土拌合填筑,同时根据工程设计要求进行路基边坡坡脚的浆砌片石防护。

(10)路堤坡面排水

各填层及路基面按设计要求做出人字坡,并对表面摊铺平整,碾压密实,消除轮迹,使表面不积水,少渗水。

(11)质量检验方法、频率及标准

检验方法:按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定的方法检验。压实度检验数量:沿线路方向每100m每压实层抽样检验压实度系数Kh(砂性土)、压实厚度、含水量、相对密度Dr或孔隙率n(砂类土或碎石土)6点,左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点;每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K30值4点,其中:距路肩边线2m处左、右各1点,路基中部2点。

四、风沙路基施工技术质量控制

1、风积沙路基填筑摊铺

风积沙不同于一般路基填料,不能用自卸汽车直接将风积沙运至摊铺点。填筑风积沙时,用推土机、装载机从路基下风侧推运或装载机就近纵向调配风积沙至填方路段;用运输车辆在取土场运料时,应将风积沙就近卸在路基边坡以外,再用装载机将风积沙装运至已经检测合格的填筑层上,利用装载机对填料粗平、摊铺,使填筑层大致平整,以便初步控制填筑层厚度。在填筑风积沙路基过程中任何机械不得在已经压实合格的下层路基上行走,避免对下层填筑层的破坏,影响路基的压实质量。粗平后,可用平地机进行精平,同时控制填筑层松铺厚度不大于40cm,路基两侧各加宽30cm,便于碾压。

2、碾压

浇水符合要求后,采用平地机进行精平,然后采用振动压路机进行风积沙的碾压(静压)。碾压必须采取由外向内、由低向高的顺序,同时错1/2轮。碾压1遍,轮迹较明显时,采用压路机大排轴快速碾压1遍,尽量消除轮痕,检测压实系数,合格时记录压实工艺参数,不满足质量要求时,增加压实遍数,直至满足设计压实标准。

3、风积沙路基现场压实质量检测

由于风积沙的透水性,压实层表面的水会很快向下渗透,使表面水分散失,压实层表面因失水逐渐变得松散。所以填层压实完成后应立即进行检测,或边压边测。检测可采用环刀法、灌砂法、灌水法等,通常采用灌砂法。检测时应刨除松散表层,在中下部进行挖坑灌砂,操作程序应符合试验规范的规定。如因自然环境或其他因素的影响而不能及时检测压实质量时,也可进行上层摊铺覆盖,在碾压前再将覆盖层挖开进行下层检测。

五、结束语

总之,路基是道路构造的重要组成部分,是保证铁路质量的前提条件,在铁路路基施工的过程中,必须要保证路基的坚固和稳定,选择合理有效的施工技术进行路基施工,制定科学严格的质量措施,确保路基的质量安全,从而提高道路路基的质量水平,才能保证整个铁路的安全运营。

参考文献:

[1]曹秋平.风积沙填筑铁路路基施工技术研究.《铁道标准设计》.2013

[2]秦刚.铁路路基施工质量控制措施探究.《城市建设理论研究(电子版)》.2013

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