原飞飞
中铁十二局集团第三工程有限公司,山西 太原 030024
高速铁路的建成为人们的生产生活提供了便利,加强了各地区经济贸易往来。高速铁路施工工艺比较复杂,在建设工艺诸多方面都存在问题需要进行优化处理。在规定工期内保质、保量地完成高速铁路工程建设对于施工组织来说是一项挑战。在路基桥梁施工过程中,要不断加强对新技术的研究,并加强高速铁路施工过程中的质量控制,避免铁路运行中发生安全事故。
高速地基处理过程中,无水地段要将路堤征迁范围内的所有植被连根进行清理,清除深度需大于0.3m,并做好排水处理。当路基位于稳定斜坡上时,地基表层的处理方法如下:地面坡率缓于1 ∶10 时,路堤直接填筑在天然地面上,路堤高度小于基床厚度地段需清除草皮及植物根茎等腐殖物;地面坡率为1 ∶10 ~1 ∶5 时,清除草皮及植物根茎等腐殖物;地面坡率为1 ∶5 ~1 ∶2.5 时,原地面挖台阶,台阶宽度不小于2m;地面横坡陡于1 ∶2.5 地段路堤,其地面抗滑稳定安全系数不得低于1.25,否则应采取改善基底条件或设置支挡结构等抗滑措施。
当路基处于地基表层为松散土层时,应根据松土层厚度分别处理:当松土层厚度小于0.3m 时,将原地表碾压密实;当松土层厚度大于0.3m 时,应将松土翻挖,分层回填碾压,并满足相应路基部位的压实要求。
开挖路基如果存在种植农作物以及有过人工填土痕迹时,需要首先进行碾压、翻挖,再采用回填的方式增加密实度,在满足设计及规范要求的基础上进行路基施工,如图1 所示。施工路面根据实际情况处理过后,要对地面承载力进行测试,保证地基承载能力不小于160kPa,方可进行后续施工[1]。
在路基填筑施工过程中,主要可分成以下四个步骤:
图1 路面夯实
(1)合理选择填料和施工技术:在排除砂土类型的基础上,填料颗粒不大于145mm 为最佳。在填料选择之前,首先根据周围环境及土壤状况,选择合适的施工技术,对施工可行性进行实验研究,确定施工中相关质量控制措施,记录参数,最后将试验结果与相关部门进行报备,以研究结果为依据,对整个路基填筑施工加以指导。对路基填料取样进行测试,根据相关文件规定,对填料密度、承载力等进行检验,符合标准之后投入使用,如图2 所示。在路基填筑施工中,对所有使用的材料进行取样试验,以保证路基施工质量。
图2 桥梁过渡段施工
(2)机床以下路基施工技术:施工过程中,路堤填筑至标准后,要对中线进行恢复,并在间隔25m 地方立桩,依照相关设计要求进行测量计算,修筑路拱并进行压实作业。修筑路面前,要确保路拱和机床底层建筑的质量符合相关要求。边坡修筑过程中,也要根据相关要求,剔除多余部分,避免出现超剔或夯拍现象,发生时要及时进行分层夯实处理[2]。
(3)路基基床施工技术:基床修筑时,厚度约为2.3m,表层厚度约为0.5m,底部厚度约为1.8m,采用标准物料进行填充。基床底填料颗粒要满足颗粒始终小于200mm。路基与路基表层采用的施工技术选择不同,应根据具体施工情况进行分析选择。
(4)过渡段施工工艺:过渡段施工的同时,要与相邻路基一同施工,过渡段施工需用到较多大型施工器械。过渡段施工填筑方法为先用挖掘机进行挖装施工,再用自载汽车运输填充物料,接着用推土机将路面整平,最后利用压路机进行最终碾压并夯实。针对高度不足2m 的建筑物,则可以采用小型机械进行施工[3]。
