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【摘 要】 随着我国经济建设取得的巨大进步,我国铁路建设同样也取得了很大的发展。在铁路建设中,铁路路基是一种很普遍的施工项目,铁路路基施工的关键部位是控制好填筑质量和过渡段的处理,由于铁路路基桥头下沉而造成的一系列令人头疼的问题也接踵而来,如何在铁路建设快速发展的今天做好铁路路基桥头下沉压浆加固施工,值得铁路建设各单位部门关注。本文笔者通过自身施工管理经验,并结合对路基桥头下沉的各方调查及数据分析研究,对其进行了一定的思考,值得铁路建设的发展借鉴。
【关键词】 铁路路基;桥头下沉;压浆加固
引言:
铁路路基在施工的过程及施工交验使用后,一直都会存在路基下沉的持续与徐变,铁路路基桥头下沉也是不可避免的,但在铁路施工的过程中对这种下沉不采取措施加以控制的话,随着时间的推移,出现的病害也会越来越明显,因此如何对铁路路基桥头下沉压浆进行加固施工,成为处理桥头下沉的关键。
一、铁路路基桥头的施工要点
要清楚引起铁路路基桥头下沉的影响因素,对铁路路基桥头施工的了解和掌握是不容忽视的。铁路路基桥头施工的涵义是当铁路路基与铁路桥梁施工进行工序衔接的施工,而出现的一种过渡性施工,在铁路建设中专业性称为路桥过渡段施工。
铁路路基桥头施工的施工要点是,首先要利用经验公式计算过渡段长度,如设计对过渡段长度有明确规定的还要满足设计要求。过渡段的截面一般式倒梯形,处理好过渡段的基底,大多数需要设置排水盲沟,对底部用混凝土进行部分填充后,然后在其上采用级配碎石或A组填料进行分层填筑,分层碾压和分层检测,这个施工工序相对路基施工,有着更高标准的要求,因为过渡段一般距离较短,施工空间较小,且紧邻桥台,因此碾压时压路机不能各个角落都压实到位,这就需要采用小型压实机具对靠近台背的每一层进行压实以待检测。
选用的级配碎石或A组填料要确保填料合格,含水量、含泥量不超过规范要求,另外填料中不能含有垃圾、腐殖土等杂物。
二、导致桥头路基下沉病害的因素
1.地基条件
一般来说,地基土的土质及构造不同,所产生的沉降和沉降达到稳定所需要的时间也不同。路桥过渡段如果靠近河流、沟壑,往往地基土含水量较大,地质条件会更差,线路若修筑在条件差且未经很好处理的软弱地基土上,路桥过渡段的路基和桥的工后沉降量将显著不同,加上地基处理不到位,这样必然会加速加大桥头路基下沉量。
2.施工技术不到位
在进行施工时,对过渡段的施工工艺掌握不到位不清楚,部分施工作业队伍根据自身的施工经验进行填筑或者按照施工铁路路基的施工技术进行填筑,这样自然是達不到填筑标准的,其次在填筑过程中采用压路机大面积压实,或者采用挖机斗进行拍打压实,都是无法达到过渡段压实质量要求的,加上不按照每层压实检测工序施工,有的甚至不进行试验检测,依据施工经验判断,是导致铁路路基桥头下沉的重要影响因素。
3.路基与桥台结构差异
桥台一般是刚性结构,而路基则是柔性结构,它们的自重不同,强度不同,受力也会存在一定的差异性,由于这两种结构的差异,在路桥过渡段内,当受到动荷载作用时,在刚柔之间必然存在着沉降差。路基与桥台结构差异引起桥头下沉可分为两种:
(1)柔性(或半刚性)路堤与刚性桥台间,在路桥过渡点附近出现不均匀沉降。
