周馳陽(yáng)
(中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司,湖北 武漢 100885)
武漢市軌道交通機(jī)場(chǎng)線工程出入場(chǎng)線起于天河機(jī)場(chǎng)站3期工程,沿線大部分采取隧道建設(shè)方式,向東北方向布線,后轉(zhuǎn)入高架,跨越了機(jī)場(chǎng)路北延線、橫天公路和漢孝高速公路匝道,最終到達(dá)天河停車場(chǎng)。本段軌道交通工程中由明挖區(qū)間、高架等部分組成。
以軌道交通基本狀況為切入點(diǎn),對(duì)比國(guó)家鐵路荷載標(biāo)準(zhǔn),分析結(jié)果表明若從荷載比值的角度來(lái)看,地鐵為國(guó)鐵的70%、輕軌為國(guó)鐵的60%。根據(jù)此特點(diǎn)明確軌道交通建設(shè)過(guò)程中的基本要求,應(yīng)注重路基基床和基底表層兩部分結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載情況,具體應(yīng)達(dá)到國(guó)鐵的60~70%。結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況,軟土地區(qū)的地質(zhì)條件相對(duì)欠佳,以軟弱土層居多且含大量地表水。
1) 經(jīng)勘察得知站場(chǎng)區(qū)域內(nèi)地形條件欠佳,總體高低起伏,區(qū)域內(nèi)分布有荷塘、水溝等;以各地段地質(zhì)情況為基本依據(jù)采取與之相適應(yīng)的處理措施,以便給土石方工程施工創(chuàng)造良好條件;2) 站場(chǎng)場(chǎng)區(qū)建設(shè)規(guī)模相對(duì)較大,加大了土石方回填難度,要求區(qū)域內(nèi)的土體含水量維持在較低水平,需加強(qiáng)場(chǎng)內(nèi)排水以免對(duì)填土施工造成不良影響;3) 站場(chǎng)內(nèi)存在較明顯的積水現(xiàn)象,高效的排水措施必不可少,尤為關(guān)鍵的是強(qiáng)降雨天氣,盡可能消除積水對(duì)土方工程帶來(lái)的不利影響;4) 站場(chǎng)內(nèi)分布有多處明浜、河道,應(yīng)對(duì)其采取處理措施以避免不均勻沉降現(xiàn)象。
1) 浜塘處采取素土填筑的方式,施工前先筑土圍堰,將內(nèi)部積水排干完成清淤作業(yè);2) 河浜、暗浜存在不同程度淤泥堆積現(xiàn)象,應(yīng)將其清理干凈;3) 擴(kuò)寬河堤岸,要求該部分寬≥1.0m,分層開(kāi)挖臺(tái)階并壓實(shí),宜向內(nèi)傾斜3%,處理后壓實(shí)度≥86%;4) 池塘清淤后安排開(kāi)挖作業(yè),持續(xù)至原狀土后及時(shí)停止,整理塘底以確保其具有較好平整性,設(shè)20cm 厚隔離層(選擇石灰土),安排推土機(jī)壓實(shí);此后按分層作業(yè)的方式依次完成素土填筑作業(yè),加強(qiáng)壓實(shí)處理,厚度300mm;5) 由于浜塘的地質(zhì)特殊性易發(fā)生雨水堆積現(xiàn)象,要求在回填素土前做好準(zhǔn)備工作,即填筑20cm 厚的石灰土,經(jīng)壓實(shí)處理后消除彈簧土現(xiàn)象。
1) 填筑。本項(xiàng)目采用水平填筑、機(jī)械化作業(yè)方式。根據(jù)路基段與停車場(chǎng)區(qū)域的綜合情況,采取橫斷面全寬縱向水平分層的方式,經(jīng)試驗(yàn)后確定合適的工藝參數(shù),如各層厚度等。標(biāo)高點(diǎn)采取每間隔20m 依次設(shè)置的方式,各層松鋪厚度≤30cm。遇到地形起伏較大的區(qū)段時(shí),優(yōu)先填筑低處。邊坡兩側(cè)在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上適當(dāng)加大填筑量,即超填50m 寬或更多,填筑結(jié)束后刷坡整平。以自卸車工作能力(裝載量) 為基準(zhǔn),確定合適的堆土間距。
2) 攤鋪整平。此階段細(xì)分為兩個(gè)環(huán)節(jié),選用推土機(jī)初平,隨后利用平地機(jī)精平,各處施工要以層面平整為基本原則。攤鋪整平作業(yè)時(shí)同步預(yù)壓路肩,以提升該處的穩(wěn)定性,壓路機(jī)正式進(jìn)入該處作業(yè)時(shí)可避免滑坡,此方法在停車場(chǎng)邊側(cè)也適用。
3) 控制最佳含水量。所用填料的性能直接影響到地基的整體處理效果,以最佳含水量為基本參考,檢驗(yàn)實(shí)際所用填料的含水量,若超出該值的+2%通過(guò)晾曬的方式處理;若低于-2%表明含水量不足,可適當(dāng)灑水補(bǔ)充。
4) 碾壓作業(yè)。確保碾壓質(zhì)量的關(guān)鍵在于填筑層各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求相符,如各層厚度、平整度,在確認(rèn)無(wú)誤后方可整平,再安排相關(guān)設(shè)備碾壓。首先使用小噸位光輪壓路機(jī),利用該設(shè)備對(duì)土層預(yù)壓,再安排拖式壓路機(jī)處理,達(dá)到整平的效果后利用振動(dòng)壓路機(jī)做最后的碾壓處理。優(yōu)先從路基邊緣處碾壓,再逐步向中間區(qū)域推進(jìn),遵循先慢后快的原則,前期以弱振為主,后續(xù)階段轉(zhuǎn)為強(qiáng)振的方式[1]。各道碾壓時(shí)設(shè)備要形成足夠的重疊寬度,不同設(shè)備的要求各不相同,光輪壓路機(jī)控制為輪寬的1/2,振動(dòng)壓路機(jī)則控制在40~50cm。同時(shí)各區(qū)段也要形成重疊,具體寬度為2.0m。