在高速铁路施工前,成桩工艺试验是不可避免的环节,试桩数量不能低于3 根。通过试桩进行施工资料二次审核,确定施工机械、施工配料及施工过程中所需的全部工艺流程和机械。根据平面图纸划分重点施工区域,确定施工水准点及CFG 桩定位。桩位确定后,要用圆钢纤打深度不小于300mm 的孔洞,将石灰粉灌入其中,最终插竹签作为定位标志。钻机就位后,需先进行调整再进行入钻孔流程,钻孔力需逐渐加重力度。钻孔钻进深度需根据高速铁路工程规定以及工程规模大小展开具体施工。
高速铁路桥台、涵洞属于工程过渡段建筑,由于其自身的特殊性,不能采用大型机械进行施工,具体施工过程中,分层厚度以大于20cm 为最佳厚度,对于桥台涵洞施工需等隐形施工全部完成后再对其进行处理。在涵洞设计过程中,涵洞两侧需要设置长2m 的倒梯形过渡段,且高于洞顶1m 左右。建筑施工过程中,需对黏土封闭层及防水层进行保护工作。由于涵洞压实工作区域只有小型设备才能出入,因此需利用小型机械对桥台涵洞进行多次压实处理,以保证桥台涵洞质量[4]。
高速铁路施工的主要工作是设计台塅以及承台。承台施工设计是对高速路基底的稳定性展开设计,以保证桥梁安全。台墩施工设计是对其位置和形状根据施工地点进行设计,并对其密度进行测试,达到施工标准后再进行施工工作。设计方案具体形成后,要对施工的有效性进行控制,以此确保台墩设计符合设计方案中的具体要求,且保证台墩具备良好的连续性。在承台建设中,要明确钢筋预埋位置,并熟悉钢模板加固技术,控制浇筑温度,在避免水体干扰的基础上,对台墩进行一次性浇筑,减轻承台所需承受重量。另外,还要熟练掌握施工工艺,保证铁路桥梁施工中的承台与台墩施工一次成功[5]。
基础工程施工是保证施工质量的前提基础,在高速铁路基础施工中,首先,施工技术人员要认真完成施工现场勘探工作,这对地质勘察尤为重要,一旦发现不利于基底建筑的问题,需第一时间上报相关部门,及时调整施工技术。其次,运用混凝土浇筑施工技术对桥梁基底进行浇筑,并保持基底的稳定性。最后,处理基底需要运用钻孔灌注桩方法进行浇筑,基础过程需要对施工步骤进行严格控制与分析,并在施工后做好预防工作,有效保证路基桥梁施工质量[6]。
目前钻孔桩广泛运用于大型铁路桥梁中,钻孔灌注桩的施工工艺正在日趋成熟,然而由于该技术施工的工艺流程较为复杂,不可预见的影响因素多,因此成桩质量不佳导致的工程问题也十分常见。对于复杂地质情况下的钻孔桩一般具有桩径大、桩长长的特点,同时地质条件差、地下水情况复杂等因素直接影响钻孔桩成桩质量。根据多年施工经验总结如下:(1)选用优质膨润土造浆,在特殊地质中采取调整泥浆比重慢钻进的方法可有效保证成孔质量。(2)钢筋笼安装过程可通过采用预先接长钢筋笼的方式缩短钢筋笼时间。(3)二次清孔过程中针对采用传统换浆法难以减少孔底沉渣厚度的情况,可选择高压射水或高压射风方式辅助清孔,以此保证沉渣厚度满足要求。(4)从原材质量检测、混凝土强制拌和、运输、现场检测等环节保障混凝土质量,通过各部门协作保障混凝土连续灌注可极大地保证成桩质量。另外,钻孔灌注桩的承载力受桩侧泥皮厚度和桩底沉渣厚度的影响较大。
桥梁建设过程中,箱梁作用与承重梁作用相同。箱梁在建设之前,施工技术人员要做好前期清洁工作,保证箱梁位置能够建筑安装在建筑位置上。同时,对桥梁中各类电缆以及防撞钱等辅助线路统一进行处理,保证整个桥面具备平整特性。施工中,要按照一定顺序对涂料进行放置,并检查桥梁安全性。
综上所述,路基桥梁施工技术对高速铁路工程施工质量至关重要。在高速铁路施工过程中,要从技术方面对工程质量进行控制,加强对路基桥梁等基础设施建设,保障高速铁路运行中的安全性和稳定性,进而保障建筑施工行业和高速铁路行业稳健发展。