中国铁路沈阳局集团有限公司白城工务段 吉林省白城市 137000
摘要:铁路工程行业作为推动我国经济持续发展的重要部分,为了能够确保我国经济实现可持续发展目标,那么就必须加强对铁路工程建设行业的重视。从某种程度上来讲,铁路运输还与居民的生活和生产有着直接的关系,但是因为不同地区的地形等有着较大的差异性,再加上分布较为广泛的软土路基结构,要想能够促使整体铁路工程项目顺利进行的同时取得极高的施工质量目标,那么合理应用铁路路基施工技术极为关键。
关键词:铁路工程;路基施工;技术应用;控制措施
1工程概况
本工程属于某铁路路基工程,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铁路工程路基施工技术的应用
2.1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。
2.2换填施工
在对该地区铁路工程项目进行换填处理时,考虑地形、地质等方面的特点,最终施工单位确定了弱风化泥岩与红色砂岩。为了能够确保换填处理工序取得极高的质量目标,那么施工人员严禁应用全风化红色砂岩,借助软质岩块作为填料时,施工人员也必须全面地把控好其粒径,最好应该维持在100~150mm,一定不能有超出200mm的操作行为。如果施工人员选择了较小粒径的填料,那么全体施工人员就应该严格遵循行业操作规范,做好压实度检测,促使铁路路基压实度能够与设计方案内容相吻合。
2.3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。
2.4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。
2.5碾压施工
正式碾压处理之前,施工人员应该先实施精确性的探测,常见的探测形式有横坡、抛填深度探测几种方式。从抛填方式出发,施工人员在应用过程中,应该先将重心放在地基的中间部分,然后按照顺序逐渐向前移动,最后持续扩散到两边的施工顺序,目的就是能够将淤泥加以全部挤出。随后,施工人员还应该融合30cm范围之内的石料,确保石料具有较强的抗风化性能,对其强度进行检查,务必达到行业的操作标准。另外,当施工人员填入石料过程中,可以整合专业碾压设备的作用,将其多次碾压,必须要保证石料具备较强的密实性,完成该道工序后还需要测量好填筑的密实性,保证能够达到行业的操作标准。
2.6防冲刷措施
受路线设计等因素的影响,部分路基在建设时将遇到河流、水库等特殊地段,该段的路基受水流冲刷的影响较大,难以有效保证路基的稳定性。对此,需要以路基实际情况为准,采取相适应的防护措施,保证路基在极端环境下依然可维持稳定。鉴于路基易受到冲刷的情况,可通过修建支挡结构的方式加以处理,构成完整的防护屏障,以免稳定性不足的路段受到冲刷。支挡结构的应用效果较好,但要注重对尺寸的控制,可采取分段依次设置的方式。做好支挡结构基坑开挖前的准备工作,即配套完善的排水设施;按照基坑尺寸要求合理开挖,成型后配套墙后排水设施,再组织路堤的回填作业。需注意的是,填料对支挡结构的使用效果具有明显影响,因此,需加强对此类材料的质量控制。
2.7路堤、路堑施工
在实际铁路工程路基部分的建设当中,经常会出现不均匀沉降的现象,一方面会限制正常的施工进度,另一方面对施工人员人身安全造成巨大威胁的同时,更会降低路基施工工作的质量水平。鉴于路基沉降问题,目前行业内存在的处理方式有台阶开挖法、土工合成材料使用及间隙法处理。除了合理应用处理方式以外,施工单位也应该提前做好预防措施:第一,像在施工过程中经常应用的基床表层级混合料,不仅需要在材料生产工序进行必要的质量检查,在实际施工人员实施填筑操作时,也应该对其实施合理的含水量测试。一旦检查数据不能满足行业操作标准,那么施工单位在严禁此部分材料投入建设的基础上,还必须要求供应商第一时间更换同一规格高质量的材料,做好及时调整配料工作,促使生产出来的级配混合料能够与操作标准相吻合。第二,在正式填筑处理过程中,施工人员必须对铺筑时的厚度进行全面的把控,保证均匀性的含水量,最后根据工艺检验所确定的具体碾压速率及碾压变数实施碾压。
3施工过程中出现的路堑排水问题
3.1具体问题分析
在目前我国大部分地区的铁路工程建设过程中,施工现场往往处于山区或丘陵地带。随着建设工程的不断发展,可能会遇到风化石、夹土石等切割结构。随着路堑的开挖,有时会遇到雷雨天气。在恶劣天气的影响下,路堑开挖过程中很容易造成不同程度的塌方现象,降低正常铁路建设工程的进度,不利于最终达到极高的质量目标。本文对路堑边坡的坍塌进行了深入分析,主要从以下几个方面进行分析:首先,随着施工人员的开挖,原有的边坡结构将受到威胁和破坏,对其稳定性也会产生不同的影响。如果施工人员不能在最短的时间内进行挡土墙砌筑工作,后期倒塌的概率将增大。其次,施工单位在施工过程中,可能会遇到雨雪天气,施工人员开挖后会形成许多裂缝。一旦出现降雨入渗,就会对基础结构产生巨大的威胁。针对饱和路基,长期以来,不可避免地会发生路堑边坡坍塌的事故风险。以本文研究的某工程区域为例,路堑边坡高度为38.5m,施工人员在进行开挖处理时,一旦遇到雨雪天气,将有大量的水进入缺口,威胁到整个山体结构的稳定,同时,也会加剧坍塌事故的发生概率。
3.2常规保护
在整个铁路路堑施工中,特别是雨季,由于处理原因,特别是一些常见的软土边坡,由于雨水的渗入,如果防护不当,势必导致塌方,对相关人员的生命安全构成巨大威胁。面对这种情况,施工单位做好防护工作非常关键:首先,施工单位需要制定合理的排水设计方案,并在保证方案可行的基础上正式进行路堑边坡开挖处理。其次,从该区域地铁建设工程现场实际环境出发,合理确定开挖长度等数值,以便尽快完成开挖工作,防止各种危险事故的发生。第三,为了促进边坡具有较强的稳定性,施工人员可以结合实际情况,做好锚杆的设计。四是施工单位必须加强对工程整个作业环节的监督,要求全体施工人员以专业技能开展工作,保持现场整洁,不存在多杂物现象。同时,更要注意排水沟的设置,使雨水天气下的排水时间最短,减少恶劣天气对正常施工工作的影响。当然,如果现场有很多缝隙,施工单位也要及时使用抽水设备,使大量的水尽可能地排出。
结论
铁路工程施工具有系统性,路基防护施工对于路基乃至整体施工质量都将带来明显的影响,为营造安全的铁路路基施工环境并确保施工质量,需加强路基防护。作为施工单位,则要以实际情况为立足点,采取合适的路基防护工艺,依据规范将各项工作落实到位,确保路基的安全性和稳定性,从而推动铁路工程的持续发展。
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