5) 填平區(qū)檢測(cè)。每結(jié)束一層填筑作業(yè)后安排專員檢測(cè)厚度情況,將結(jié)果報(bào)給監(jiān)理工程師,在通過(guò)驗(yàn)收后方可組織下一層施工;利用取樣的方式檢驗(yàn)壓實(shí)度,根據(jù)所得結(jié)果分析樣品所在區(qū)段的壓實(shí)情況,與設(shè)計(jì)要求對(duì)比分析,明確實(shí)際施工效果。
6) 預(yù)留沉降量。填筑作業(yè)與后續(xù)使用過(guò)程中,路堤易出現(xiàn)不同程度的沉降現(xiàn)象,以填料的性質(zhì)為主,綜合考慮基底情況、施工現(xiàn)場(chǎng)的自然環(huán)境(溫度、降雨量等),在上述基礎(chǔ)上確定預(yù)留沉降量。此外,為滿足相鄰路基的順坡連接要求,可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整預(yù)留沉降量,使其與設(shè)計(jì)要求相符。
1) 現(xiàn)場(chǎng)配備自卸車,將填筑所需材料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),優(yōu)先填筑低處,遵循先兩側(cè)后中間的操作原則,填筑后使用推土機(jī)找平。各段填筑所用的石料性質(zhì)要大體相同,不可出現(xiàn)各區(qū)段強(qiáng)度不一致的情況,且填料作業(yè)要具有連續(xù)性。
2) 石料粒徑會(huì)對(duì)施工質(zhì)量帶來(lái)較大影響,要求所有石料粒徑均≤0.8m,否則不滿足填筑要求。碼砌邊坡時(shí)根據(jù)不同的填高確定合適的工藝參數(shù),若填高未達(dá)到6m 要求碼砌高度≥1m;若該值超6m 適當(dāng)加大碼砌邊高度,應(yīng)≥2m。
3) 上路堤遵循分層填筑的原則,各層厚度≤40cm,下路堤各層厚度≤50cm;若所用石塊粒徑達(dá)到50~80cm,必須通過(guò)解小處理的方式使其成為小粒徑材料,優(yōu)先用于路基邊坡施工中;過(guò)渡層填筑作業(yè)所用碎石粒徑均要控制在150mm內(nèi)??墒褂眯∈瘔K找平,若存在縫隙則使用石屑填補(bǔ);部分石塊級(jí)配不良,投入使用后易產(chǎn)生較大空隙,此部分需填入石渣、石屑以免出現(xiàn)空隙積水問(wèn)題。
4) 填筑與碾壓均采取分層操作的方式,碾壓設(shè)備以重型壓路機(jī)為主,優(yōu)先從兩側(cè)開(kāi)始,逐步向中間推進(jìn),并通過(guò)試驗(yàn)的方式確定合適的碾壓遍數(shù)。
根據(jù)對(duì)各類規(guī)范的搜集及查閱,目前現(xiàn)有鐵路規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)要求見(jiàn)表1。城市道路路基規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)要求見(jiàn)表2。
表1 鐵路標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)指標(biāo)控制
表2 市政道路標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)指標(biāo)控制
從現(xiàn)行鐵路規(guī)范來(lái)看,盡管針對(duì)軌道交通站場(chǎng)路基提出了一套較為可行的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),但在工程實(shí)踐中依然有不足之處,針對(duì)此問(wèn)題選取試驗(yàn)段展開(kāi)分析,結(jié)合此段的情況合理控制質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)階段的鐵路施工狀況,普遍以里程為單位分為多個(gè)檢測(cè)段,由此依次完成檢測(cè)工作。軌道交通站場(chǎng)路基的特殊之處在于線路構(gòu)成復(fù)雜、路基覆蓋范圍廣,若直接套用標(biāo)準(zhǔn)將出現(xiàn)適用性不強(qiáng)的情況。對(duì)此選擇雙控指標(biāo),所用方法為環(huán)刀法、K30 法檢測(cè),各自應(yīng)用場(chǎng)景及方法不同,具體內(nèi)容見(jiàn)表3。
表3 本工程路基檢測(cè)指標(biāo)控制
根據(jù)現(xiàn)有的鐵路及市政道路檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),本項(xiàng)目基底至路基面每一層壓實(shí)度均符合設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)收要求,最大壓實(shí)度為第四層96%;路基基層表層承載力最大值為137MPa/m,基床底層最大值為117MPa/m,均符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
縱觀站場(chǎng)路基土石方填筑施工情況,各環(huán)節(jié)嚴(yán)格按預(yù)定方案執(zhí)行,作業(yè)規(guī)范,質(zhì)量滿足要求。項(xiàng)目竣工后通過(guò)對(duì)路基結(jié)構(gòu)的觀察可得知路基表面平整度優(yōu)良,并未出現(xiàn)通長(zhǎng)裂縫且路基面較為干燥,未發(fā)生大范圍積水現(xiàn)象。
隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,車輛段地基隨之增多,在此背景下圍繞軌道交通的路基狀況展開(kāi)研究具有必要性,要選擇與之相適應(yīng)的填筑施工方法。本項(xiàng)目中基于預(yù)定方案完成施工作業(yè),滿足工程質(zhì)量要求。