过渡段施工技术.doc

客运专线路基过渡段施工技术李科诚（中交四航局第一工程有限公司）摘 要：铁路路桥和横向构筑物间的过渡段是设计和施工中的薄弱环节。在哈大客运专线的设计中，为保证列车高速运行时的平稳舒适，采用刚度较大的级配碎石掺3%5%水泥作为过渡填筑段材料，与路基相接处采用一定的斜坡过渡。针对路堤与桥台过渡段、半挖半填路基过渡段制定了施工方法、工艺和要点，提出了过渡段施工的技术措施和施工控制及质量检测标准，要求过渡段与路堤同步分层填筑，用振动碾压机进行碾压，边角部位用小型压实机具压实，以保证整体的施工质量。压实质量采用地基系数K30、动态变形模量Evd和孔隙率n三项指标控制。关键词：客运专线；路基；过渡段；施工技术1工程概况本标段路基段里程为DK651+206.21DK655+003.9，线路全长3.798km，位于公主岭市境内。该段内主要工程分为两个路堤段和一个路堑段，具体工程为：路堤填方段接双龙河特大桥桥尾DK651+206.21DK652+370，全长1164m，其中包括4座涵洞，8个过渡段；路堑挖方段DK652+370DK653+760，全长1390m，其中包括1座涵洞，1座跃进立交桥和改102国道立交桥，2个过渡段；路堤填方段DK653+760DK655+003.9后接曲家屯特大桥桥头，全长1243.9m，其中包括1座跃进大桥，1座箱桥，1座涵洞，共7个过渡段。过渡形式包括路堤与桥台过渡段、路堤与路堑过渡段、路堤与横向结构物过渡段。在施工过程中，要求过渡段与路堤同步分层填筑，用振动碾压机具进行碾压，边角部位用小型压实机具压实， 以保证整体的施工质量。压实质量采用地基系数K30、动态变形模量Evd 和孔隙率力n三项指标控制。以下就施工方面的问题进行探讨。2过渡段填料要求(1)过渡段级配碎石的碎石粒径、级配和质量应符合设计要求。碎石颗粒中针状、片状碎石含量应不大于20%；质软、易破碎的碎石含量不得超过10%；黏土团及有机物含量不得超过2%，过渡段所用碎石的级配范围应符合下表的规定。级配编号通过筛孔（mm）质量百分率（%）50403025201052.50.50.075110095100-6090-3065205010302102-10095100-6090-3065205010302103-10095100-5080306520501030210(2)过渡段采用级配碎石掺5水泥梯形过渡，具体过渡形式按设计施工图执行。掺入水泥的品种、规格及质量应符合设计要求。加入水泥的级配碎石混合料宜在2 h内使用。(3)施工前应对所选择的填料进行核对确认并经试验鉴定，确保路堤各部位填料的质量检测、压实标准等指标达到设计要求。3施工工艺和技术要求31 机械设备配置主要机械设备配置为平地机、推土机、压路机、自卸汽车、手扶小型夯实机、拌和设备。施工时机械设备型号可根据现场地形等情况选定。一般而言，振动碾应选择行走较灵活的自行式振动碾，推土机不宜过大，手扶小型夯实机具采用TY80NK夯实效果较好。32 施工方法及工艺321路堤与桥台过渡段(1)施工方法。过渡段路堤应与桥台锥体和相邻路堤同步填筑，根据施工图纸制定施工工艺和控制措施，制定出详细的作业指导书和相应的质量检查、监督管理制度，并通过现场碾压试验确定完善的施工工艺及处理措施。水泥稳定级配碎石在拌和站集中拌和，用自卸汽车运输，推土机配合平地机摊铺，重型碾压设备及小型振动压实设备碾压。在大型压路机碾压不到的部位及在台后20 m范围内，采用小型振动压实设备进行碾压，填料的松铺厚度不宜大于20cm，碾压遍数通过工艺实验确定。路桥过渡段断面示意图见图3.1。图3.1 路桥过渡段断面示意图(2)施工工艺 （根据施工工艺流程图步骤施工）基坑回填测量、放样摊铺、整平碾 压检 测结 束填料生产及拌合分层循环施工前，做好桥头路基的排水施工，防止水流对填料的浸泡或冲刷。路堤基底原地面平整后，用振动碾压机碾压密实，并使K30 60MPam。