王亞國(guó)，翟人鋒

(中鐵一局集團(tuán)有限公司青榮城際鐵路施工指揮部，山東青島 266600)

路橋過(guò)渡段由于路基與橋臺(tái)剛度差異較大，容易在橋臺(tái)與路基連接處造成差異沉降，因此客運(yùn)專線路橋過(guò)渡段采用級(jí)配碎石倒梯形平緩過(guò)渡，以保證軌道過(guò)渡平順。本文主要通過(guò)哈大鐵路客運(yùn)專線于山咀特大橋沈方臺(tái)路橋過(guò)渡段施工情況，對(duì)過(guò)渡段填筑過(guò)程進(jìn)行分析研究。

1 路橋過(guò)渡段基底處理

于山咀特大橋沈方臺(tái)路橋過(guò)渡段里程為DK117+289—DK117+320，該段地下水位埋深較淺僅0.6～0.8 m，基底處理采用挖除地基表層粉土，換填級(jí)配碎石至原地面。橋臺(tái)基坑在橋身主體施工完后，回填C15混凝土。

2 級(jí)配碎石填料配合比優(yōu)化

2.1 過(guò)渡段填料

過(guò)渡段填料必須符合設(shè)計(jì)及《客運(yùn)專線鐵路路基施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》的要求，嚴(yán)控填料源頭，檢測(cè)指標(biāo)不合格的碎石不允許進(jìn)場(chǎng)。

2.2 過(guò)渡段填料選擇及優(yōu)化

通過(guò)室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)確定3種室內(nèi)配合比。①室內(nèi)配合比1為5～10mm碎石20%，10～20mm碎石20%，20～40mm碎石25%，石粉35%，P.O42.5水泥5%(外摻);②室內(nèi)配合比2為5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石30%，石粉40%，P.O42.5水泥5%(外摻);③室內(nèi)配合比3為5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石25%，石粉45%，P.O 42.5水泥5%(外摻)。

不同配合比生產(chǎn)出的級(jí)配碎石顆粒級(jí)配曲線見(jiàn)圖1。

圖1 路橋過(guò)渡段級(jí)配碎石顆粒級(jí)配曲線

采用配合比1生產(chǎn)出的級(jí)配碎石，細(xì)顆粒偏少，填料有離析現(xiàn)象，存在集料窩，表面光潔度差，孔隙率很難達(dá)到要求;采用配合比2生產(chǎn)出的級(jí)配碎石，細(xì)顆粒偏少，存在個(gè)別集料窩，表面光潔度差，孔隙率基本滿足要求。采用配合比3生產(chǎn)出的級(jí)配碎石，級(jí)配良好，能滿足施工要求。

比較后選定室內(nèi)配合比3作為施工配合比。

3 路橋過(guò)渡段級(jí)配碎石施工質(zhì)量控制

3.1 施工工藝

路橋過(guò)渡段斷面示意如圖2。

1)施工前做好橋頭路基排水施工，防止水流對(duì)填料的浸泡或沖刷。

2)橋臺(tái)基坑回填C15混凝土，基底挖除原地面表層粉土，換填級(jí)配碎石至原地面。

圖2 路橋過(guò)渡段斷面示意(單位:m)

3)臺(tái)身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行臺(tái)后過(guò)渡段水泥級(jí)配碎石填筑。

4)水泥級(jí)配碎石在拌合站集中拌合，自卸汽車運(yùn)輸，人工配合裝載機(jī)、挖掘機(jī)攤鋪，重型碾壓設(shè)備及小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備夯實(shí)。

5)大型壓路機(jī)碾壓不到的部位及臺(tái)后2.0m范圍內(nèi)，采用小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓，填料的松鋪厚度宜按20 cm，碾壓遍數(shù)通過(guò)工藝試驗(yàn)確定。路橋過(guò)渡段橋臺(tái)錐體填筑按水平分層與臺(tái)后水泥級(jí)配碎石同時(shí)施工。

6)橋臺(tái)錐體、相鄰路堤與過(guò)渡段路堤應(yīng)同步填筑。

7)通過(guò)工藝性試驗(yàn)確定采用YZ25B振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)6遍(靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振2遍、弱振1遍、靜壓1遍)，松鋪厚度20～30 cm，壓實(shí)厚度15～25 cm，該施工工藝可滿足路橋過(guò)渡段填筑質(zhì)量要求。

8)每層碾壓完，自測(cè)合格后報(bào)監(jiān)理工程師抽檢。抽檢合格后進(jìn)入下一層填筑施工，若兩層施工間隔大于2 h，需采用土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

3.2 填筑壓實(shí)檢測(cè)指標(biāo)及檢測(cè)要求

為了保證路橋過(guò)渡段施工質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，在原有孔隙率n、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、及地基系數(shù)K30基礎(chǔ)上增加靜態(tài)變形模量Ev2和壓實(shí)系數(shù)K，通過(guò)多種檢測(cè)項(xiàng)目控制過(guò)渡段填筑質(zhì)量。

基床表層以下過(guò)渡段級(jí)配碎石填層檢測(cè)要求:

