客运专线无蹅轨道路基施工技术

2012-03-23 02:13崔红李国斌
城市建设理论研究 2012年4期
关键词:铁路施工技术

崔红 李国斌

摘要:简要介绍客运专线无蹅轨道路基技术要点,无蹅轨道路路基施工工艺及技术标准,以及路基检测、沉降观测和预压土卸载方面的施工体会。

关键词:客运专线 铁路 无蹅轨道 施工技术

F560.83

进入21世纪以来,城市轨道交通、高速铁路和快速客运专线等有轨交通在我国迎来了历史性的发展机遇,将形成覆盖我国主要城市的城市公共交通、快速客运和高速铁路等网络。少维修、高稳定性的无碴轨道的开发与应用,是有轨交通轨道结构发展的必然趋势。

一、无蹅轨道路基技术要点

客运专线铁路要求轨道具有持久稳定的高平顺性,以满足高速行车平稳、安全、舒适的要求。为保障高速铁路轨道的高平顺性,对路基结构的要求是:设计和施工必须控制路基变形,保证路基刚度的均匀性以及列车运行及自然条件下的稳定性。因此,客运专线铁路必须在路基结构、路基材料及路基施工工艺等方面采取一系列与普通路基不同的技术标准才能实现。具体表现在应有一个强度高、刚度大的路基基床,沉降很小或没有沉降的地基以及沿线路方向平缓变化的刚度等三个方面。

二、无蹅轨道路基施工技术

(一)基床以下路堤和基床底层施工

基床以下路堤及基床底层设计要求采用A、B组料或改良土,根据当地料源情况选用A、B组碎石类细角砾土填料填筑。为满足K30、Evd、Ev2检测要求,保证填料碎石粒径不大于1/4荷载板直径即7.5cm,料厂采用筛选设备对填料进行过筛。

基床以下路堤施工根据试验段压实工艺试验,控制现场含水量范围3.5%——4%、虚铺厚度35cm,采用18t,震动压路机压实,静压1遍、弱振2遍、强振2遍、在静压1遍,压实厚度为30cm。

基床底层施工根据实验段压实工艺试验,控制现场含水量在 3.5% ——4%、虚铺厚度35cm,采用18t,震动压路机压实,静压1遍、弱振2遍、强振2遍、在静压1遍,压实厚度为30cm。

路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织,把路堤填筑工作分为准备、施工、整型验收3个阶段,填筑、平整、碾压和检测4个区段,施工准备、基地处理、分层填筑、摊铺平整、洒水或晾晒、机械碾压、检验签证、路基整形8个流程。Evd动态变形模量测试仪、Ev2静态变形模量测试仪进行基床以下路堤及基床底层路基检测。

(二)基床表层级配碎石施工

铁路路基基床表层是路基直接承受列车动荷载的部分,路基基床表层由厚40cm级配碎石组成, 级配碎石要求采用的粒径、级配及材料性能应符合铁道部《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》规定。施工级配碎石采用0——2mm(40%)、2——8mm(12%)、8——20mm(30%)、20——45mm(18%)碎石拌和而成。根据基床表层级配碎石填筑按照“四区段、六流程”施工工艺组织,分为验收基床底层、搅拌运输、摊铺、碾压、检测试验和修整养护6个流程。基床表层路基检测按照指标要求控制。

(三)路堤与桥台、横行建筑物间过度段级配碎石施工

客运专线设计为保证列车高速运行时的平稳舒适,对路桥、路涵过渡段采用了刚度过渡的设计方法,在桥台后、横向构筑物两侧一定范围采用刚度较大的级配碎石掺入3%——5%的水泥作为过渡填筑段,以使过度段之间的刚度平稳过渡。

级配碎石采用的粒径、级配及秘料性能应符合规定,针、片状颗粒含量不大于20%,黏土团及有机物含量不超过2%。施工级配碎石采用石粉(30%)、0——5mm碎石(25%)、5——20mm(20%)、20——40mm(25%)碎石拌和而成,符合2号级配范围规定。施工掺入3.5%的32.5级普通硅酸盐水泥。根据过渡段级配碎石试验段压实工艺试验,控制现场含水量3.5%——4%,虚铺厚度在36mm,采用18t振动压实机械压实,静压1遍、弱振3遍、强振3遍、再静压1遍,压实厚度为30cm。与扶壁式挡墙接触部位大型压路机碾压不到,采用1.2t小型夯实设备夯实。过渡段级配碎石填筑按照“四区段、六流程”施工工艺组织,分为验收底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测修正4个区段,拌和、运输、摊铺、碾压、检测试验和修正养护6个流程。基床表层以下过渡段路基检测按照指标要求控制。

(四)严格控制路基变形和工后沉降

高速铁路路基上铺设无蹅轨道的核心问题是变形沉降控制,无蹅轨道对沉降变形特别敏感,特别是不均匀沉降。路基在无蹅轨道铺设完成后的工后沉降,应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm;沉降比较均匀、长度大于20m的路基,允许最大工后沉降量为30mm,并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足要求。路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm,过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。

无蹅轨道铺设后对路基沉降变形的调整范围是极其有限的,一般局部的沉降在扣件的可调整范围,大范围的均匀沉降应满足线路竖曲线圆顺的要求。对于调高量为30mm的扣件,扣除施工误差+6,-4mm,只剩20mm可调整,再考虑轨道结构变形要留由5mm的余量,实际留给运营部门调整的极限。对于更大范围的均匀沉降,德国的经验是3倍时是可以圆顺的,我国规范要求为扣件可调整范围的2倍,也就是30mm。过渡段的沉降的逐渐过渡和折角的要求在于控制不均匀沉降。

三、预压土卸载

路基实际预压土高度有3m、3.5m等不同设计值,几个月的预压期,根据《客运专线铁路无蹅轨道铺设条件评估技术指南》对刨面沉降管和沉降板观测数铺设无蹅轨道要求。说明该段路基地基处理及路基填筑所采用的技术措施是很成功的。

四、结语

无蹅轨道路基施工技术为我国的高速铁路路基施工积累了经验,检验了技术标准,必将在即将建设的高速铁路客运专线中得到推广和应用。

参考文献:

[1]《客运专线铁路路基施工技术指南》——基床;

[2]《客运专线铁路路基验收标准规范》——结构变形、变位限值;

[3]《客運专线基床表层级配碎石暂行技术条件》——级配碎石粒径级配;

[4]《客运专线铁路无蹅轨道铺设条件评估技术指南》——评估事项。

作者简介:崔红|(1975.4—),女,汉族,工学硕士学位,讲师、工程师职称,主要从事建筑节能研究。

李国斌(1971.2—),男,汉族,工学硕士学位,副教授、工程师职称,主要从事建筑节能研究。

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