过度段施工作业指导书
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新建铁路客运专线
过渡段施工作业指导书受控状态(受控)
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路涵、路桥、路隧过度段施工作业指导书
1、适用范围
过度段施工技术适用于处理客运专线路基与涵洞过度段、路基与桥梁过度段、路基与隧道过度段施工作业指导。
2、采用的有关规范、标准
2.1建筑地基基础处理技术规范JGJ79—2002;
2.2建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002;
2.3客运专线铁路路基工程施工技术指南TZ212—2005;
2.4客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准:铁建设[2005]160号;
2.5客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准:铁建设[2005]160号;
2.6客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213—2005。
3、施工人员设备配置
推土机1台、平地机1台、20T以上振动压路机1台、小型振动压实机2台及其配套自卸车辆;施工负责人一人,路基工程师一人,测量工2人;各种机械、车辆司机数名。
4、过渡段施工方法及工艺
4.1施工工艺
按照“施工准备→地基处理→材料拌合→运输→摊铺→碾压→检测”的顺序进行,路桥、路隧过渡段的混凝土部分按照混凝土施工的有关规范及规程施工。
4.2施工工艺流程框图
施工工艺框图见下图:
4.3路涵、路桥过渡段施工方法及工艺
填筑材料采用级配碎石掺加水泥,拌和站集中拌和,以保证混合料的质量。
自卸汽车运输,尽可能采用推土机、平地机、压路机进行作业,对于靠近台身和墙身2.0m范围内机械不能到位的地方,采用小型振动夯进行振压(每层松铺度控制在10~15cm),并且碎石内掺入5%水泥。
4.3.1试验性施工
①室内试验:
对选择使用的级配碎石(颗粒级配、洛杉矶磨耗率、硫酸钠浸泡损失率、粒径小于0.5mm的细集料的液塑限等)进行室内试验。
各项性能必须符合铁道部《铁路碎石道床底碴》(TB∕T2897)之规定和《京沪铁路设计暂行规定》表4.3.8的规定。
②现场试验:
根据现场情况选定一个桥台和一座涵洞进行现场试验,并进行现场检测,从而确定合适的施工机械、松铺厚度、碾压遍数、最佳含水量等。
4.3.2填筑施工工序
①基底处理
对地基进行强夯压实或复合地基加固后(与相邻路基地基处理一并同时施工),清除表面浮土后(复合地基表面清除复土后铺筑一层50cm碎石褥垫层),并采用重型动力触探进行现场检测,直到符合设计为止(要求K30≥130Mpa∕m)。
②级配碎石的拌和及质量控制
各级配料严格按室内配比进行掺入,含水量通过计算加以控制,以每天填筑用料为一验收批进行级配和含水量检测(拌和料含水量控制在WOPT-1~WOPT+2之间,并根据施工时的天气进行调整,确保碾压前含水量接近最佳含水量),直到满足要求为止。
③级配碎石运输
级配碎石运输采用自卸汽车运输,为了在运输中防止水分散发,在汽车上部用彩条布进行覆盖。
④级配碎石摊铺和整平
摊铺前在结构物墙身的左、中、右用红漆标出分层松铺厚度和填层序号(厚度由现场试验确定),并注意横坡的要求,底部前两层因宽度较小,填料量少,可用人工进行铺开,以后采用东方红推土机粗平,人工配和平地机进行精平,确保层厚和拌和料的均匀性(注意局部因卸料及平整过程中造成的拌和料离析。
⑤碾压
每层均采用YZ20型压路机、BZ600型振动夯组合进行压实,压实遍数由现场试验确定,碾压时横向进行,对于靠近墙身部位机械不能到位的地方(涵、台后2.0m范围内)用BZ600型振动夯分二层进行碾压,其松铺厚度控制在10~15cm内,并在其它部位碾压前先填一层,然后与其它部位一起填筑第二层。
⑥填筑施工注意事项
