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铁路客运专线路基施工沉降变形控制技术研究
2014-04-24 16:27:42 来源: 作者: 【 】 浏览:895次 评论:0
摘要:在路基作业施工中,对沉降变形的要求往往极为严格。所以,对于路基施工作业而言必须应当确保组织管理效能与施工技术能够有效配合,以此才能达到路基施工沉降变形所需的基本严格要求,满足其“零沉降”目标。

铁路客运专线在投产之前,需要完成一项周密、复杂、系统的施工过程,需要落实项目施工管理职能效用,并真正意义上能够按照相关行业规程与管理机制去贯穿于整个施工过程,以此才能保证其重要基础作业的整体质量与成果,尤其是路基工程的完工质量。而在路基作业施工中,对沉降变形的要求往往极为严格。所以,对于路基施工作业而言必须应当确保组织管理效能与施工技术能够有效配合,以此才能达到路基施工沉降变形所需的基本严格要求,满足其“零沉降”目标。

1路基沉降机理研究

路基作业完工后发生沉降变化一般源于以下几方面原因:

1.1列车荷载引发变形

列车荷载引发的变形始终会贯穿于该铁路客运专线正常营运期内。也就是说,当列车营运期间,就会存在列车荷载作用力,进而引起基础沉降。一般对于这种常见的路基沉降控制所采取的控制措施是以传统控制方法为主。即供应性能较好的路基原料,同时在控制措施上采取标准压实方法,并结合具体实际路基材质情况对其进行有效控制。一般这种常见变形控制均能收到5mm以内的控制效果。

1.2路堤自身承重的压密沉降

这种沉降一般发生在填筑施工后的两年之内。主要和填料的性能、填筑的实际高度、以及变形的具体情况有关。总的来说,这种沉降通常会达到填筑高度的0.1%—0.5%之间。

1.3支护、承重路基的地基压密沉降

支护、承重路基的地基压密沉降主要指承接路基自重状态下地基所引起的沉降。总的来说,由于路基与地基的高度相异,同时基础条件也不同,就会导致这种状态下的压密沉降就不同。而且处于此种状态下,路基变形极易产生,且作用机理时间较长。

二、铁路客运专线路基施工沉降变形控制措施

2.1水文地质环境调查分析

开工前,要对已经选好施工建址的周围水文、地质环境等进行科学判断与分析,目的是整合出减去的施工地质、水文等的勘察资料,以保证工前准备工作做充足。另外,还要拿出以往相关技术资料加以对比分析,确立不稳定因素以及准确定夺工程地质类别。此外,路基施工范畴内土体检测工作也是极为必要的,一般需采用静力触探实验,并确保Ps值高于1.5MPa,否则仍需要同建筑业主、设计单位、以及第三方监理单位进行设计优化或改进,目的是确保工前工作准备充足,为后续动工打下坚实基础。

2.2强化路基基底处理

2.2.1正常土体地段基底处理。结合具体工程量清单、以及压实规程标准或相关作业要求进行作业,并务必要保证下部位的压实标准,然后才能进行填筑作业、做好两侧防排水、防路基水浸泡等工作。

2.2.2软土路基处理。铁路客运专线施工选址下的土体性质有多种,其中相对难于处理的地基处理种类就包含软土路基。这种路基要结合自身项目作业实际的地基土体情况进行分析,如土体可能是粘土、淤泥土、松软土等。一般这类软土都具备压缩性大、透水性能差的特性、且强度低。所以,基于此种土体结构可以采取预应力管桩、搅拌桩、换填沙石、以及CFG桩等实用性地基加固法进行作业。当然,完工后仍需要对作业成果进行质量检测,目的是保证地基处理的成果突出与质量可控。