(2)受路堤与桥台的刚度差异悬殊的影响,无法良好匹配,从而导致该部分轨道出现不平顺。这两种不平顺有可能单独存在,也可能同时存在于路桥过渡段线路病害中,其影响程度亦有轻有重。
4.填料不合格
填料达不到设计及规范要求,也会影响工后沉降,过渡段一般采用的是级配良好的碎石填料或A组填料,如果采用的级配碎石级配不好、A组填料级配不好或者采用不是级配碎石或A组填料,即使按照过渡段的填筑工艺进行施工检测,也是不能满足质量要求的,这样反而会埋下更多的工后下沉隐患在其中。
三、铁路路基桥头下沉压浆施工要点
在铁路路基桥头施工的过程中,尽管对影响下沉的因素进行细化控制,但路基桥头下沉的问题还是依然存在,为了避免这样下沉快速发展并不断持续,因此对铁路路基桥头进行压浆加固施工,是非常有必要的。
本文以某1-14.5m立交框架桥桥台与相衔接的过渡段路基整治方案为例,具体阐述路基桥头下沉压浆的施工要点。
1.压浆处理方案
在压浆处理施工开始之前,施工企业组织相关人员对桥头下沉进行了一周的观测,踏勘现场下沉实际情况,通过对一些数据采集分析,发现该桥头沉降量变化较大(其中有两天沉降量为4mm/d),因此编制桥头下沉施工专项方案的必要性很大。这样一来,通过观测分析对施工下沉的情况有了一个详细的掌握,对编制专项施工方案也有了有力的依据,再次,施工专项方案为施工提供了可靠的依据,使得施工开展更加顺利。
2.钻孔
鉴于本过渡段路基为填土高8m,路基表面宽度为26m,路基土质为A组填料,因此借助风钻在路肩处钻压浆孔,孔深依据桥头下沉情况及路基填料确定为4~6m,钻孔为0.5m,注浆孔按照专项方案采用梅花形布置,孔距为1~1.5m,两台风钻同时在两侧路肩上对称布孔。在钻孔过程中,要人工挖槽先探明电缆及光缆的路径及深度,防止钻孔过程中将其破坏,保证施工安全。为确保压浆完整性,要适当保持钻孔间距,并进行经常观察。在钻孔位置的道碴中部挖一个检查孔,其目的是检查钻孔的质量,钻孔宜为具有一定仰角的钻孔,本方案中设置仰角为15°。具体孔型布置如下图:
孔型布置纵断面示意图
注浆孔型布置横断面示意图
3.吹风
钻孔完毕后要及时对钻孔利用高压风进行吹风,确保孔内杂物清理干净,及时对孔深是否达到要求进行检测,为后期压浆做好准备工作。 4.压浆
压浆是路基下沉加固中一项重要的步骤,为考虑注浆效果,确保注浆质量,注浆采用P.42.5水泥,水玻璃38~43°,模数2.4~3.0,水泥浆液水灰比为0.8:1~1:1之间,视具体情况进行调整配合比例。
(1)压浆设备要设压力表和流量表,以便及时读数及随时通过度数观测压浆是否顺利进行。
(2)压浆泵的压力控制在0.3~0.5Mpa之间,能够满足正常注浆需求。
(3)灰浆搅拌在拌制灰浆过程中,必须严格根据实验好的水灰比进行配浆。
(4)一旦某一钻孔注浆达不到标高时,应立即在该孔0.2m~0.3m范围内补孔补注,以确保注浆的完整性,以使注浆达到设计标高。
(5)注浆时要严格观察检查孔,当浆液达到标高时,立即停止注浆,如过后检查注浆不饱满再考虑进行注浆。
(6)注浆管为满足施工要求直径的钢管,四周为梅花状布置。
(7)如浆液一直注不满,表明路基中有空洞,对此要連续注浆,以确保路基注实。
(8)注浆时,浆液沿注浆钢管向路基中呈散射状注浆,当浆液逐步密实后,并逐步上升,此时从观察槽及观察孔观察,当浆液达到观察槽及观察孔时,立即停止注浆,并及时将注浆管抽出。
5.记录
