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客运专线基床表层级配碎石施工技术

2010-08-15

山西建筑 2010年17期
关键词:平地机基床集料

赵 斌

随着高速铁路的快速发展,对路基的要求也日益提高。基床不仅需要具有足够强度以承受高速列车荷载动力作用,而且需要具有合适刚度以满足高速列车行驶时安全舒适的要求。基床表层级配碎石为有碴轨道的直接持力层,级配碎石的压实质量直接关系到路基的好坏。现以昌九城际铁路客运专线为背景,浅谈客运专线基床表层级配碎石施工技术。

1 工程概况

昌九城际铁路为设计速度目标值200 km/h有碴轨道客运专线,预留提速250 km/h条件,基础设施除工后沉降按200 km/h标准控制外,其余按250 km/h有碴轨道客运专线标准设计,即:新建路基面宽度按设计不小于13.4 m,路基的施工质量必须满足“工后沉降量不大于15 cm,桥台台尾过渡段路基工后沉降量不大于8 cm,年沉降量小于 4 cm/年”的要求。基床表层采用级配碎石填筑,厚度为0.7 m。

2 施工方法

2.1 级配碎石的配制

1)材质要求。材料粒径级配及品质应符合TB/T 2897铁路碎石道床底碴的有关规定:碎石中的扁平、长条颗粒的总含量应不超过20%;与上部道床道碴及与下部填土间的颗粒级配满足要求。2)级配组成设计。级配碎石一般由预先筛分成几个大小不同粒级的碎石组配而成。本工程根据试验参数收集整理,采用三级配配制,即小于5 mm石屑(指碎石场孔径5 mm筛下的筛余料,但其颗粒组成常为0 mm~10 mm,并具有良好的级配)为50%,5 mm~10 mm碎石为 30%,10 mm~31.5 mm碎石为20%。

2.2 施工方法

2.2.1 场拌法集中拌制

流程:建设拌合站→设备标定→拌合站报审→选定料源→选定配合比→试拌→投入生产。

1)备料:在集中拌合厂,首先应进行料场场地硬化,不同粒径的单一尺寸碎石和石屑按分隔所示的指定位置进行卸料堆放,不得混放。2)拌和:采用带自动计量系统的强制式拌合机进行集中拌和。在正式拌制级配碎石混合料前,必须先调配所用的厂拌设备,使混合料的组成和含水量都达到规定的要求。3)运输:级配碎石易在装料、运输、卸料过程中产生粗细料离析,因此在装料时,拌合机的出料口距离车厢的高度应尽可能的小。碎石料场拌和时,应使混合料的含水量超过最佳含水量的1%(实验室确定级配碎石的最佳含水量为4.5%),以减少运输过程中离析现象。

2.2.2 填筑压实工艺

1)分层填筑。根据《客运专线铁路工程施工质量验收暂行标准》的规定,基床表层级配碎石的分层填筑摊铺厚度应符合工艺性试验确定的填筑厚度和压实工艺参数要求,并不得大于0.3 m,因此基床表层填筑分三层进行施工,即25 cm,25cm,20 cm,共70 cm。采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实方法,填筑时为保证全断面压实,边坡两侧各超填0.3 m,完工后刷坡整平坡面,并夯拍密实。为防止施工过程中水分蒸发,每个施工区段不超过150 m。2)摊铺平整。摊铺整平底面两层采用平地机进行,顶层使用摊铺机摊铺。控制层面无显著的局部凸凹,顶面做成向两侧4%的横向排水坡。用平地机摊铺时,在路基上采用方格网控制填料量,方格网纵向桩间距不大于10 m:a.网格长度=每车方量/(预定虚铺厚度×沿路基横断面选定的合适宽度);b.在两侧路肩和路基中心各设置一排高程控制桩,标高控制桩间距不大于20 m,并在桩间带线,用平地机摊平时大致控制横向坡度和虚铺平整。在平地机后面设一个三人小组,及时消除粗细集料离析现象。对于粗集料窝和粗集料带,应添加细集料,并拌和均匀;对于细集料窝,添加粗集料,并拌和均匀。层面初平后用平地机快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整,再用平地机进行整平和整形。3)洒水晾晒。级配碎石摊铺平整后,立即取样采用烘干法进行含水率的测定,如含水率过大则进行晾晒,并在晾晒过程中随时取样测定含水率,如含水率偏小(大部分情况含水率会偏小),则进行洒水。洒水量=(最佳含水率-实测含水率)×洒水范围内填料体积。4)碾压夯实。整形后,含水率达到最佳含水率时,表面尚处于湿润状态时立即碾压。如在碾压过程中水分蒸发较多,明显失水,在表面喷洒适量水分再进行碾压。碾压前应向压路机司机进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围,压实遍数,压实的速度等。根据试验段数据总结,采用重型振动压路机(自重20 t)进行压实,压实顺序按先两侧后中间,先慢后快,先静压一遍,然后弱振两遍,再强振两遍,最后静压一遍的操作程序进行碾压。压路机的最大碾压行驶速度不超过4 km/h。前两遍以1.57 km/h~1.7 km/h为宜,以后用2.0 km/h~2.5 km/h,各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不小于2 m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于0.4 m,上下两层接头错开不小于3 m。横向接缝处填料翻挖后与新料混合均匀后再进行碾压,并适当调整含水率,纵向避免工作缝。碾压完成的级配碎石表面控制车辆通行,并做好养护工作:保持含水量,按时喷雾洒水;并防止大雨冲淋,细粒分离。5)检测验收。当级配碎石碾压完成后,立即进行检测验收。

3 质量控制要点

1)级配碎石施工前必须确保原材料合格,并严格按选定配合比进行配料,拌和要均匀。2)在装卸及运输过程中尽量避免离析。3)必须准确控制含水率,填筑时准确控制卸料间距,控制好摊铺厚度,并在摊铺时控制好摊铺面的平整度及排水横坡。路基边线必须进行带线修整,确保路基密实、外形美观。

客运专线基床表层级配碎石施工是路基施工的重点,在施工前必须重视基床底层的验收。在昌九城际铁路客运专线积累的关于基床表层级配碎石的施工技术,在实际施工中取得了不错的控制效果,各项指标均能很好地满足《客运专线铁路工程施工质量验收暂行标准》的规定,在铁道部和南昌铁路局的历次质量检查中被认为易于掌握,可操作性强,控制效果好。

[1] 铁建设[2005]160号,客运专线铁路工程施工质量验收暂行标准[S].

[2] TZ 212-2005,客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].

[3] TB 10102,铁路工程土工试验规程[S].

[4] 吴信然.秦沈客运专线施工技术[M].北京:中国铁道出版社,2005.

[5] 刘林杰,李向国,魏运生.铁道建筑[M].北京:中国铁道出版社,2007.

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