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《客运专线铁路路基工程施工技术指南》
条 文 说 明
本条文说明系对重点条文的编制依据,存在的问题以及在执行中应注意的事项等予以说明。为了减
少篇幅,只列条文号,未抄录原条文。
1.0.1 本指南是针对客运专线铁路路基施工编制的。未涉及到的内容应符合相应规范的要求。 1.0.2 当无碴轨道对路基标准有更高要求时,应执行高的标准。
1.0.3 对沉降控制困难的软土地段路基,应合理做好施工组织,提前安排施工,保证必要的预压期。 1.0.6 强调相关工程与路同步施工,是为了保证成型路基的完整性和整体质量。
3.0.1 施工单位在施工前应首先熟悉设计图纸,以便深入了解设计意图和设计要求,只有做到这一步,才能更好地安排施工,解决好关键技术问题,确保工程质量。 3.0.2 本条是指导性的,执行中可根据具体情况,规定调查项目。
3.0.4 在两个施工单位的分界处,各施工单位管界外的线路控制点与水准点,应由双方共同复测并做出记录,以确保中线高程的正确并衔接一致。
3.0.5 对特殊岩土,除进行一般规定的试验外,还应结合对各种特殊土定名的需要,辅以相应的鉴别试验。
3.0.8 施工便道是施工运输的大动脉,应保证畅通无阻,所以便道应按标准修建。当无设计标准时,施工单位应根据计划的运量和荷载确定修建标准。
3.0.11 开工报告需报送的资料各工程不相同。现将秦沈客运专线路基单位工程开工报告报送资料列出,供参考。
1 施工组织设计(施工方案)报审表。 2 施工测量放线报验单。
3 工程试验有关资料(含仪器设备标定情况)。 4 主要人员、材料、设备进场情况。
5 施工现场道路、水、电、通讯等情况,满足施工需要。 4.1.5 强调地质核查,确保能真正反映现场实际地质。
4.2.4 填筑高度H小于等于基床厚度的路堤,基床范围内的地基满足静力触探比贯入阻力PS≥1.5MPa或地基基本承载力σ0≥0.18Mpa时,其基底按设计要求进行换填处理;不足时,应提出变更进行地基加固处理。当设计对基底处理无要求时可参考说明表4.2.4进行处理。
说明 表4.2.4 路堤基底处理技术要求
地基类型 水位距地表 黏>0.5m 性水位距地表 土 ≤0.5m 砂类土 砾卵石、碎石类土 岩石 风化层,整平岩石面后填筑A、B组填料,基床底层换填厚度不小于1.0m。 翻挖回填不小于0.5m,K30≥130MPa/m 翻挖回填不小于0.5m,K30≥150MPa/m 平压实至K30≥130MPa/m。 整平压实至K30≥130MPa/m 整平压实至K30≥150MPa/m K30≥130MPa/m。 换填不小于0.5m渗水性填料,并整按设计要求进行处理 性填料, 实至K≥0.95。 H≤基床表层厚度 基床表层厚度<H≤基床厚度 H>基床厚度 并回填整平压基床表层下换填不小于1.0m,填筑A、B组渗水挖除表层不小于0.5m,坚硬岩石表面应清除凹凸不平面或采用C25以上混凝土填平后,直接在其上填筑;强风化硬质岩应清除
4.3.2 换填所用的填料要按换填部位而定,即基床表层采用级配砂砾石或级配碎石;基床底层采用A、B组填料;基床以下采用A、B组和C组(不含细粒土、粉砂及易风化软质岩)填料。同时,其填筑压实应达到设计规定的压实标准。
4.4.2 参照《地基处理手册》等资料规定对于用作排水固结地基砂垫层的砂,其含泥量不大于3%。 4.4.5 秦沈线施工中砂碎石垫层压实质量达到中密及以上。
4.5.1 袋装材料普遍采用聚丙烯编织,材料特点是具有足够的抗拉强度、耐腐蚀、便于制作、对人体无害、价格低廉,但抗老化性能差。其技术指标在无设计要求时,可参考以下指标:
质量不小于95g/m,条带抗拉强度大于750N/5cm,条带延伸率不大于25%,渗透系数大于5×10cm/s,等效孔径O95采用0.05~0.2mm。砂子应保持干燥,不宜采用潮湿填料,以免袋内填料干燥后,体积减少,造成缩井。(摘自《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则(试行)》,O95值按2001年10月《铁道学报》增刊P142第2.1.3条调整)
4.5.2 当袋装砂井长度超过桩架高度,下砂袋时无法将整个砂袋吊起,可以人工装入,套管口装设滚轮。
