王洪濤
(中鐵六局太原鐵路建設(shè)有限公司, 山西 太原 030001)
本文主要從高速鐵路有關(guān)的施工技術(shù)及質(zhì)量檢測方面進行分析,研究影響其路基質(zhì)量的因素,并且總結(jié)施工技術(shù)各環(huán)節(jié)所需注意的事項,最后對目前所用的施工質(zhì)量檢測方法進行闡述,希望可以為提高高速鐵路路基質(zhì)量提供一定的參考。
高鐵路基的建設(shè)是極其重要的,當路基建設(shè)結(jié)束后,就會開始進行正式的使用,在運行之時會受到可變荷載和永久荷載這兩種類型的作用力,導致路基受到損傷。在鐵軌上沒有任何列車運行的時候,該狀態(tài)所受之作用力為永久荷載,與之相反的就是當有列車運行之時,該狀態(tài)所受之作用力為可變荷載,這兩種性質(zhì)不同作用力會使高速鐵路路基受到損壞,從而使鐵路的使用時間減少。
由于路基完全處于外界當中,所以它的路基質(zhì)量會受到環(huán)境的干擾。當高速鐵路正式進行實際的運行中之時,當時的空氣濕度、天氣溫度等環(huán)境都會對高速鐵路的路基造成一定的干擾,這些自然環(huán)境的變化會讓高速鐵路路基的使用時間縮短。并且我國的地域廣闊,各處地理環(huán)境有著巨大的差異,例如南方的環(huán)境溫度較高,而北方則是相反,這些因素會讓鐵路路基受到損傷,使用年限變短。在投入使用的時間過長,路基就會出現(xiàn)一定程度的風蝕,這就會影響路基的質(zhì)量,使路基出現(xiàn)沉降問題。因此,在高鐵的建設(shè)中,相關(guān)人員應當做好防護措施,具體如下表1 所示;
表1 高速鐵路路基沉降變形控制標準
路基的質(zhì)量同施工時所用的原材料有著極大的關(guān)聯(lián)。填料的強度是評價填料質(zhì)量的關(guān)鍵指標,填料剛度以及強度必須滿足施工要求。因為高速鐵路路基受到可變荷載和永久荷載這兩種類型的作用力,對于填料材料有著非常高的要求,在目前的高速鐵路路基施工中,所用的材料多為強度較高、壓縮性較小的填料。其中,高鐵路基填料的粒徑采用統(tǒng)一分類法進行 劃分,如下表2、表3 所示。
表2 對于填料的粒徑采用“統(tǒng)一分類法”劃分
表3 高速鐵路路基施工的填料粒徑要求
在高速鐵路的建設(shè)中,路基的施工是極其重要的,而在整個環(huán)節(jié)中,過渡段尤為重要。在該環(huán)節(jié)施工之時,所用的原材料需要滿足施工要求。對于過渡段級配碎石范圍要求如下表4 所示。
表4 高鐵過渡段級配碎石范圍要求
1 測量準備
在路基填筑施工中,施工之前的準備很重要。其中,準備期需要使用全站儀進行導線控制測量,并且要進行聯(lián)測,從而達到測量規(guī)程。用全站儀沿線布置導線點及中線控制樁且進行加密工作。導線點要進行專門保護。另外,在施工環(huán)節(jié)里要不斷的進行復測,六個月一次,用導線點復測,從而使工作質(zhì)量得到提高。
使用水準儀進行高程控制,并利用本工程以外的高程控制點進行高程聯(lián)測,并全部滿足測量規(guī)程,布置高程控制網(wǎng),高程控制點進行專門保護。另外,在施工環(huán)節(jié)里要對高程控制網(wǎng)進行復測,并且保證每三個月復測一次。這樣做的目的是防止控制點受到破壞,或者出現(xiàn)一些細微的問題。此外,為了保護高程控制網(wǎng)的可靠性,應當及時的做定期檢查。
2 地基處理
在開工之前,應當查看圖紙或者根據(jù)工程師提供的路基范圍,清理場地出現(xiàn)的障礙物,并且對設(shè)施進行清理,并對現(xiàn)場核實和補充,及時通知業(yè)主及監(jiān)理工程師。
現(xiàn)場核實完成及設(shè)施清理完成后,及時按照規(guī)范進行場地清理。
場地清理包括清除路基范圍內(nèi)的樹木、灌木叢等均應在施工前砍伐或移植,徹底清除樹根、草皮等植物根系,清除的樹木應妥善放置并處理。如有種植土,應將種植土全部處理,并檢查是否有生活垃圾及建筑廢料,如有則立即清除,不得使用在路基填料中。
