针对青藏铁路多年冻土区路基施工加强措施及施工中需注意的问题 3页

第23卷增刊四　川　水　力　发　电Vol.23,Supplement2004年6月SichuanWaterPowerJun.,2004青藏铁路多年冻土区路基施工加强措施及施工中需注意的问题李浩浩,　杨华斌(中国人民武装警察部队水电第十一支队,四川成都　610036)摘　要:介绍了在特殊的多年冻土施工环境中青藏铁路路基工程施工中的一些特殊加强措施,以及施工中需要注意的一些问题。关键词:多年冻土;路基工程;加强措施;注意问题;青藏铁路中图分类号:U21311;TU752文献标识码:B文章编号:100122184(2004)增20013202　　青藏铁路是国家重点工程之一,是全国铁路网于30cm,其密实度按基床以下填料要求控制,其平的重要组成部分,新建格尔木至拉萨段全长1110整度按路基要求控制;km,全线海拔高程大于4000m的地段有960km,(2)边坡码砌。片石路堤倾填前,路堤边坡坡脚经过连续多年冻土区的地段有546km,是世界上海两侧人工用粒径大于30cm的硬质片石按直角梯形拔最高及连续多年冻土区里程最高、最长的铁路。分层码砌,码砌厚度不小于30cm,高度随填筑高度青藏铁路是世界上最高的铁路,也是世界上高而升高,最终与设计高度一致。片石应大面朝下摆放原最长的铁路,在建设中面临着前所未有的三大难稳固,层与层之间应有错缝,错缝宽度不小于5cm,题,即“高原缺氧、多年冻土、环境保护”三大世界性严禁形成通缝;难题。我部承担的青藏铁路二期土建工程第十九标(3)倾填片石。片石倾填时,应安排好石料运输段在施工过程中也是在经历了一些挫折、困难后才路线,专人指挥卸渣,按水平分层,先低后高、先两侧逐渐对高原特殊的多年冻土施工有了较深的认识。后中央后卸式投料,用推土机推平,个别不平处配合本标段工程处于青藏高原冻土地区,进行大规模的人工用小石块找平。一次性倾填片石层至设计高度。施工活动必然会给生态与自然环境带来影响。在路投料时不得损坏坡脚码砌的石料,对于损坏的要及基施工中,为了保护多年冻土,增强路基的工程稳定时修复;性,我们在路基施工中主要采取了片石通风路堤、铺(4)振动碾压。采用重型振动压路机碾压倾填片设土工隔栅加筋土路堤以及热棒等措施。现将笔者石6～8遍,直至压实层顶面稳定,无下沉,石块紧在路基施工中的一些做法作一具体介绍,重点介绍密,表面平整为止。碾压时应先两侧后中央平行作了在路基施工中针对多年冻土环境而采取的一些特业,纵向行与行之间要重叠0.4～0.5m,前后相邻殊加强措施及其在施工中需要注意的问题。区要重叠2m以上,以保证各区段碾压密实。随后1　片石通风路堤填筑用0.1～0.2m粒径的小石在填石全宽范围找平片对于多年冻土区高含冰量地段,为了增加基底石表层;的冷储量,防止多年冻土天然上限下降,减少对多年(5)填碎砾石和中粗砂反滤层。片石填筑完成冻土的热扰动,采取了路堤下填筑1～1.2m厚的后,在其上依次填筑20cm的碎砾石和20cm厚的通风片石的措施。根据青藏铁路开工以来的实践情中粗砂反滤层。碎砾石填筑按照石质路堤要求控制况,通风片石路堤对于增强路基的稳定性、保护多年密实度和路基面平整度。中粗砂反滤层按照中密要冻土具有良好的效果,是一种主动保护措施。通风片求控制密实度,按土质路基面控制其平整度。严格控石路堤采用的步骤为:装载机装车,大型自卸汽车运制碎砾石和中粗砂的级配,防止碎砾石和中粗砂漏输,人工辅助推土机整平,重型振动压路机碾压密入片石中而影响通风效果。实。通风片石路堤的片石强度不小于30MPa,最大施工注意事项:①片石通风路堤所用材料应洁粒径不超过30cm,最小粒径不小于10cm。其施工净、无级配,强度不低于30MPa,粒径范围10～30步骤如下:cm。