于铁弓
摘 要:路桥过渡段结构的重要性使铁路、公路工程施工中广泛得以重视。哈五线路桥过渡段填料设计采用级配碎石或A、B组粗粒土结合土工材料加固。施工中大多采用级配碎石。笔者通过哈五线的施工,浅谈路桥过渡段的施工技术措施。
关键词:路桥过渡段;填料选择;设置方式;加固措施
路桥过渡段是路基和桥梁的过渡结构。是实现路基刚性平稳过渡的关键部位.且由于桥台为线路纵向刚度突变的区域,列车在经过过渡段时会对桥台或其过渡段产生较大的冲击作用力.这种冲击作用力导致过渡段内产生道碴翻浆、路基下沉变形以致轨道结构发乍破坏等线路病害。随着铁路等级的口益提高,特别是高速、快速铁路在我国将得以发展.路桥过渡段在结构设计、填料选择及施工工艺等各方面将更科学化、合理化。路桥过渡段应满足以下三方面结构要求:(1)刚度和强度的要求。(2)平稳过渡,中间无断接。(3)工后沉降符合设计要求。
下面分别对过渡段施工填料选择、施工措施及加固措施各方面加以论述。
一、施工填料
传统填料采用石灰土或一般土填筑.一般土刚度和强度较小,石灰土属水软性材料。遇水时容易变软,强度显著降低。此两种填料均满足不了过渡段强度和刚度要求。目前过渡段施工中填料采用A、B组粗粒土、水泥稳定土和级配碎石等优质填料。
(一)级配碎石
级配碎石是一种矿质混合料。由不同粒径的集料,按照一定的比例组合搭配起来,经压实能达到最大密实度(最小孔隙率)和最大摩擦力的优质填料,组成级配碎行的原材料应符合下列要求:①为保证级配碎石有较大摩擦角,应采用棱角分明碎石,片状、针状碎石含量不超过20%。②最大粒径满足要求,粒径过大在运输中易出现离析。过小则强度和刚度满足不了要求。③碎石洁净,本身强度高,泥及有机质含量小于2%,质软易碎碎石含量不超过10%。其材料压碎值标准试验不大于30%,用级配碎石填筑时当孔隙率<20%时,其强度和刚度衡量指标k30值大于150kpa/m,孔隙率愈小,b值越高。
(二)水泥稳定土
水泥稳定土包括水泥土、水泥砂、水泥碎石、水泥石渣和水泥石屑。水泥稳定土中水泥剂量一般不超过6%。其中水泥稳定土对细粒土而言其最大粒径小于10mm,小于2mm粒径含量大于90%;对中粒土而言其最大粒径小于30mm,小于20ram粒径含量≥85%;对粗粒土而言其最大粒径小于50mm。小于40mm粒径含量大于85%。水泥稳定土属于一种土体加固,通过在土中加入胶凝材料水泥,使土体和水泥通过化学反应形成一种综合体。从而使土体强度和刚度增强,它施工方便,效果良好,是目前过渡段施工中广泛应用的一种填料。
二、施工措施
(一)过渡段设置方式
为保证过渡段连续平稳过渡。过渡段应设置为一立体渐变体,使其满足刚度和强度渐变要求。台阶连接可使路基与过渡段紧密啮合,中间无滑动面,台阶坡度须缓于1:2。台阶连接法其过渡段出现刚度和强度轻微断接,但其稳定性好,且对桥台台背纵向水平推力较小,适用于抗水平推力较小的轻型桥台和浅基础桥台。
(二)两种过渡方式施工质量控制
台阶过渡段施工时过渡段应与两侧路基同时填筑,台阶高度施工方便可采用分层填筑厚度的l~2倍。与过渡段相邻处路基采用刚度和强度稍大的粗粒土填筑。两侧填土采用防水性能良好的细粒土(砂粘土)填筑。为防止路基雨水对桥台或涵背影响,紧靠台身做或15mm厚防水层。防水层材料可采用粘粒土或胶泥。防水层易出现空洞.为防止此问题可预先制作一木模板,模板高度略高于填筑厚度.过渡段施工前先将其立于下层表面,模板立于距离台背距离为防水层厚度处,使模板与台背形成一空槽。采用人工将防水填料填于槽内。同时在模板外侧铺筑过渡段填料,松铺平整后将木模板取出。路基填料和两侧填料侵入到过渡段填筑部位,使连接处界限模糊,填料混杂。为防止此毛病。可采用于台背划出两侧填土位置线,每一层填筑前用白灰在下层顶面划出本层填筑位置线,人工做成土坎后进行填筑。
三、过渡段的加固及质量控制措施
过渡段施工时,为减少过渡段和桥台的沉降差。保证线路的平顺,必要时应采取加固措施,具体加固措施有基础加固、人工合成材料加固、混凝土块加固、外掺加固料加固等类型。
(一)基础加固
此方法用于加固过渡段下部原地基。根据地基软土层深浅可采用深层加固和浅层加固,深层加同有粉体喷射搅拌成桩和深层搅拌桩以及各种挤密砂石桩,浅层加固有换填法、抛石挤淤法、砂垫层法。
(二)土工合成材料加固
土工合成材料加入到土体中能够起到加筋补强作用,提高七体的抗剪强度,土工合成材料可纵向和横向加固.必要时可纵向和横向联合使用,其上下层间距施工方便町取2—3倍过渡段填筑厚度,通常情况可取50—80cm。土工合成材料也可用于加固其连接部分,如过渡段与路基连接、过渡段与两侧横向填土连接处。
(三)混凝土块加固
该法用于加固过渡段底层,顶层和局部软弱部位。
四、过渡段施工中的几点注意事项
(一)填料控制
填料应采用洁净填料,中间无有机质及泥块,填料级配良好且含水量符合最优含水量控制范围,施工中每运至现场填料。随时进行取样试验,当含水量过大时。可采用翻松晾晒处理或加入含水量较小的填料现场均匀拌合。
(二)施工控制
严格控制填筑尺寸,避免其它填料侵入到过渡段。同时保障各相接部位压实到位,各种填料在拌制运输中防止自由落体运动,避免出现离析现象,已运至现场填料台出现离析庇在施工现场最新拌和,现场拌合时应注意拌和深度,不能在底部留有未拌和夹层,同时又不能破坏下承层表面。拌和应均匀,其均匀标志为混合料色泽均匀,没有厌团、厌条和花面现象.没有粗细颗粒富集。
(三)厚度控制
根据填筑尺寸和松铺厚度计算其所用填料车数,均匀倒土,粗平后采用挖探坑或水平测量仪检查其填筑厚度,局部低洼处人工找平,避免碾压后薄层找平。采用宁刮勿补原则施工。
五、结语
以上就是笔者根据实际工程总结出来的观点,希望能和同行们共同研究探讨这方面的经验。