在桥台及挡墙基础等达到设计及规范允许强度后，及时进行台后过渡段填筑，其压实度要求与一般路基相同。在填筑前放出级配碎石填筑宽度及长度，均不小于设计值。经监理工程师同意报检后进行摊铺、碾压，级配碎石在出场时应严格控制其含水率，在级配碎石到现场后，使用人工配合小型推土机摊铺、平整，摊铺完成后，检验平整度及填筑厚度，使用压路机进行碾压，距离台背2m范围内使用小型振动压实设备分层碾压，工序完成后检验压实度、Evd、平整度、厚度等经自检合格后报监理工程师，经监理工程师同意验收后方可进行下层填筑。桥过渡段桥台锥体填筑按水平分层一体同时施工，水泥级配碎石过渡段与路基填筑的相应部位同步施工。(3)施工要点。施工前，做好桥头路基的排水施工，过渡段路堤应与桥台锥体和相邻路堤同步填筑，在桥台及挡墙基础达到设计及规范允许强度后，及时进行台后过渡段填筑，其压实度要求与一般路基相同，过渡段路基应与其连接的路堤为同一整体同时施工，并将过渡段与其连接路堤的碾压面，按大致相同的高度进行填筑，特殊路桥过渡段台阶处必须沿台阶进行横向碾压。(4)注意事项。路桥过渡段施工前，排干桥台基坑内积水，基坑地面以下部分回填混凝土或以碎石分层填筑并用小型平板振动机密实，回填时注意振捣密实，保证基坑底部与侧壁之间密实、无虚土。桥台与路基结合部设置渗水板。在渗水板底部横向设直径100mm透水软管将渗流水排出路基以外。渗水板下部填筑高1m、宽0.5m的中粗砂渗水层。在施工时应在过渡段范围内的路肩上布设34个沉降观测断面（含桥台和过渡段尾端），并安装沉降观测管。过渡段路基与桥台沉降差不得大于0.005m，否则应采取措施进行地基加固处理。路桥过渡段每层填筑要严格按设计要求施工作业，控制好级配碎石的配合及填料厚度，填筑层均设人字横向排水坡，台背后2 m范围内禁止大型振动机械驶入，避免其对桥台造成挤压。322路堤与路堑过渡段(1)路堤与路堑过渡段的设置当路堤与路堑连接处为坚硬岩石时，在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度为0.6m左右，并在路堤一侧设置过渡段，其填料和结构形式应满足设计要求。当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时，顺原地面纵向开挖成1：2的坡面，坡面上开挖台阶，台阶高度为0.6m左右，其开挖部分应采用相邻路堤同样填料填筑。具体施工按图3.2施工。图3.2 路堤与路堑过渡段设置方式图(2)施工方法、施工工艺。路堑土方施工由机械开挖为主，过渡段填筑前先平整地基表面，碾压密实，并开挖清除路堑交界坡面的表层松土，按设计做成台阶状。其台阶必须深入已处理完路基里，图示为CFG桩和水泥搅拌桩，在挖CFG桩和水泥搅拌桩时，必须使用切割机切割桩头，不得破损桩头，完成后需桩基检测合格后方可进行填筑施工。路堑弃土采用挖掘机配合自卸汽车施工，路堤分层填筑采用装载机配合自卸汽车运输填料，推土机摊铺，人工配合平地机精细平整，振动碾压密实。过渡段的填筑施工应与相邻路堤同步进行。靠近路堑结合处，应沿路堑边缘进行横向碾压。大型压路机碾压不到的地方采用小型振动压实设备分层进行碾压，填料的松铺厚度不宜大于20cm，碾压变数通过实验确定。压实标准应符合设计要求。人工配合机械进行路堑开挖及边坡整形，并根据路堑开挖高度随时修筑临时排水沟，进行路基基床底清理整形并碾压至设计要求，随后人工开挖台阶，并在台阶顶部设置横向双臂波纹管（排水盲沟）。路基基床分层填筑碾压，每层填筑按要求做好4横坡，填筑完成后进行基床表层施工，随后进行路基填筑砌筑防护和排水工程。(3)施工要点。路堤路堑排水及防护工程紧跟填筑作业施工，采用人工挂线砌筑，保证路基基床不受雨水冲刷。挖除换填地基土底部下面为土质路基时应进行冲击压实，在软弱地层时应进行稳定、变形分析；挖除换填地基土的底部应设向外倾斜4的横向排水坡；台阶连接处采取沿台阶纵向碾压，大型机械不方便施工处采用小型振动机施工。