在压浆过程中要及时做好记录,对记录的数据进行分析,观测注浆量如注浆压力突然增大需要暂停注浆查找原因后在进行继续注浆。
四、铁路路基桥头下沉压浆施工控制要点
1.施工工点必须安排一名施工负责人,负责统一指挥施工及安全作业。施工前组织相关人员对作业人员进行技术安交底及安全教育。施工时应设置专职安全防护人员,随时观察施工、列车运行及路基变化等情况,严防造成对列车的干扰和危害。
2.压浆施工时,应先对远离路基表层的注浆孔进行注浆,再进行靠近路基表面的注浆孔,这样做的好处是当进行下面注浆孔的注浆时,利用注浆压力,浆液会逐步沿着路基中填料之间的微小空隙不断地往上泛,这样才能最终起到注浆的压浆效果。
3.所有机械设备无论停放或移动均不得侵入铁路限界内,距钢轨头部不得少于1.5m,并应堆放稳固防止倒塌。路肩宽度不够时要搭设平台,做到稳固、安全,各种施工机具不准侵限。
4.列车经过时应暂停一切施工,待列车通过后方准开始作业。施工前应及时与铁路工务、电务、铁通、供电等部门联系,签订安全配合协议,并确定电缆、光缆的路径及深度。在施工开挖检查槽时躲开电缆、管道位置,防止碰断、碰混光缆和电缆。
5.压浆完成后,应将检查孔处的道碴回填好,并捣固密实。有列车通过时在线路上工作的人员必须停止工作,人员撤离到安全地点避让,所有施工人员走下轨道,防止被车上落下坠落物打伤。
五、结束语
铁路路基桥头下沉压浆加固施工是处理桥头下沉的一项重要的施工技术,它自然还有很多地方需要改进和完善,就目前来来说,不断熟练地掌握这种施工技术,对解决路基桥头下沉具有重大的意义。相信通过不断的探索,最终会解决掉这个令铁路路基施工困扰的难题,以更好更快地向前发展。
参考文献:
[1]李杰.劈裂压浆法在加固黄土铁路路基基床工程中的应用,中国新技术新产品,2010-02-25,期刊
[2]李根林.高速公路桥头搭板脱空的压浆技术,淮北职业技术学院学报,2007-10-15,期刊
[3]于心然.桥头搭板脱空的压浆处理方法,黑龙江交通科技,2006-11-30,期刊
【关键词】 铁路路基;桥头下沉;压浆加固
引言:
铁路路基在施工的过程及施工交验使用后,一直都会存在路基下沉的持续与徐变,铁路路基桥头下沉也是不可避免的,但在铁路施工的过程中对这种下沉不采取措施加以控制的话,随着时间的推移,出现的病害也会越来越明显,因此如何对铁路路基桥头下沉压浆进行加固施工,成为处理桥头下沉的关键。
一、铁路路基桥头的施工要点
要清楚引起铁路路基桥头下沉的影响因素,对铁路路基桥头施工的了解和掌握是不容忽视的。铁路路基桥头施工的涵义是当铁路路基与铁路桥梁施工进行工序衔接的施工,而出现的一种过渡性施工,在铁路建设中专业性称为路桥过渡段施工。
铁路路基桥头施工的施工要点是,首先要利用经验公式计算过渡段长度,如设计对过渡段长度有明确规定的还要满足设计要求。过渡段的截面一般式倒梯形,处理好过渡段的基底,大多数需要设置排水盲沟,对底部用混凝土进行部分填充后,然后在其上采用级配碎石或A组填料进行分层填筑,分层碾压和分层检测,这个施工工序相对路基施工,有着更高标准的要求,因为过渡段一般距离较短,施工空间较小,且紧邻桥台,因此碾压时压路机不能各个角落都压实到位,这就需要采用小型压实机具对靠近台背的每一层进行压实以待检测。
选用的级配碎石或A组填料要确保填料合格,含水量、含泥量不超过规范要求,另外填料中不能含有垃圾、腐殖土等杂物。