不符合要求的粒料不得进入施工现场;②施工(1)基底处理。自路基中心向外设2%的排水横填筑,边坡采用干砌,码砌;③施工时要注意两侧排坡(可根据地形设单面横坡),坡脚处填层厚度不小水,施工前要做好排水系统,如挡水埝等;④进行上收稿日期:2004202216层填土施工时要用彩条布等物遮住片石路堤,防止13n土、石屑等堵塞片石孔隙,影响通风效果。计要求。2　土工格栅加筋土路堤施工3　热棒路基对于高含冰量地段以及冻土湿地地基处理地在高温极不稳定多年冻土区(Tcp2É)地段,我段,我们采取了在路基面下2.2～410m范围内铺们采取了在路基两侧设置热棒的措施,以加强基底设双向塑料土工格栅的措施,以加强土体的抗剪强热交换,增加基底冷储量,提高多年冻土天然上限,度等,增强路基的稳定性。以保护多年冻土,增强路基的工程稳定性。(1)用于路堤加筋的土工格栅必须符合设计要311　施工准备工作求。所购土工格栅每批均须查验生产厂家的产品合热棒路基工程施工前,应充分了解设计施工前格证书和材料性能报告单,并抽样进行检验,其检测的准备工作。施工准备工作包括以下内容:项目包括:单位面积质量、厚度、孔径和条带拉伸等;(1)选择热棒堆放场地。堆放场地应紧靠施工现(2)土工格栅必须用黑色包皮包装,运输、储存场,尽量减少热棒的搬运距离;和堆放必须避免阳光照射,并保持通风、干燥和远离(2)选择合适的热棒起吊设备,制作合适的起吊辅高温源,以保证其性能不受影响。路堤中土工格栅材助工具。搬运、起吊安装不得损坏散热器及防腐涂层;料的铺设位置、铺设层数、各层铺设间距都应符合设(3)选择合适的钻孔机械;计要求。土工格栅铺设施工工艺流程见图1。(4)备好回填材料。312　施工方法热棒可采用钻孔插入法或开挖基坑法进行安装,安装好的热棒应排列整齐,高低一致,沿线路方向间距为3m,两侧对称布置。热棒设于横向距路肩1m处,热棒与竖直线成13°角,插入路基长度8m,上部散热段长度4m。(1)钻孔插入法安装热棒。①钻孔插入法适合安装直线型和折线型热棒;②在确定安装热棒的位置处,用钻机钻垂直孔或斜图1　土工格栅铺设施工工艺流程图孔。钻孔直径应较热棒管壳直径大5～8cm。钻进方(3)当路堤填筑至第一层土工格栅铺设高程时,法原则上采用干钻,视地层情况亦可加入少量冷水,将路基面整平压实并检测其压实度。当路堤填料为采用小循环钻进。钻孔深度应比设计深度大10～20细颗粒土时,土工格栅可直接铺设在细颗粒土层上。cm;③钻孔完成后,进行孔径和孔深的检查,并将钻土工格栅铺设时,强度高的方向与其受力方向一致,孔中的泥浆清除干净;④钻孔符合要求后,将热棒吊受力方向的连接必须牢固,连接强度不低于材料受起插入钻孔中定位,经垂直度检查合格后固定;⑤回力容许抗拉强度;另一方向应密贴排放;填钻孔间隙采用水中沉砂法,即先将冷水灌满钻孔,(4)土工格栅铺设完成后,应对其施工进行质量尔后将中粗砂徐徐灌入热棒与孔壁之间的空隙中,检测,其检测项目包括:下承层平整和拱度、搭接缝灌砂数量应与计算数量相符。多余的水则自钻孔中错开距离、筋材铺设长度、筋材铺设层数、筋材铺设流出;⑥固定热棒的支撑物应在热棒周围的填砂冻层距和筋材连接处强度等。结后方可拆除,填砂回冻时间与多年冻土的温度有施工中的注意事项:关,一般为5～7d。(1)土工格栅铺设时必须铺平、拉直,不容许有(2)开挖基坑法安装热棒。褶皱,幅与幅之间的连接采用土工绳绑扎,采用“U”开挖基坑法安装热棒适合于路堑基床换填和零型卡固定;断面、低路堤基底换填开挖时采用。