(4)注意事项。路基排水和防护紧跟路基填筑进行，防止雨水冲刷；分层填筑过程中按设计要求做好路基横坡方便表层排水，路堑防护应紧跟路堑开挖进行。323 路堤与横向结构物过渡段路堤与横向结构物过渡段必须在横向结构物混凝土（或砌体水泥砂浆）强度达到设计要求后才能进行过渡段填筑施工，以免振动碾压引起的附加应力挤动侧墙或桥台。具体施工如下。(1) 施工方法。参照路堤与桥台过渡段施工方法。具体施工按图3.3施工。(2)施工工艺。参照路堤与桥台过渡段施工方法，注意在涵背位置填筑20cm的黄粘土保护涵洞防水层。(3)施工要点。横向结构物两端的过渡段填筑必须对称进行，并与相邻路堤同步施工。涵洞顶部两端大型压路机能碾压到的部位，其填筑施工必须符合路堤填筑的有关规定；靠近横向结构物的部位应平行于横向结构物进行横向碾压。大型压路机碾压不到的部位应用小型振动压实设备分层碾压，填料的松铺厚度不宜大于20cm，碾压遍数通过实验确定。(4)注意事项。过渡段填筑时做好防排水措施；大型压路机碾压时，不得影响结构物的稳定；横向结构物的顶部填土厚度小于1m时，不得采用大型振动压路机进行碾压。图3.3路堤与横向结构物过渡段 4质量检测41 质量检测标准411 过渡段基底处理(1)过渡段基底处理应按设计要求与桥台、横向结构物、相邻路堤的基底处理同时进行，路堤高度H30 m的路堤（本施工段均为此形式），原地面处理应符合客运专线路基工程质量验收暂行标准有关规定。(2)路堤与路堑过渡段按设计沿着原地面纵向开挖，开挖坡面的纵向坡度及台阶开挖应符合设计要求；检验数量：每个过渡段抽样检验3点，检验方法：观察和尺量。412 过渡段基坑回填检测基坑采用混凝土回填时，回填材料和混凝土强度等级应符合设计要求；检验数量：每个基坑抽样检验2组；检验方法：在浇筑地点抽样成型混凝土试件进行标准养护，并进行28 d抗压强度试验。413 基床表层以下过渡段级配碎石填层检测过渡段填料原材均应符合路基施工质量验收标准的相关规定，压实标准应符合下表：项 目地基系数K30（MPa/m）静态变形模量Ev2（MPa）动态变形模量Evd（MPa）空隙率n（%）压实标准150805028过渡段填层的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表：序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1中线至边缘0，+50mm每过渡段抽样检验3点尺量2宽度、长度不小于设计值每过渡段每检验层抽样检验3点尺量3横坡0.5%每过渡段抽样检验2个断面坡度尺量4平整度不大于15mm每过渡段抽样检验5点2.5m长直尺量测5边坡坡率3%设计值每过渡段每侧抽样检验6点坡度尺量6纵向填筑长度不小于设计值每层抽样检验3点，左、中、右各1点尺量7纵向填筑坡度不小于设计值每层抽样检验3点，左、中、右各1点尺量计算5 哈大项目过渡段实列DK654+461箱型桥第三层过渡段实际检验情况：项 目地基系数K30（MPa/m）静态变形模量Ev2（MPa）动态变形模量Evd（MPa）空隙率n（%）实际检测数据185、179、16595、87、9975、78、9519、17、18序号检验项目允许偏差检验数量实际测量1中线至边缘0，+50mm每过渡段抽样检验3点20、25、252宽度、长度不小于设计值每过渡段每检验层抽样检验3点宽度：28.6m、28.4m、28.7m长度：32.4 m、32.8m、32.6m3横坡0.5%每过渡段抽样检验2个断面0.2%、0.3%4平整度不大于15mm每过渡段抽样检验5点4、8、10、7、35边坡坡率3%设计值每过渡段每侧抽样检验6点1%、1%、2%、1%、2%经检验，DK654+461箱型桥过渡段第三层各项指标均符合设计与规范要求。6 总述以上仅仅是对哈大客运专线路基过渡段的简单介绍。路基过渡段是一项变数大的施工过程，在施工过程中需严格规范