二、导致桥头路基下沉病害的因素
1.地基条件
一般来说,地基土的土质及构造不同,所产生的沉降和沉降达到稳定所需要的时间也不同。路桥过渡段如果靠近河流、沟壑,往往地基土含水量较大,地质条件会更差,线路若修筑在条件差且未经很好处理的软弱地基土上,路桥过渡段的路基和桥的工后沉降量将显著不同,加上地基处理不到位,这样必然会加速加大桥头路基下沉量。
2.施工技术不到位
在进行施工时,对过渡段的施工工艺掌握不到位不清楚,部分施工作业队伍根据自身的施工经验进行填筑或者按照施工铁路路基的施工技术进行填筑,这样自然是達不到填筑标准的,其次在填筑过程中采用压路机大面积压实,或者采用挖机斗进行拍打压实,都是无法达到过渡段压实质量要求的,加上不按照每层压实检测工序施工,有的甚至不进行试验检测,依据施工经验判断,是导致铁路路基桥头下沉的重要影响因素。
3.路基与桥台结构差异
桥台一般是刚性结构,而路基则是柔性结构,它们的自重不同,强度不同,受力也会存在一定的差异性,由于这两种结构的差异,在路桥过渡段内,当受到动荷载作用时,在刚柔之间必然存在着沉降差。路基与桥台结构差异引起桥头下沉可分为两种:
(1)柔性(或半刚性)路堤与刚性桥台间,在路桥过渡点附近出现不均匀沉降。
(2)受路堤与桥台的刚度差异悬殊的影响,无法良好匹配,从而导致该部分轨道出现不平顺。这两种不平顺有可能单独存在,也可能同时存在于路桥过渡段线路病害中,其影响程度亦有轻有重。
4.填料不合格
填料达不到设计及规范要求,也会影响工后沉降,过渡段一般采用的是级配良好的碎石填料或A组填料,如果采用的级配碎石级配不好、A组填料级配不好或者采用不是级配碎石或A组填料,即使按照过渡段的填筑工艺进行施工检测,也是不能满足质量要求的,这样反而会埋下更多的工后下沉隐患在其中。
三、铁路路基桥头下沉压浆施工要点
在铁路路基桥头施工的过程中,尽管对影响下沉的因素进行细化控制,但路基桥头下沉的问题还是依然存在,为了避免这样下沉快速发展并不断持续,因此对铁路路基桥头进行压浆加固施工,是非常有必要的。
本文以某1-14.5m立交框架桥桥台与相衔接的过渡段路基整治方案为例,具体阐述路基桥头下沉压浆的施工要点。
1.压浆处理方案
在压浆处理施工开始之前,施工企业组织相关人员对桥头下沉进行了一周的观测,踏勘现场下沉实际情况,通过对一些数据采集分析,发现该桥头沉降量变化较大(其中有两天沉降量为4mm/d),因此编制桥头下沉施工专项方案的必要性很大。这样一来,通过观测分析对施工下沉的情况有了一个详细的掌握,对编制专项施工方案也有了有力的依据,再次,施工专项方案为施工提供了可靠的依据,使得施工开展更加顺利。
2.钻孔
鉴于本过渡段路基为填土高8m,路基表面宽度为26m,路基土质为A组填料,因此借助风钻在路肩处钻压浆孔,孔深依据桥头下沉情况及路基填料确定为4~6m,钻孔为0.5m,注浆孔按照专项方案采用梅花形布置,孔距为1~1.5m,两台风钻同时在两侧路肩上对称布孔。在钻孔过程中,要人工挖槽先探明电缆及光缆的路径及深度,防止钻孔过程中将其破坏,保证施工安全。为确保压浆完整性,要适当保持钻孔间距,并进行经常观察。在钻孔位置的道碴中部挖一个检查孔,其目的是检查钻孔的质量,钻孔宜为具有一定仰角的钻孔,本方案中设置仰角为15°。具体孔型布置如下图:
孔型布置纵断面示意图
注浆孔型布置横断面示意图