工藝試驗路段施工的主要目的在于采用選擇不同的施工方案做對比,選出其中最優(yōu)方案來進行全線路基施工。根基亞視情況適當調(diào)整松鋪厚度,用推土機進行填料攤鋪平整,平地機刮平,再用壓路機快速碾壓,對出現(xiàn)坑洼進行平整。確保每層壓實厚度不超過30cm,嚴禁傾填施工。路基頂面設(shè)置由中心至路肩設(shè)置排水坡。同時在施工時記錄好分層厚度、壓實系數(shù),由技術(shù)人員制定出計劃分層數(shù)、壓路機走行速度,壓實機械的類型、碾壓遍數(shù)、每層材料的松鋪厚度、材料含水量等。試驗完成后及時整理資料,并將結(jié)果報批至監(jiān)理工程師處。路基填筑應整平,厚度要均勻,層面無顯著的局部凹凸。
在路基施工中,應當按照一定的組織實施,即:三階段、四區(qū)段、八流程的施工工藝組織實施,驗收標準:按照《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》(TB10414-2003)及業(yè)主下發(fā)文件進行路基填筑。
在施工過程中,最重要的部分就是填筑施工,為了保證高速鐵路路基滿足質(zhì)量要求,必須合理進行施工的設(shè)計,保證設(shè)計圖紙的科學合理,并且必須按照最終得出的施工方案和圖紙中的規(guī)定完成有關(guān)的施工任務(wù)。
在施工前,為保證路基的質(zhì)量,需要對填筑所用的材料進行檢測,保證料源不出質(zhì)量問題。進行施工之時,應當對放樣邊樁及中樁做好標識,同時將在邊樁及中樁上記下測量出的結(jié)果(測量的數(shù)據(jù)指標為樁體的厚度),并且使用畫網(wǎng)格線的方式,將現(xiàn)場網(wǎng)格所需的卸料量通過數(shù)學方法得出,通常網(wǎng)格尺寸縱橫向
分別為7 和6m。除此之外,還需要根據(jù)室內(nèi)標準試驗以及實際的施工情況對施工展開合理的調(diào)整,實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整施工的方式,達到提高施工質(zhì)量的目的。
在碾壓施工環(huán)節(jié),需要采用靜壓、弱壓、強壓的施工方式,并且根據(jù)實際的施工情況,合理調(diào)整碾壓的遍數(shù),同時為保證碾壓的有效性,需要控制碾壓速度在3~6km/h 之間,碾壓的擊振力在400~500kN 之間。
在以前高鐵實施的開始,用于測量施工現(xiàn)場的填土密度的方式,通常用灌砂、環(huán)刀和核子密度儀等方式,根據(jù)填料方式的不同,選擇合適的方式,環(huán)刀法適用于測定粉土和黏性土。蠟封法適用于測定環(huán)刀難以切削并易碎裂的土。灌砂法適用于現(xiàn)場測定最大粒徑小于75mm 的土。灌水法適用于現(xiàn)場測定最大粒徑小于200mm 的土。氣囊法適用于測定最大粒徑小于40mm 的土。核子射線法適用于現(xiàn)場測定填料為細粒土、粗粒土的壓實密度。不過這些方法都會對壓實土面造成破壞。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,可能會有更加精密且不會對壓實土面造成破壞的技術(shù)。
高速鐵路路基的質(zhì)量主要是通過它的變形性質(zhì)和彈性層狀的剛度這兩項指標進行體現(xiàn),一般使用K30 檢測土體在荷載作用下,下沉量基準值所對應的荷載強度與下沉量基準值的比值。其中,這個試驗主要應用于土石的混合填料中,但是它的粒徑不能過大,否則會影響高速鐵路的建造,對其的質(zhì)量有很大的影響。同時,測試的有效深度也有一定的要求,相關(guān)人員必須按照相關(guān)規(guī)格選擇,防止錯誤出現(xiàn)。
永久荷載與可變荷載這兩種作用力作用高速鐵路路基,在保證路基施工滿足施工要求的基礎(chǔ)上,還需要進行動態(tài)和靜態(tài)質(zhì)量檢測,這兩種檢測方式通過引用自動模量Evd 參數(shù),可以獲得更加真實的高速鐵路路基的壓實度,檢測結(jié)果十分準確。
隨著社會的不斷發(fā)展,人們的需求越來越高,而高鐵作為一種交通方式,在生活中起著十分重要的作用。同時,它的質(zhì)量會直接影響它的運行穩(wěn)定性和安全性,而對于它的施工技術(shù)和檢測方式進行研究有助于提高我國的高速鐵路路基質(zhì)量,因此需要在這方面加大重視程度,找出提高高鐵路基質(zhì)量的有效措施,使高鐵的建設(shè)不會出現(xiàn)問題,并且可以讓人們放心的使用,讓我國的交通事業(yè)更進一步。