4.6.1 塑料排水板的选用应着重于芯板材料、滤膜质量、排水的结构等因素综合考虑,其技术指标在设计无要求时,可参考说明表4.6.1中指标(摘自《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则(试行)》:
说明表4.6.1 塑料排水板技术指标
芯板材料 断面型式 单位长度重量 芯板 厚度 宽度 抗拉强度 延伸率 纵向通水率 高压聚乙烯 槽型、铆钫型 100~130g/m 4.5~6.0mm 100mm ≥1.3kN/10cm <10% ≥30cm/s 32
-3
滤膜材料 单位面积重 抗拉强度 滤膜 渗透系数 涤纶、丙纶无纺织物 >85g/m ≥150N/5cm(干) ≥80N/5cm(湿) > 5×10cm/s -32等效孔径 O95<0.08mm 4.6.2 塑料排水板滤膜在转盘和打设过程中应避免损坏,防止淤泥进入芯板堵塞输入孔,影响排水效果;排水板与桩尖连接要牢固,避免提管时脱开,将排水板拔出。
4.7.5 在堆载预压中,车辆运行容易损坏沉降观测设备,如有损坏应及时修复,否则会影响沉降观测或观测数据的准确性。
4.8.2 抽真空装置由电动机、单极单吸离心泵、清水高压射流泵、蓄水池、进水管、回水管、出水管组成。密封系统由排水管、密封膜、吸水管组成。排水系统由袋装砂井、塑料排水板、砂垫层、滤水管、吸水管组成。量测系统由真空表、孔隙水压力测试仪、沉降测头、水准仪等组成。
抽真空设备及密封系统的技术指标在设计无要求时,可参考下列指标:单机空载真空度不小于99kPa;单机加载真空度不小于96kPa;现场膜下真空度不宜小于80kPa。排水管:主管采用φ89mm镀锌钢管;支管采用φ50mm镀锌钢管,间距4~5m,管上设φ8mm滤水孔,孔距30mm或按设计要求;密封膜采用两布一膜防渗土工布;吸水管采用橡胶软管。
4.8.3 为保证真空预压的效果,真空预压所用的滤水层材料及密封膜在无设计要求时,可参考说明表4.8.3—1和说明表4.8.3—2的规定。
说明表4.8.3—1 滤水层技术指标
渗透系数 (cm/s) 0.4×10--2×10 -3-3抗拉强度(Mpa) 干态 20~44 湿态 15~30 隔土层 (mm) <0.075 说明表4.8.3—2 密封膜技术指标
抗拉强度(Mpa) 纵向 ≥18.5 横向 ≥16.5 伸长率(%) 断裂 ≥220 低温 20-45 ≥4.0 直角断强度(kN) 厚度 (mm) 0.12±0.02 微孔 (个) ≤10 4.9.1 由于施工机具及施工工艺的多样化及地基土的不同,常遇到设计与具体情况不符或处理效果达不到设计要求。因此,施工前必须进行现场成桩试验,以检验设计要求,确定施工工艺及施工技术参数,包括提升高度、挤压时间、分段填砂量等。设计强调挤密效果时试桩数量宜为7~9根,正三角形布置时为7根(即中间1根周围6根),正方形布置时为9根(3排3列)。当达不到设计要求时,应及时会同设计人员调整设计或改进施工工艺。
4.9.5 砂桩施工时,饱和土地基在桩周围一定范围内土的孔隙水压力上升,如果此压力尚未消散,检测结果偏低,将不能代表实际处理效果。因此,原则上应待孔隙水压力消散后进行检测。黏性土地基孔隙水压力的消散需时间较长,砂土则很快。根据经验黏性土为1~2周,砂土为3~5d。砂桩密实程度采用标准贯入试验确定,碎石桩密实程度采用动力触探试验确定。
4.10.1 地下、地表障碍物必须清除,地下障碍物如大石块、树根、地下管线等会影响粉喷机下钻,甚至损坏钻头。施工前应有7d龄期的配比试验资料,以验证设计要求。成桩试验是为了提供符合设计喷
粉量的各种施工参数,例如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、旋转速度;验证加固料的搅拌均匀程度及成桩直径;了解下钻及提升的阻力情况,并采取相应的措施。
4.10.3 加固料从料罐到喷灰口有一定的时间延迟,应在加固料到达喷灰口后方可提升钻头作业。钻头提升至地面以下50cm时应立即停止喷粉,以避免环境污染。
4.11.1 在设计无要求时,外掺剂可选用木质素磺酸钙、天然石膏、三乙醇胺、氯化钙、硫酸钠。结合工业废料处理,可掺入适当比例的粉煤灰。
4.11.2 施工时可在钻进时喷浆,也可在提升时喷浆以及下钻和提升时两次喷浆。具体如何操作须根据地基土的软硬情况和设计要求及搅拌头的工艺而定。
4.12.1 喷射注浆的主要材料为水泥,一般采用普通硅酸盐水泥。在水泥浆中分别加入适量的外加剂和掺合料,以改善水泥浆液的性能。常用的速凝早强剂有水玻璃、氯化钙、三乙醇胺等;悬浮剂有膨润土、膨润土加碱等;防冻剂有沸石粉、三乙醇胺和亚硝酸钠等;掺合料多用粉煤灰。所有外掺剂均应通过室内配合比试验或现场试验确定。
