铁路填筑路基压实质量控制探析

铁路填筑路基压实质量控制探析

【摘要】近年来,随着我国综合国力的不断提升,铁路建设也取得了显著的发展和进步。铁路运行速度快,技术标准高,为了保证列车安全运营,对铁路路基施工技术和压实质量的要求愈发严格。基于此,本文以牡丹江至佳木斯铁路路基工程为例,阐述铁路路基施工技术以及压实质量控制要点,旨在提高路基填筑施工质量和施工效率,同时创造良好的经济社会效益,为相关工程提供参考和借鉴。

【关键词】铁路路基;质量控制;连续压实

1工程概况

本工程属于牡丹江至佳木斯铁路路基工程,其中MJZQSG-9标段二工区路基施工里程为DK356+139.53~DK361+641.80(共三段路基:DK356+139.53~DK356+901.76、DK357+365.00~DK357+916.18、DK360+797.81~DK361+641.80),路基全长2157.4m。全线路基平均填高10m,平均填筑层数为33层。合计总填方量为35.8×104m3,总挖方量为12.8×104m3。工程施工过程中涉及2.3×104m3表层级配碎石、2.2×104m3过渡段级配碎石、8.8×104m3非冻胀AB组土以及22.5×104m3ABC组土。整个路基由0.7m厚基床表层、1.6m厚基床底层以及基床以下路堤组成。

2路基填筑的准备工作

2.1施工方法确定。受地形地质条件影响,加上路基填筑压实工期紧、难度大,该段路基填筑压实施工时采用了连续压实系统,取代了传统压路机碾压施工方法,满足施工进度要求,且路基填筑安全、质量可控,具有较好的经济和社会效益。该技术结合了施工企业的实际情况,在高速铁路复杂地质条件下具有很好的推广和应用价值。

2.2施工准备。铁路路基填筑施工前需要做好充分的准备工作,有利于加快工程进度和保证施工质量。首先认真调查和勘探施工路段现场,检查设计文件和实际情况是否吻合,重点调查特殊路基的地下水和地质分布情况,对土石的类别情况进行分析,研究取土、弃土、运土以及填土施工方案;然后对铁路沿线的征地拆迁以及管线迁移工作进行审查评议,设计关于路基施工附近的树木迁移方案,研究出适合本工程建设的前期方案,确定施工机械的进场条件,以充分发挥施工机械设备的作用;同时建立施工实验室,制定安全质量保证制度,确定工程项目的人员组织架构,重点考察临时道路、施工管线和机械设备等是否满足路基工程开工条件等。

3路基填筑施工技术

铁路路基填筑常用施工技术包括竖向填筑法、分层压实法、连续压实法、冲击压实法和强力压实法,本工程根据施工条件采用以连续压实法为主的技术进行施工。

3.1连续压实法的原理。连续压实法是通过振动压路机对路基的振动和压力的共同作用实现对路基的连续碾压。压路机的连续压实监测控制系统能够实时监测和控制路基压实度,该功能具体通过调控碾压厚度、遍数以及速度等施工参数来实现。