①過(guò)渡段級(jí)配碎石填料粒徑、級(jí)配及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。②級(jí)配碎石中摻入水泥的品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。③基床表層以下過(guò)渡段級(jí)配碎石填層的壓實(shí)質(zhì)量應(yīng)采用地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、靜態(tài)變形模量Ev2、壓實(shí)系數(shù)K和孔隙率n五項(xiàng)指標(biāo)控制(K30≥150mPa/m，Evd≥55mPa，Ev2≥80mPa，K≥0.95和孔隙率n＜28%)。④在填筑壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)保證橋臺(tái)穩(wěn)定、無(wú)損傷。⑤填料應(yīng)分層壓實(shí)，采用大型壓路機(jī)械碾壓時(shí)，每層的最大壓實(shí)厚度不宜超過(guò)30 cm，最小壓實(shí)厚度不宜小于15 cm;采用小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備碾壓時(shí)，填料的虛鋪厚度不應(yīng)大于20 cm，每壓實(shí)層應(yīng)平整無(wú)積水現(xiàn)象。⑥級(jí)配碎石中水泥摻量允許偏差為試驗(yàn)配合比0～+1%。

4 過(guò)渡段級(jí)配碎石檢測(cè)指標(biāo)與時(shí)間關(guān)系

路橋過(guò)渡段級(jí)配碎石摻加了5%的水泥，受水泥初凝及終凝的影響，不同時(shí)間檢測(cè)出的數(shù)據(jù)不同，為保證獲得正確的檢測(cè)數(shù)據(jù)反映真實(shí)的壓實(shí)質(zhì)量，對(duì)過(guò)渡段級(jí)配碎石檢測(cè)指標(biāo)與時(shí)間關(guān)系進(jìn)行分析研究。

對(duì)于山咀特大橋沈方臺(tái)第5～30層的K，n，K30，Evd，Ev2等指標(biāo)在碾壓完成后按3種時(shí)間間隔檢測(cè):第一種，每隔10，70，130min檢測(cè)一次;第二種，每隔20，80，140min檢測(cè)一次;第三種每隔 30，90，150min檢測(cè)1次。通過(guò)大量試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，繪制檢測(cè)指標(biāo)與時(shí)間關(guān)系見(jiàn)圖3和圖4。

由圖3和圖4可知，壓實(shí)完成后壓實(shí)系數(shù)、孔隙率與時(shí)間沒(méi)有影響、與級(jí)配碎石的級(jí)配及壓實(shí)質(zhì)量有關(guān);而Evd、Ev2由于水泥終凝的影響，與時(shí)間基本成正比;K30由于水泥初凝的影響，壓實(shí)60min后基本趨于穩(wěn)定。

5 過(guò)渡段沉降評(píng)估分析

于山咀特大橋沈方臺(tái)路橋過(guò)渡段自2008年5月開始施工，至2008年8月施工至路堤基床底層非凍脹土底面，累計(jì)填土高6.8 m。施工階段沉降量分別為DK117+299.99斷面2.4 mm，DK117+319.99斷面7.2 mm。應(yīng)用沉降觀測(cè)評(píng)估軟件分析:DK117+299.99斷面504 d最終沉降量3.2 mm，擬合相關(guān)系數(shù)為0.94;DK117+319.99斷面562 d最終沉降量7.9 mm，擬合相關(guān)系數(shù)為0.92，兩個(gè)斷面均滿足評(píng)估技術(shù)指南要求。

圖3 過(guò)渡段級(jí)配碎石壓實(shí)系數(shù)、孔隙率、動(dòng)態(tài)變形模量、靜態(tài)變形模量與時(shí)間的關(guān)系

圖4 過(guò)渡段級(jí)配碎石地基系數(shù)K30與時(shí)間關(guān)系

2008年9月1日路基填筑完成，至2009年11月7日過(guò)渡段中DK117+299.99斷面累計(jì)沉降為0.8 mm，相鄰路基DK117+319.99斷面累計(jì)沉降1.2 mm，路基與過(guò)渡段之間沉降差異為0.4 mm。

6 結(jié)論

1)采用施工配合比:5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石25%，石粉 45%，P.O42.5水泥5%(外摻)，通過(guò)YZ25B振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)6遍(靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振2遍、弱振1遍、靜壓1遍)的施工工藝可滿足質(zhì)量要求。

2)壓實(shí)完成后壓實(shí)系數(shù)、孔隙率與時(shí)間沒(méi)有影響，與級(jí)配碎石的級(jí)配及壓實(shí)質(zhì)量有關(guān);而Evd、Ev2由于水泥終凝的影響，與時(shí)間基本成正比;K30由于水泥初凝的影響，壓實(shí)結(jié)束60min后基本趨于穩(wěn)定。

通過(guò)上述施工工藝，過(guò)渡段的施工質(zhì)量得到了很好的控制，同時(shí)滿足了無(wú)砟軌道鋪設(shè)工后沉降及差異沉降的要求，可為類似過(guò)渡段施工提供參考。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2007］47號(hào) 新建時(shí)速300～350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2007.

［2］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)函［2005］160號(hào) 客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［3］中華人民共和國(guó)鐵道部.TZ 212—2005 客運(yùn)專線鐵路路基工程施工技術(shù)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［4］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2006］158號(hào) 客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

［5］韋有信，錢小益，李成輝.高速鐵路過(guò)渡段剛度最佳過(guò)渡方式研究［J］.鐵道建筑，2011(11):71-73.