4.12.2 高压旋喷桩有单管、二重管、三重管等喷射注浆法,施工顺序大体一致。
4.12.3 高压喷射注浆的压力愈大,处理地基的效果愈好,因此单管法、二重管法及三重管法的高压水泥浆液流或高压水射流的压力宜大于20MPa,气流的压力以空气压缩机的最大压力为限,通常在0.7MPa左右,提升速度为0.1~0.25m/min,旋转速度可取10~20rpm。
当高压喷射注浆完毕后,或在喷射注浆过程中因故中断,短时间(小于或等于浆液初凝时间)内不能继续喷浆时,均应立即拔出注浆管清洗备用,以防浆液凝固后拔不出注浆管。为防浆液凝固收缩,产生空穴现象,应立即回灌浆液捣实。
4.13.1 当设计无要求时,石灰中活性CaO、MgO含量不应低于50%(按干重计),粒径应小于5mm,夹石量不大于5%。
4.18.1 通过试夯和有关测试,与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,确定有效影响深度、单位面积平均夯击能、夯击次数、夯击遍数、间歇时间和夯点布置等各项参数。 4.19.1
1 土工合成材料一般是以纤维或高分子聚合物等为原料制成的,如受日晒雨淋,易老化,使用寿命缩短,并降低材料强度,从而影响正常使用。所以应妥善存放于料棚(库)中。分批堆放便于分批使用,同时分清不同批次材料的有效使用期。
2 本款规定了土工合成材料质量检查验收内容。由于一项工程分数次购入材料,材料、厂家都有变化,故规定每批都要做试验。当数量较大时,按每10000m抽验一次,确保材料质量。当数量太少时,不宜分批购入,以免影响材料稳定性。对分批进场的材料 ,要根据厂家提供的产品合格证、检验单、
2
检验报告等逐件检查验收。 4.19.2
1 铺设土工合成材料下承层的表面如有坚硬凸出物将会刺破或损坏土工合成材料,所以在铺设前要剔除坚硬凸出物,并整平压实。
2 目前一般的土工合成材料纵横两个方面的强度相差较大,纵向强度较高,因此要求将强度高的方向置于路堤主要受力方向铺设,利于充分发挥材料性能。设计有特殊要求时按设计办理。
3 一般情况土工格栅及土工网采用绑扎方法连接,而土工格室采用专用插件连接。
参照《铁路路基土工合成材料应用技术规范》(TB10118—99)条文说明6.2.2条,采用绑扎法时,一般每隔10~15cm应有一个绑扎点,以使搭接处的强度满足要求,搭接宽度不小于10cm,在受力方向至少应有两个绑扎点。另一方向只要密贴排放或搭接即可。
4 铺设的土工合成材料如不展平而有褶皱、扭曲,将不利于材料强度的发挥,达不到设计效果。在工程中为保证土工合成材料的铺设质量,常采用插钉固定。
4.19.6 表4.19.6中允许偏差参照《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则(试行)》和《铁路路基土工合成材料应用技术规范》(TB10118—99)制定。
5.1.3 最大干密度是在最佳含水率时进行试验压实的密度,当含水率小于或大于最佳值时,即使其他压实条件相同,其干密度将小于最大值,甚至达不到要求值,故施工时填层的含水率应接近其填料的最佳含水率,一般在最佳值的+2%~-3%之间。式(5.1.3)引自《铁路路基填土压实技术规则》。 5.1.6 改良土是为改善和提高填料的稳定性、防水性或排水性、压实性及强度而采取的措施,其所含成分的均匀性是改良土质能否达到预期效果的关键。采用物理法改良的混合料,应对拌合后的混合料进行筛分,判定其是否达到设计要求;采用化学法改良的混合料,应对其均匀性和掺合料的比例、有效成分进行判定,均匀性一般以观察其色泽为主,掺合料的比例、有效成分应按相应的试验方法进行检测。 5.2.1 本条按《客运专线铁路设计规范》编写。当使用碎石类、砾石类作为填料时,其料源调查时级配以产地取样的筛分为判定依据,施工控制时级配以碾压后取样的筛分为判定依据。 5.3.1
1 随着国家对环境保护要求更加严格,在总的土方调配计划下取土的工作就更加重要,取土失控易造成施工局面混乱和浪费。
2 客运专线铁路与过去的铁路相比,压实标准更高,为保证施工质量和进度,提出选用重型振动压路机。为确保路基施工顺利进行,避免因盲目施工给工程带来重大损失,需在路基正式填筑前选取具有代表性的路段,通过现场压实工艺试验,确定合理的施工方法和有关技术参数,以指导大面积路堤填筑施工。