2.2.3把握路基填筑标准。路基填筑标准能够指导路基施工各项作业顺利进行,以此才能使施工沉降变形的发生控制在可控范畴内。因此,填筑标准应能明确填料性质、压实要求、检查标准、填料类别等,并结合不同区域、地区的地质特性,对路基填料进行质量检测与细致划分,且要配套做好力学结构试验,从而才能确定具体适用范畴。路基填料分类为:基床以下路基填料、基床底层填料、基床表层填料和过渡段填料等,均应符合相应的材质要求。填筑压实质量应满足各自的压实标准。正式开工前,根据不同的填料分别选一段进行路基填筑工艺试验。通过土工试验和现场试验,针对不同土质,在试验室得出最大干密度和最佳含水量的基础上,选择合适的压实机械,确定不同填料的松铺厚度、最佳含水量范围、静压和振动碾压遍数、碾压速度、检测方法等,从而确定不同填料合理的路基填筑施工工艺参数,以指导大面积施工。

此外,在施工过程中,应严格按照路基填筑“三阶段、四区段、八流程”组织标准化作业,采取全断面分层填筑压实,控制每层填筑压实厚度≯30cm。为保证路堤边坡处的压实质量,填筑时每侧加宽50cm,用边坡夯实机对路堤边坡进行夯实。把每道工序做到位,实现整个施工过程的有序可控。

2.3强化过渡施工

过渡施工主要指桥路和其横向范畴内的构筑物施工区间。该施工区间是路基设计与整个作业阶段的薄弱部分,同时也是极易产生路基质量通病的高发施工阶段。在该过渡施工区间内,桥台和路基的强度有着明显差异,当客运列车通过时会对运行轨道构造加以冲击,从而逐步会降低列车通行的稳定性以及舒适度,对列车以及轨道结构都会带来负面影响。因此,应当严格控制混凝土极限允值强度,把握好该阶段的级配碎石填筑,并配置好其拌和集料的水泥比重,由专人进行科学拌和,按照卸车输运、人工摊铺、水平分层填筑等正规步骤或工序进行。此外,还要控制好每层填筑的工艺实验质量、碾压压实程度、结构的稳定性、以及未周到考虑的压实之处的质量控制。其中,压实不全面、不彻底可以利用小型压实工具进行逐步夯实。

2.4预留沉降加高量

路堤填筑的每个作业地段高度都有差异,在较高的地段进行填筑作业时,要结合填料性质、填筑高度、基本作业压实条件、以及断面沉降量或位移的逻辑关系曲线等进行周全考虑,从而才能确定出预留的加高量。如果路堤高度不足二十米,可按平均程度以0-2.5%的比例预留沉降量;如果路堤高度超过二十米,则要按照工艺规程要求进行加宽,比例则以0-1.5%为宜;如果是正常5m以内的小施工路地段,则要按照这个地段路堤高平均值进行预留。

2.5保证工后的沉降稳定实践

铁路客运专线路基施工周期应当拿捏把握好,目的是合理提前施工进度,要求人力组织,安全施工,各项工艺,现场的设备、物资、人力等监管能够实现协调配合,以保证在不延误工期的情况下,合理提前施工作业进程进度,进而才能为工后沉降的稳定提供足够的时间。一般路基工程施工后,要保证不得少于半年的时间能够为沉降变形观测奠定实施基础,并待系统客观评估后才能完成基本工程施工生产线的其他工程作业内容。

结语:

铁路客运专线项目施工体系中最为重要的关键作业工程就是路基施工。所以,如何把好路基作业质量关,对指导铁路客运工程项目顺利投产具备重要导向作用与现实意义。为此,这就需要保证路基沉降变形控制在可控范畴内,使其沉降变形趋于稳定。

参考文献

[1]苏铁建.黄土地区铁路客运专线路基工后沉降控制探讨[J].路基工程,2009,(04)

[2]尤昌龙,刘彬,孙红林.客运专线路基沉降问题探讨[J].铁道标准设计,2008,(07)

[3]李殿龙.铁路客运专线路基沉降特性及其对策[J].铁道科学与工程学报,2009,(05)

[4]南天.客运专线路基工程施工监理初探[J].科技创业月刊,2007,(06)

[5]王森鹤.铁路冻土路基合理结构的选用[J].路基工程,2008,(02)

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