轻质混凝土在高铁路基帮填施工中的应用论文_黄玉龙

(中铁七局集团有限公司 河南 郑州 450000)

【摘 要】近年来,随着高速铁路的快速发展,既有高铁车站增加股道或在建高铁车站引入的联络线越来越频繁,路基的帮填施工导致的既有路基不均匀附加沉降现象时有发生,分析原因主要是地基受AB 组填料或改良土的施工大型设备的扰动。轻质混凝土作为一种新型材料,具有压缩性低、自重轻、施工方便及对地基扰动较小的特点。本文通过论证分析轻质混凝土在实际高铁路基帮填中的应用,其能够满足高铁路基帮填的需求与符合规范规定,是目前一种解决路基帮填过程附加沉降问题的较好的办法。

【关键词】高铁路基;轻质混凝土;帮填;沉降

【中图分类号】TU528 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)14-0189-02

1.引言

郑徐客运专线萧县北站受淮北客车联络线引入的影响,需要对已施工无砟轨道的站场路基进行帮填施工,为了最大程度降低路基帮填产生的附加荷载作用而导致路基发生较大的沉降和位移。现场经与设计院咨询确定对帮填地段的地基处理采用设备轻盈、对地基扰动小的微型桩加固,基床以下路堤采用轻质混凝土填筑,基床底层采用AB组填料填筑,基床表层采用A组填料进行填。地面以上4.2m~4.7m填料为采用自重小的轻质混凝土新型材料,现场施工设备较少,施工工艺对地基扰动较小,减少荷载对既有路基的影响。

2.轻质混凝土特性分析

轻质混凝土具有以下特性:(1)压缩性低。轻质混凝土压缩模量大,抵抗变形的能力强,因而填料自身有很好的抗压缩性,减少填料压缩变形;(2)自重轻。轻质混凝土自重一般为6,为普通道路填料的25%左右,可以有效地降低地基的附加应力,减少地基沉降;(3)固化自立性。轻质混凝土浇筑后可固化自立,对挡土结构物无推挤作用,可垂直填筑;(4)施工简便。作业面小,施工不需振捣和碾压,自密实性好,对地基扰动小,施工扰动引起的地基沉降少。

3.轻质混凝土所用材料及设备参数如下表

(1)发泡剂:RT泡沫混凝土以热聚物表面活性剂为有机胶结料的聚合物,通过发泡机的发泡系统,将发泡剂充分发泡。?

(2)水泥为强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥。

(3)粉煤灰选用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,并应符合相关标准的要求。

(4)水,符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)的规定。

(5)所需设备有发泡混凝土专业机、混凝土搅拌机、混凝土泵送机,铝合金刮杠等。

4.轻质混凝土帮填施工要点

4.1 挖台阶

帮宽路基填筑前应拆除既有边坡防护措施,并沿既有坡面挖台阶,台阶高度为0.6m,宽度为0.9m,并对挖好的台阶进行碾压,保证台阶部位的压实质量满足规范要求。

4.2 铺设碎石垫层及HDPE防渗土工膜

在褥垫层顶全幅铺设一层HDPE防渗土工膜;防渗土工膜顶部挖台阶位置铺设厚0.15m的碎石垫层,宽0.9m;在每一个0.5m高台阶处均设置0.15m厚的碎石垫层及宽0.9m的HDPE防渗土工膜。防渗土工膜铺设时,应注意尽量贴紧下承层;路床顶部应采用U型钉进行锚固,纵向锚固间距5m,横向锚固间距2m。铺设时搭接应采用热焊的方式,纵横向搭接宽度5cm。铺设时,应展平拉紧,避免局部卷起的现象,必要时,可采用U型钉进行锚固。

4.3 轻质混凝土拌制

(1)配制泡沫浆体,根据RT型混凝土发泡剂的配比和生产工艺,配制发泡浆体。(2)拌制水泥浆,按设计选用的泡沫混凝土型号,先将定量的水加入搅拌机,再将称量好的水泥、粉煤灰等添加料投入搅拌机内搅拌,时间不少于2分钟。(3)将预发泡沫倒入水泥浆体的搅拌机中,搅拌约6分钟,使水泥泡沫浆料达到均质化要求,即可进行现场直接浇筑或泵送浇筑。预拌好的水泥泡沫浆料应在4小时内用完。

4.4 浇筑轻质混凝土

混凝土边坡坡率为1:1.5;轻质混凝土应分层、错台浇筑,分层高度1.0m左右,填筑前于边坡外侧设置临时挡板以避免混凝土侧流,挡板高1.5m,埋入前一填筑层0.5m。为满足正线路基排水要求,帮宽范围每上下左右2.0m交错布设PVC排水管,直径100mm,向外设4%排水坡。表层施工时,用3~5m长尺杆刮平。

4.5 养护与维修

轻质混凝土浇注区顶面浇注至设计高程后,则应采用塑料薄膜进行表面覆盖,以对轻质混凝土路基进行保湿养护;或者采用无纺土工布覆盖结合洒水的方式养护。养护时间不低于7天。一般情况下,轻质混凝土浇筑后36h内不宜上人或车辆(包括手推车在内),轻质混凝土路基顶部路面施工前,严禁其上行驶工程机械;局部地段,无法回避时,应在合适位置铺设厚度不小于50cm的临时保护层或采用钢板覆盖的方式作为临时便道,以供工程机械行驶。

4.6 伸缩缝设置

填筑轻质混凝土的单节长度为15m,每节之间设置伸缩缝,缝宽2cm,缝内填筑聚苯乙烯板。

4.7 边坡防护

待轻质混凝土凝固后,坡面台阶采用轻质混凝土回填平整,边坡坡面采用C30混凝土预制实心砖全坡面铺砌,预制块采用六棱形,边长0.4m,厚0.15m。坡脚平台栽种爬山虎对坡面进行绿化,间距0.5m/穴,每穴3株。

4.8 与其它工序的衔接

顶部路面必须在轻质土同条件养护强度达到0.5MPa时方能展开施工,且施工时,严禁自卸车、压路机、推土机等大型机械直接在轻质土顶面行走,应采取边卸料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾压,即卸料车、压路机应在推平机械的后端卸料和行走。

5.结语

轻质混凝土作为一种新型的绿色建筑材料,在萧县北站帮填施工中成功应用,通过与普通AB组料帮填的其它路基地段相比,以及结合沉降观测数据分析,充分说明采用轻质混凝土对高铁路基进行帮填后的附加沉降和位移都明显较小,不仅能很好地解决新老路基的不均匀沉降难题,还能大幅度降低填土荷载,减少软基的附加应力,从而达到抑制沉降和侧移,提高路基稳定性的效果,该施工技术为高铁路基帮填提供了一种新的技术手段。

参考文献

[1]《铁路混凝土施工质量验收标准》(TB 10424-2010).

[2]《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB 10751-2010).

[4]《新建铁路郑州至徐州客运专线施工图路基设计大样图集》.

[5]《新建铁路郑州至徐州客运专线新增供电维修机构方案研究》.

论文作者:黄玉龙

论文发表刊物:《建筑知识》2017年14期

论文发表时间:2017/7/17

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