焦東芝
(中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司,江蘇 蘇州 215151)
本文主要從高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)方面進(jìn)行分析,并從高速鐵路路基特征和高速鐵路路基施工技術(shù)以及高速鐵路路基施工的質(zhì)量檢測(cè)方法進(jìn)行了探討。以便于提高高速鐵路路基的質(zhì)量檢測(cè)方法以及施工技術(shù)。
高速鐵路路基完成施工建設(shè)后,正式投入運(yùn)行,在運(yùn)行過程中高速鐵路路基會(huì)受到兩種作用力,分別是可變荷載作用和永久荷載作用。當(dāng)鐵軌上沒有列車運(yùn)行時(shí)受到的是永久荷載作用;當(dāng)線路上有列車正在運(yùn)行時(shí),受到的是可變荷載作用。這兩種荷載作用也同樣會(huì)在不同程度上影響我們高速鐵路路基的使用壽命。
由于高速鐵路路基完全暴露在自然環(huán)境下,隨之而然的高速鐵路路基受環(huán)境干擾的因素較高。在高速鐵路投入運(yùn)行時(shí),空氣濕度,是否潮濕、天氣溫度以及氣候還有環(huán)境的變化等等一系列自然原因都會(huì)對(duì)高速鐵路路基的使用壽命造成不同程度影響。西北風(fēng)沙大、南方高溫、北方低溫這些自然因素都會(huì)對(duì)高速鐵路路基造成影響。高速鐵路運(yùn)行一段時(shí)間后都會(huì)出現(xiàn)不同程度的風(fēng)蝕以及沙土對(duì)高速鐵路的影響。其中路基沉降變形為路基施工中的控制重點(diǎn),具體控制數(shù)據(jù)如下表1所示;
表1 高速鐵路路基沉降變形控制標(biāo)準(zhǔn)
路基的質(zhì)量好壞很大程度上取決于路基材料的好壞。填料剛度以及強(qiáng)度都屬于我們對(duì)高速鐵路路基施工的填料要求。高速鐵路路基需要承受兩個(gè)荷載作用,分別是可變荷載作用和永久荷載作用。因此,高速鐵路路基就要對(duì)填料材料要求十分嚴(yán)格。施工中多選用的是強(qiáng)度較高、壓縮性較小的塊石、碎石、礫石、砂土和粗粒混合土等材料。我們將粒徑用“統(tǒng)一分類法”進(jìn)行了詳細(xì)的劃分,具體數(shù)據(jù)見下表2、表3;
表2 “統(tǒng)一分類法”的粒組劃分
表3 高速鐵路路基施工的填料粒徑要求
高速鐵路路基施工過程中的關(guān)鍵工序是過渡段施工,施工中多選擇級(jí)配良好的砂礫石、級(jí)配碎石,作為過渡段的填料,過渡段級(jí)配碎石范圍區(qū)間要求如下表4;
表4 高速鐵路過渡段級(jí)配碎石范圍要求
筏板基礎(chǔ)+碎石墊層+管樁+墊層混凝土形式管樁對(duì)過渡段進(jìn)行優(yōu)化處理,這是高速鐵路路基建設(shè)過程中路基過渡段大部分是技術(shù)手段。高速鐵路路基過渡段的重要加固工藝是管樁,也可以說是我們高速鐵路路基質(zhì)量穩(wěn)定的有效保障。具體 施工注意事項(xiàng)如下表5:
表5 高速鐵路路基樁體施工的注意事項(xiàng)
路基施工技術(shù)體系中填筑施工工序中高速鐵路施工的重要組成部分,為確保高速鐵路路基的施工質(zhì)量,施工單位必須嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)及施工圖紙要求進(jìn)行規(guī)范施工。
高速鐵路路基施工過程中,需要在結(jié)構(gòu)物外放樣邊樁及中樁上分別以記號(hào)形式將實(shí)測(cè)厚度及虛鋪厚度進(jìn)行分別標(biāo)記,并運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)畫網(wǎng)格線的方法將所有網(wǎng)格的卸料量計(jì)算出來,網(wǎng)格尺寸以縱向間距7m,橫向間距6m 為宜。為保證路基填筑施工質(zhì)量,施工單位需對(duì)料源進(jìn)行定期檢測(cè),同時(shí)利用室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)高速鐵路路基施工現(xiàn)場(chǎng)控制指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
碾壓工序中,宜采取靜壓1 遍,弱壓2 遍,強(qiáng)壓2~4 遍的頻率。同時(shí)碾壓設(shè)備的擊振力為400~500kN,靜壓、弱壓及強(qiáng)壓的碾壓速度控制在3~6km/h。
我國(guó)高速鐵路發(fā)展的前期,填土密度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量主要有注水法、環(huán)刀法和灌砂法,這些方法都是通過破壞壓實(shí)土面來測(cè)量的,每種方法都適用于各種不同的填料方式?,F(xiàn)在很多檢測(cè)單位利用微電子技術(shù)通過放射性元素測(cè)量填土的密度和含水量,這種方法可以幫助我們快速方便地檢測(cè)填土的容重和含水量,它不僅僅效率高而且操作十分簡(jiǎn)單,得出的數(shù)據(jù)也極其直觀明顯。結(jié)合以上分析,這種方法十分使用在路基填土施工中,該方法常常與傳統(tǒng)方法互相配合使用。
高速鐵路路基變形性質(zhì)、彈性層狀地基剛度的指標(biāo)即高速鐵路路基本身的系數(shù),與承壓板檢測(cè)法是息息相關(guān)的,通過變形模量E(Ev2)和地基體積系數(shù)K30等都是承壓板檢測(cè)法檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)。
永久荷載與可變荷載的雙重作用是高速鐵路路基的主要特點(diǎn),在保證高速鐵路路基施工質(zhì)量的前提下,施工單位要進(jìn)行靜態(tài)質(zhì)量檢測(cè)和動(dòng)態(tài)質(zhì)量檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。在1997年高速鐵路路基的壓實(shí)度檢驗(yàn)引用自動(dòng)模量(回彈模量)Evd 參數(shù),隨后我們發(fā)現(xiàn)它的檢測(cè)結(jié)果十分準(zhǔn)確,并廣泛應(yīng)用我國(guó)高速鐵路路基的質(zhì)量檢測(cè)中。
我國(guó)的交通事業(yè)也越來越受到重視,地區(qū)交通發(fā)達(dá)才能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而高速鐵路在我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展中占據(jù)著重要地位。作為我國(guó)主要出行方式之一,高速鐵路路基的質(zhì)量與高速鐵路的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性有著緊密的關(guān)系。探究高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)方法分析對(duì)我國(guó)高速鐵路路基建設(shè)有著至關(guān)重要的影響。因?yàn)槭┕さ馁|(zhì)量直接影響到高速鐵路的使用時(shí)長(zhǎng),因此世界各高速鐵路國(guó)家都在研究如何提高高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)方法,來確保高速鐵路的價(jià)值得以充分發(fā)揮,使高速鐵路發(fā)展的更高速、人們的出行更方便舒適、列車運(yùn)行更安全。