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高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术论文

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高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术探讨 摘要:本文首先介绍了高速铁路路桥过渡段产生沉降差的原因, 然后阐述了施工技术和控制方法,最后提出了过渡段施工控制要点 及注意事项。 关键词:高速铁路;过渡段;沉降;施工技术。 中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号: 一、高速铁路路桥过渡段产生沉降差的原因 首先,桥台和路基的结构差异是造成沉降差的根本性原因。相较 于刚性的桥台路基通常是柔性的,二者在材质重量、强度和基础应 力等方面的不同,必然导致工后会出现不一致的沉降量。经过一段 时间的使用后,填料会在自重和列车等外力下产生塑性变形,使孔 隙率发生变化。而过渡段常生产微小的伸缩裂缝,也让雨水更加容 易渗透并带走其中的细粒土,这一现象将使孔隙率进一步改变,最 终导致过渡段沉降变形越来越显著。 其次,设计中对碾压条件考虑不足、排水设计不合理,施工中对软 基处理不当、对填料级配的要求不严格、压实设备功率未达标准等 人为因素也是导致沉降差产生的重要因素。以过渡段的填土施工为 例,与*刚性的桥台相比,桥台后路基的固结度很难达到 100%,特别 是其狭窄的工作面往往会造成碾压质量的下降,使过渡段的沉降问 题进一步加剧。 二、路基沉降观测 路基沉降观测主要包括:路基面的沉降变形观测,路基基底沉降 观测,路堤本体的沉降观测(改良土路基)。 影响路基沉降的因素较多,特别是地基在荷载的作用下沉降随时 间发展,其沉降变化一般通过土体固结原理进行分析计算,但沉降 计算的精度受多种因素影响,其结果只能是一个估算值,因此设计 阶段沉降变形计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降,至今国内 外均是通过系统的沉降观测的实测资料来分析,预测较准确的沉降 值。 通过施工期间系统的沉降变形动态观测,对实测沉降观测数据的 分析、评估,评价地基最终沉降完成时间,验证或调整设计措施, 使线下基础工程达到预定的沉降变形控制要求,推算出较准确的最 终沉降量和工后沉降。工后沉降满足上述要求后,才能铺设无碴轨 道。 三、高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术 一般路基地段的沉降变形观测断面的选择一般根据地基压缩层 的厚度、路基填筑高度以及地表横坡等因素确定。过渡段路基沉降 观测断则根据过渡段的类型选用。 沉降观测元件包括:沉降观测桩、沉降板、单点沉降计、剖面沉 降管等,除沉降观测桩外,均应在地基加固完成后路堤填筑施工前 埋设。 (一) 沉降观测桩(点) 一般路基填筑至基床表层顶面,加载预压路堤填筑到基床底层顶 面后埋设沉降观测桩(点),路基面两侧观测桩一般设在距左右线 路中心 3.2m 处。 (二) 沉降板 由钢底板、金属测杆及保护套管组成,钢底板尺寸为 50cm*50cm, 厚 1cm。沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入 10cm,采用中粗砂回填密实, 再套上保护套管,保护套管应略低于沉降板测杆,上口加盖封住管 口,并在其周围填筑相应填料稳定保护套管,完成沉降板的埋设工 作。采用水*仪按国家一等精密水准测量方法测量埋设就位的沉降 板测杆杆顶标高作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板 测杆和保护套管,每次接长高度以 lm 为宜,接长前后测量杆顶标 高变化量确定接高量。 沉降板埋设位置注意应在复合地基处理段桩间土上,不能位于桩 顶上,在铺设褥垫层前放线定位,对称夯实,确保测试元器件竖直, 夯实前后进行标高的测量、确定沉降量是施扰动引起还是路基沉 降。沉降板埋设应在基础表层进行必要的保护,主要考虑影响到级 配碎石摊铺机的施工与架桥机的通过,注意要在碾压前后和架桥机 通过前后进行测试,避免误导沉降评估。 (三) 单点沉降仪 单点沉降仪是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器,由电测 位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。 采用钻孔引孔埋设,钻孔孔径中 108 或中 127,钻孔垂直,孔深应 达到硬质稳定层(最好为基岩),孔口应*整密实。观测路堑换填 基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面,表面应*整密实,观测路 基本体变形按设计断面图埋设。 单点沉降计在复合地基处理地段应该埋设于三根桩的中心位置。 1) 埋设深度和沉降量与所测加固地基的深度有直接联系,需准 确量测埋设深度。2) 埋设时注意量程的控制,根据单点沉降仪的 量程和预计沉降量确定,一般预留沉降量为 180mm。3) 注意事项: a 注浆深度控制:注浆锚固段一般以 1m 左右为宜,切记浆液不能 过高,避免将伸缩段固结,浆液固结后,用细砂将孔回填;b 导线 保护采用钢丝软管保护,尤其注意法兰盘位置要防止导线被剪断; c 初始值的统一:全管段要统一初始值测试时间,由于第一层碾。 压机械的影响比较大,建议在第二层开始测试,且初测值最少三次, 且数值稳定。 (四) 剖面沉降管 采用专用塑料硬管,其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要 求,管端接口密合,剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面 沉降管槽内,按一定间距依次读数,起始端管口标高采用水*仪按 国家一等精密水准测量方法进行测量,再通过数据处理计算求出不 同位置处地基的沉降量。剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设,槽底 中粗砂找*,表面回填 5cm 中粗砂并与褥垫层相*,两端部应进行 有效保护。埋设前应按设计用螺钉进行组装,连接之间不能有间隙, 导管用外接头连接导管至大于埋设长度约 2m (两端各伸出 lm 左 右),导管内预留钢丝绳作为牵引用,一定时间后要对钢丝绳进行 检查,防止钢丝绳断。在埋设位置的上一层填料完成后进行开槽埋 设。埋设位置位于桩间土,不能放在桩上,如果不能避开桩身,则 需在备注中说明桩在剖面沉降管所处的位置。反挖开槽:沟宽 60cm, 深度 50cm,上下各铺一层 5- 10cm 的细砂,调整剖面沉降导管内 十字导槽方向,并在导管周围回填粗中砂,要求砂面*整,保证沉 降管与下面的砂垫层密贴。剖面沉降管作为测斜导管埋设后,沉降 管需用高压水或高压气冲洗,避免管内有异物。每个工点观测断面 及观测点的数量,埋设观测元件的种类、数量,根据


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