3.2路基填筑施工工序。(1)施工准备。主要包括:设计文件和图纸齐全并会审、已完成填料检测和试验段工艺性总结、施工方案完成审批并进行安全、技术交底[1]。(2)基底处理。按设计图纸、规范及路基填筑施工方案要求处理好基底。首先勘测地质并测定相关地质参数,接着清理地表和设置临时排水设施,最后冲击碾压基底进行加固,若是软基则需额外根据设计图纸进行加固。(3)分层填筑。根据施工图,基床以下路堤填料选用C组料,并进行相关试验检测,选用质量满足规范要求、具有良好级配的填料填筑路基。由于本段路基两侧边坡每间隔0.6m填高横向铺设一层双向土工格栅,施工时,控制每层材料的松铺厚度在38cm左右、松铺系数为1.26,并保证每层材料的填筑厚度基本均匀。(4)摊铺整平。摊铺时应全断面均匀进行,并控制每层虚铺厚度。自卸汽车布料之前,根据自卸汽车的装载方量在路基绿色交通顶面用白灰洒出上料网格区域,使每个网格内卸1~2车为宜,布料完成后先后进行推土机初平和平地机精平。为使每层填料的虚铺厚度及填料宽度符合图纸要求,填筑前应先测量放线,并用竹竿放好本层填筑边线及标高,为保证路基压实质量,两侧边线各加宽50cm。当需要设置横向填筑接头时应采用搭接法,保证纵向搭接长度不少于2m,上下两层填筑接头错开至少3m。为便于路基排水,顶面设置4%横向排水坡。(5)洒水晾晒。填料碾压前应检测碾压土壤的含水率,含水率较低时可进行洒水处理,较高时可通过翻挖和晾晒降低含水率,最佳含水率宜控制在±2%。(6)碾压夯实。本工程路基施工过程采用振动压路机进行碾压夯实,其碾压顺序和遍数为:先静压1遍,再弱振1遍,再强振3遍,最后静压1遍,压路机的碾压速度设置为3.0~3.5km/h。使用连续压实系统时应注意以下几点:①根据相同填料与工艺试验确定参数,在连续压实系统中设定填筑厚度(虚铺厚度0.38m);②压路机每次碾压同一位置时系统会自动累计碾压遍数。系统运行前,应根据同填料的填筑工艺试验成果所确定的参数在系统中设定碾压组合方式(设定碾压遍数时应注意:常规碾压1个往返为1遍,而在连续压实系统中则为2遍);③压实遍数平面视图可以由连续压实系统自动生成,其能够直观反映整个路基表面的碾压遍数,从而便于操作手通过观察显示屏界面来准确得到碾压信息;④由施工经验总结出的压路机碾压速度为3.0~3.5km/h,在进行现场碾压时,驾驶员可以根据压路机配备的速度仪表盘将速度大致控制在工艺参数左右。当使用连续压实系统后,驾驶员可以根据系统显示的碾压速度进行精准控制[2]。(7)路基整修。路基整修应符合设计结构尺寸的要求,且整修后的路基应满足相关规范和检验标准。(8)质量检测。每一层路基填料碾压压实后,需及时检测各种相关指标。通常使用地基系数、压实系数等指标进行评价,使用K30路基检测仪等仪器检测,压实系数≥0.92,地基系数K30≥130MPa/m。(9)路基填筑试验段。路基填筑试验段是必不可少的前置环节,要充分考虑试验段的成本和代表性,试验段长度宜控制在100~200m范围内。

4路基填筑压实的质量控制要点

4.1填料质量的控制要点。路堤填料种类和质量应符合设计和规范要求,填料检验项目及频次应符合表1的规定。填筑同一层路堤全平面;②当使用粗砾土和碎石类土填筑时,其最大粒径不得超过7.5cm;③路堤重叠搭接处应注意压实,不同区域搭接重叠长度应符合相关规范要求;④应做好地基及其两侧一定范围内的防排水措施;⑤基床以下路堤填筑相关检验项目应符合相关规定。

4.2路堤压实的控制要点。非浸水路堤基床以下路堤压实标准应满足表2的要求。基床以下路堤填筑应符合下列规定:①应使用相同填料

4.3路基压实的安全注意事项。安全施工是影响路基压实质量的一个重要因素,施工过程中安全措施应符合以下要求:①路基施工作业范围内应设置安全警示标志,施工机具驾驶人员应服从现场管理人员的指挥;②施工机具行进路线及其施工范围内不得有人员休息;③在路基边坡附近进行施工机具作业时,应当在专人观察和指挥的前提下减速慢行;④路基填料的来源应符合当地的环保规划和土地利用政策,取土场的选址、大小和坡度等指标应满足规范和设计图纸的要求[3]。

4.4路基压实的环保举措。路基填筑的施工过程中会产生很多灰尘、噪声和一些建筑垃圾,环保措施处理不充分不但会遭受周围居民的投诉,而且垃圾埋入填筑土中会降低路基质量,垃圾排放施工过程中环保措施应符合以下要求:①路基填料运输过程中用帆布覆盖,现场施工便道经常进行洒水降尘;②合理安排施工机具和设备的工作时间段,夜间要注意噪声防控;③施工机具和设备的废油料及废电瓶不得任意丢弃,应集中回收处理。

5结语

路基连续压实监测系统近几年在我国铁路工程领域开始大范围推广使用,是我国今后铁路路基填筑施工发展的趋势,也是铁路工程企业实现“走出去”战略,参与国际市场竞争的一件“利器”。路基连续压实监测系统研究成果紧密结合了我国铁路施工企业的实际情况,顺应了当前铁路发展趋势,不仅可以提高路基填筑施工质量和效率,也提升了企业在国内乃至国际市场的竞争力,值得大力推广和应用。

作者:刘志广 单位:中铁二十二局集团第二工程有限公司