结构物两侧必须对称填筑,在填筑过程中注意做好防、排水工作;并且填筑时与其连接的路堤按一整体同时施工,将过度段与连接路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑;横向结构物的顶布填筑厚度小于1m时,不得采用大型压路机进行碾压。
对分层厚度、填筑速率、压实机具、碾压遍数、碾压方式等进行试验和控制。
加强管理桥、涵结构物观测,防止在过渡段填筑过程中挤裂撞伤,并不得影响结构物的稳定。
按照设计要求做好各项观测试验工作,确保各项指标、频次符合设计要求。
过渡段应与相邻路堤和锥体的填筑分层同步进行。
过渡段施工前,根据现场实际情况,按照设计采取相应的防排水措施。
在过渡段施工过程中,要按设计要求埋设齐全沉降观测测设元件,并注意保护。
4.3.3检测方法与要求
①检测方法
孔隙率用灌砂法进行检测,强度检测地基系数K30和动态变形模量EVD。
②检测频率
孔隙率检测在填层中部取一个点,距级配碎石两侧边缘1m各取一个点,在压实层下2∕3处取样,每个检测点做2次平行测定,两次相差不大于0.02g∕cm3时,取其平均值,每层设1个断面;强度检测在中部一个点,距路基两侧填筑边缘2m各一个点,按左、中、右均匀分布,每层设一个断面。
③质量要求
地基系数K30≥150Mpa(基床表层以下)、基床表层地基系数K30≥190Mpa、动态变形模量Evd≥50Mpa、孔隙率n<28%,详见过渡段路基填筑压实标准表1。
4.3.4路隧、路桥等刚性过渡段施工方法及工艺
过渡段的混凝土采用集中拌和站拌和,混凝土运输车运输,现场浇灌施工。
(1)隧道与土质、全风化与强风化岩石路堑间应设置路基刚性过渡段,采用C20砼现浇,单侧设置长度为20m、厚度由2m阶梯式均匀渐变至0.7 m来设置。
(2)桥与桥、桥与隧间距大于60m。
小于150m时,路基基床范围采用宽10.1m,厚0.7~2m的C20砼整体浇注,下部设C10素砼垫层,厚0.1m,并每隔10~15m设伸缩缝,以下路基采用A、B组填料填筑。
(3)桥与土质、软质岩或强风化硬质岩路堑间距大于60m。
小于150m时,靠桥侧设桥路过渡段,基床表层采用级配碎石+5%水泥填筑,其余采用A、B组填料。
(4)当桥隧、隧隧、桥台至硬质岩路堑间间距小于60m时,路基基床采用宽度9.8 m,厚0.7~2m的C20砼整体浇注,下部设C10素砼垫层,厚0.1m,其下均采用级配碎石+5%水泥填筑。
(5)桥台至土质、软质岩路堑间间距小于60m靠桥台侧路基设置刚性过渡段,其余基床表层采用级配碎石+5%水泥填筑。
4.3.5路堤与路堑过渡段施工
(1)路基与路堑过渡段应详细研究过渡段处的地形条件、地基条件、通过采取合理的措施保证横向的刚度均匀过渡和减小差异沉降,同时注意排水系统的衔接。
(2)当路堤与路堑连接处为坚硬岩石路堑时,在路堑一侧原地面纵向开挖台阶,台阶高度不小于0.6m。
应在路堤一侧设置过渡段过渡段基床表层20m范围内采用掺入3~5%水泥的级配碎石填筑,表层以下以级配碎石分层填筑。
(3)当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时,应顺原地面纵向挖成1:2的坡面,坡面上开挖台阶,台阶高度0.6m。
(4)在堑堤过渡分界处路堑侧基床表层以下设置横向排水砂沟内设置软式排水管,引排水入路堑侧沟或路基外。
路桥、路涵、路隧过渡段施工艺流程图
4.3.6过渡段路基填料及压实标准
管段路基的过渡段的形式主要有桥路过渡段、路堤与横向结构物(立交框构、箱涵)过渡段、隧路过渡段、堤堑过渡段、桥桥或桥隧之间的刚性过渡段、半挖半填路基及不同岩土组合的横向过渡段等。
(1) 过渡段填筑压实标准应符合“过渡段路基填筑压实标准表”中的规定。
(2) 各类过渡段技术要求
①桥路过渡段
过渡段路堤基床表层应满足前述基床表层的有关要求,与桥相连接
过渡段路基填筑压实标准表1
注:无碴轨道路基基床表层的K30、EV2、Evd三项指标要求有两项同时检测,满足压实标准要求。
K30或EV2的采用,具体应通过各类填料的填筑试验研究确定。