3.吹风
钻孔完毕后要及时对钻孔利用高压风进行吹风,确保孔内杂物清理干净,及时对孔深是否达到要求进行检测,为后期压浆做好准备工作。 4.压浆
压浆是路基下沉加固中一项重要的步骤,为考虑注浆效果,确保注浆质量,注浆采用P.42.5水泥,水玻璃38~43°,模数2.4~3.0,水泥浆液水灰比为0.8:1~1:1之间,视具体情况进行调整配合比例。
(1)压浆设备要设压力表和流量表,以便及时读数及随时通过度数观测压浆是否顺利进行。
(2)压浆泵的压力控制在0.3~0.5Mpa之间,能够满足正常注浆需求。
(3)灰浆搅拌在拌制灰浆过程中,必须严格根据实验好的水灰比进行配浆。
(4)一旦某一钻孔注浆达不到标高时,应立即在该孔0.2m~0.3m范围内补孔补注,以确保注浆的完整性,以使注浆达到设计标高。
(5)注浆时要严格观察检查孔,当浆液达到标高时,立即停止注浆,如过后检查注浆不饱满再考虑进行注浆。
(6)注浆管为满足施工要求直径的钢管,四周为梅花状布置。
(7)如浆液一直注不满,表明路基中有空洞,对此要連续注浆,以确保路基注实。
(8)注浆时,浆液沿注浆钢管向路基中呈散射状注浆,当浆液逐步密实后,并逐步上升,此时从观察槽及观察孔观察,当浆液达到观察槽及观察孔时,立即停止注浆,并及时将注浆管抽出。
5.记录
在压浆过程中要及时做好记录,对记录的数据进行分析,观测注浆量如注浆压力突然增大需要暂停注浆查找原因后在进行继续注浆。
四、铁路路基桥头下沉压浆施工控制要点
1.施工工点必须安排一名施工负责人,负责统一指挥施工及安全作业。施工前组织相关人员对作业人员进行技术安交底及安全教育。施工时应设置专职安全防护人员,随时观察施工、列车运行及路基变化等情况,严防造成对列车的干扰和危害。
2.压浆施工时,应先对远离路基表层的注浆孔进行注浆,再进行靠近路基表面的注浆孔,这样做的好处是当进行下面注浆孔的注浆时,利用注浆压力,浆液会逐步沿着路基中填料之间的微小空隙不断地往上泛,这样才能最终起到注浆的压浆效果。
3.所有机械设备无论停放或移动均不得侵入铁路限界内,距钢轨头部不得少于1.5m,并应堆放稳固防止倒塌。路肩宽度不够时要搭设平台,做到稳固、安全,各种施工机具不准侵限。
4.列车经过时应暂停一切施工,待列车通过后方准开始作业。施工前应及时与铁路工务、电务、铁通、供电等部门联系,签订安全配合协议,并确定电缆、光缆的路径及深度。在施工开挖检查槽时躲开电缆、管道位置,防止碰断、碰混光缆和电缆。
5.压浆完成后,应将检查孔处的道碴回填好,并捣固密实。有列车通过时在线路上工作的人员必须停止工作,人员撤离到安全地点避让,所有施工人员走下轨道,防止被车上落下坠落物打伤。
五、结束语
铁路路基桥头下沉压浆加固施工是处理桥头下沉的一项重要的施工技术,它自然还有很多地方需要改进和完善,就目前来来说,不断熟练地掌握这种施工技术,对解决路基桥头下沉具有重大的意义。相信通过不断的探索,最终会解决掉这个令铁路路基施工困扰的难题,以更好更快地向前发展。
参考文献:
[1]李杰.劈裂压浆法在加固黄土铁路路基基床工程中的应用,中国新技术新产品,2010-02-25,期刊
[2]李根林.高速公路桥头搭板脱空的压浆技术,淮北职业技术学院学报,2007-10-15,期刊
[3]于心然.桥头搭板脱空的压浆处理方法,黑龙江交通科技,2006-11-30,期刊