开挖基坑法安装(2)土工格栅铺设完成并经质量检验合格后应热棒的程序如下:①在确定安装热棒的位置上,将安及时进行路堤填筑,第一层填土摊铺宜采用轻型推放热棒的基槽挖至设计深度,基槽宽度应较热棒直土机或前置式装载机,严禁装料车和碾压机械在已径稍大一些;②将热棒放入基槽定位,经垂直度检查铺设、固定好的土工格栅上直接碾压;合格后,将热棒固定;③用饱水的中粗砂或混凝土、(3)土工格栅边缘至边坡的保护层厚度满足设(下转第16页)14n最大粒径的变化要选择与之相适宜的引气量;(4)拌和表1　拌和时间与含气量变化关系表水。在同等引气剂掺量下,混凝土拌和水量的增大亦使项　　目数　　　　值拌和时间ömin6123090含气量增加;(5)砂率。同条件下,砂率减小则含气量也含气量变化率ö%941008658越小;(6)塌落度。图3表示的是在不同塌落度下引气注:数据由青藏铁路十九标段工地试验室测试得出。剂掺量与含气量的关系。由此可以看出,为了引入所需4.4　运输条件的含气量,塌落度越大,则引气剂掺量越小。在青藏铁路十九标段施工过程中,我们实际测得:经2km运距含气量下降1%左右。4.5　海　拔同等条件下,海拔越高,含气量减小。5　含气量的控制混凝土的含气量受诸多因素影响,主要有以下几种:(1)制备混凝土材料的性质,配合比及拌和、运输、浇筑等各方面都要尽可能保持稳定,使含气量波动尽量小;(2)施工中需要有规律地间隔时间进行现场测图2　粗骨料最大粒径与含气量的关系图定,控制含气量,并且以浇筑时检测的结果为准,避免在运输、装卸等过程中含气量损失产生的测量误差;(3)施工中应保持不同部位振捣时间均匀,且要求试验室与现场实测含气量的振捣方法和时间一致。适当增加混凝土含气量会提高混凝土的抗冻性和抗渗性能。但一味追求混凝土高含气量并使其超出规定范围却会降低混凝土强度。因此,我们要严格将含气量控制在规定范围内。综上所述,施工过程中要注重对混凝土含气量图3　引气剂掺量与含水量的关系图的控制和对混凝土含气量的研究,更好地控制耐久4.3　拌和条件混凝土质量,为青藏铁路的施工把好质量关。(1)拌和时间。超过一定的拌和时间,则拌和时间越长作者简介:,含气量越小。如表1所示,含气量在12min杨钦鸿(19782),男,青海西宁人,中国人民武装警察部队水电第十一时最大,延长后含气量减小。支队助理工程师,学士,从事土建工程试验工作;(2)拌和温度。一般情况下,拌和温度越高则含张国庆(19772),男,山东菏泽人,中国人民武装警察部队水电第十一气量减小。支队助理工程师,学士,从事土建工程施工技术工作1(上接第14页)中的一些保护多年冻土、增强路基工程稳定性的做砂浆回填基槽并压实;④按设计要求进行基底或基法,主要是主动保护措施。还有一些被动保护措施床换填作业;⑤路基完成后,将固定热棒的支撑物拆如:铺设保温板、复合土工膜防渗层、土工格室填渗除,热棒即安装完毕。水土以及铺设骨架护坡、修排水沟、对边坡进行挂网施工中需注意的事项:喷锚防护等措施在此不作介绍。因施工经验有限,一(1)因热棒制作工艺比较复杂,对壳体容器的密些见解尚有很多不成熟之处,只是本着共同学习、讨封要求十分严格,稍有渗漏热棒将不能工作,所以,论、提高的目的,希望能为今后进一步研究出更好的在搬运和安装过程中应特别小心,防止碰撞,以保护施工方法起到抛砖引玉的作用。防腐反射涂层,保护热棒的密封真空度;参考文献:(2)安装好热棒后,路基的施工作业将受到一定1铁道部第一工程局主编1铁路工程施工技术手册[M]1北京:限制。在施工机械作业时,应有现场人员指挥,防止中国铁道出版社,2000年1损坏热棒。作者简介:(3)热棒防腐反射涂层在施工过程中如有损坏,李浩浩(19812),男,湖北洪湖人,中国人民武装警察部队水电第十一在竣工验收前应予以补涂。支队助理工程师,学士,从事路桥施工技术工作;4　结　语杨华斌(19792),男,湖北随州人,中国人民武装警察部队水电第十一笔者阐述的是在特殊多年冻土环境中路基施工支队助理工程师,学士,从事道桥施工技术与管理工作116