不小于20m范围内的路基基床表层级配碎石或级配砂砾石中掺入5%的水泥,基床表层以下过渡段范围采用级配碎石或级配砂砾石填筑并掺入适量水泥,其填筑压实标准应满足“过渡段路堤压实标准表”中的要求,当采用级配碎石时应满足规范“碎石级配范围表”中的要求。
过渡段桥台基坑应以混凝土回填或以碎石分层填筑压实规定要求。
②路堤与横向结构物(立交框构、箱涵)过渡段
当涵顶距路肩高度小于1.5m时,涵顶以上填筑级配碎石+5%水泥。
过渡段应填筑级配碎石。
过渡段的基坑应回填C15混凝土或分层回填碎石,并用小型振动机压实。
基坑回填至原地面平整后应用振动碾压机碾压至密实。
当横向结构物(立交框构、箱涵)的轴线与线路中线斜交时,首先采用级配碎石填筑斜交部分,然后再设置过渡段,以减小单根轨枕横向刚度的差异。
③路堤路堑过渡段
路堤与路堑过渡段应详细研究过渡段处的地形条件、地基条件,通过采取合理的措施保证纵横向的刚度均匀过渡和减少差异沉降,同时应注意排水系统的衔接。
当路堤与路堑连接处为坚硬岩石路堑时,在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶,台阶高度不小于0.6m。
应在路堤一侧设置过渡段,并在堑堤过渡分界处路堑基床表层以下设置横向排水砂沟内置软式排水管,直径100mm,引排水入路堑侧沟或路基外。
过渡段基床表层20m范围内采用掺入3~5%水泥级配碎石填筑,表层以下以级配碎石分层填筑。
当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时,应顺原地面纵向挖成1:2的坡面,坡面上开挖台阶,台阶高度0.6m。
并在堑堤过渡分界处路堑侧基床表层以下设置横向排水砂沟内置软式排水管,直径100mm,引排水入路堑侧沟或路基外。
④隧路、桥桥及桥隧相连地段刚性过渡段
隧道与土质、全风化与强风化岩石路堑间应设置路基刚性过渡段,采用C20混凝土现浇,单侧设置长度为20m、厚度由2m阶梯式均匀渐变至0.7m来设置。
桥与桥、桥与隧间距大于60m,小于150m时,路基基床范围采用宽10.1m,厚0.7~2m的C20混凝土整体浇注,下部设C10素混凝土垫层,厚0.1m,并每隔10~15m设伸缩缝,采用沥青麻筋填塞,表面采用高强度密封胶密封,以下路基采用A、B组填料填筑。
当桥隧、隧隧、桥台至硬质岩路堑间间距小于60m时,路基基床范围采用宽9.8m,厚0.7~2m的C20混凝土整体浇注,下部设C10素混凝土垫层,厚0.1m,其下均采用级配碎石+5%水泥填筑。
桥台至土质、软质岩路堑间间距小于60m时,靠桥台侧路基设置刚性过渡段,其余基床表层采用级配碎石+5%水泥。
⑤半挖半填路基及不同岩土组合路基
当存在半挖半填路基及不同岩土组合路基,为保证路横向刚度及避免横向差异沉降的产生,路基面以下挖除换填厚度满足以下两条件之一:a、保证轨道受力范围(左、右线中心外侧各1.85m按45°的扩散角至换填底面)内的地基条件一致,且换填厚度应不小于相应地层基床换填厚度(强风化硬质岩为0.5m;土质及软质岩为1.0m;膨胀土、红黏土、极软岩为1.5m),b、基床底层2.3m范围内(路堑一侧外轨以下2.3m)的填料一致,且满足基床的要求(即最大换填厚度为2.3m)。
换填底部应设4%的向外排水坡。
路堑地段硬质岩石路基与土质路基纵向连接时,应由土质路基的换填底面向硬质岩石地段路基面顺坡设置过渡段,其长度不应小于10m。
过渡段范围内的填料应满足路基
各部位的填料要求。
刚性过渡段间伸缩缝内采用沥青混凝土充填,外采用JL-853新型防水聚硫密封胶封闭,厚0.03m,密封胶的主要技术指标如“密封胶主要技术指标”所示。
密封胶主要技术指标
5、过渡段工后沉降控制措施
在桥路过渡段工后沉降控制方面,可通过采用从桥台逐渐过渡到一般路堤段的地基处理方式变化来调节,这种变化包括,预压处理时的土柱高度从高至低,强夯处理的夯点间距从小至大、夯击能从高至低,以及碾压遍数从大到小等,这些措施的详细方案要在施工中经过工后沉降和不均匀沉降分析来确定。
在全部过渡段施工准备阶段,要做好所有过渡段差异沉降的估算工作,以给过渡段后期的沉降观测提供可靠的依据。