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铁路路基连续压实技术质量控制研究
摘要:目前,铁路路基填筑压实施工一般都采用传统作业模式,即虚铺、压路机压实、压实完成后对路基压实质量进行压实度和承载力检测,形成检测记录和报告。这种传统的施工检测方式容易出现漏压、超压的情况,导致铁路在使用过程中某些路基出现塌陷、沉降量偏大等现象。由于是在碾压完成后进行抽点检测,检测效果不能完全体现全路段实际施工过程中的压实质量,只是以单点检测质量来代表整体路基压实质量,这种施工方式导致有些检测不到的部位如果有质量缺陷就不容易被发现,只有在交付使用后才能显现出来。
关键词:铁路路基;连续压实技术;质量控制;研究
引言
连续压实控制技术具有诸多优势,在多个铁路项目建设中取得了良好效果,其能够有效监测路基压实情况,整体控制路基施工质量,减少待检点的不合格率。使路基强度得到提升,路基稳定性得到提高,路基沉降量有效减少。本文针对如何将连续压实控制技术应用于铁路路基施工中进行探讨,以此为铁路建设提供参考。
1连续压实系统概述
以高速铁路路基施工情况为立足点,创建连续压实检测系统。运行期间由基站发射差分信号,经由M30北斗卫星接收机定位,期间传感器同步运行,采集碾压遍数、轨迹等方面的信息,及时传输至ZD800平板上,供操作人员及时查看情况。平板电脑获取信息后,将进行GLASS无线通信,将信息传输至服务器,达到不间断监测的效果。同时管理人员能够远程掌握现场施工情况,以便采取合适的规划手段,保证压实质量,提高施工效率。
2连续压实质量控制技术的优点
连续压实质量控制技术实现了铁路施工过程中的路基全断面全过程实时监测,从碾压开始就启动了检测工作,与施工同步进行,提高了施工效率,检测过程不干扰施工过程,并且可以指导现场碾压施工过程。可以对压实程度、压实均匀性、压实稳定性进行动态持续的监测。施工过程中随时对施工薄弱部位、欠压实部位进行及时补充碾压,控制了路基的压实质量。施工质量压实效果一目了然,避免了超压和对路基面层的破坏,节约了劳动力和机械,保证了最优的碾压遍数,保证了压实路基的均与性和稳定性,达到了由结构控制到过程控制。常规检测以点带面无法反映整个作业面的压实质量。连续压实设备可以实时反映整个作业面的整体压实质量,路基压实由点控制进入面的控制,有针对性指导实际压实操作,提高了压实质量。检测结果可视化,碾压过程质量实时以颜色显示在屏幕上并进行记录,压实质量比较直观。
3连续压实施工要点
3.1填料试验及控制
(1)填料物理性能检测在开始施工前,需对路基填料现场取样,进行进场前试验。比如,筛分试验、击实试验等,确定填料的种类、不均匀系数及填料的最大干密度和最佳含水量。经监理审批后,根据试验结果,取合格填料进行填筑。施工过程中需要定期对填料进行复检,路基基床每填筑5000m3,基床以下路堤每填筑10000m3时需进行一次检测,并按检测结果在现场施工中进行调整。(2)粒径控制为了使路基压实质量得到保障,应避免出现过大的填料粒径并保证填料的级配良好,应根据路基的填筑部位及规范要求选择不同粒径的填料,摊铺时人工处理骨料窝。(3)含水量控制在路基压实过程中,含水量是一个重点控制指标。现场应根据实测含水量对填料进行洒水或晾晒。在压实前将填料的含水量控制在最佳含水量的–3~+2。
3.2网格精准定位
系统机载端CPS与CPS-RTK测量手簿形成高效对接的关系。完成网格分解处理工作后,将结果导入手簿,利用CPS-RTK工作中的面放样功能,确定压路机的合适位置。同时需根据施工需求对压路机运行轨迹放样,给后续压路机的运行提供参照基准。操作人员必须及时分析该运行轨迹,保证压路机在指定网格内运行,不可出现漏压等异常现象。
3.3相关性试验建立
为了避免开挖后对地面检测结果带来负面影响,试验段选择在分层碾压第三层展开,具体操作流程如下。(1)完成试验段划线工作后,对西咽喉里程J2K8+600-J3K9+990试验路段进行碾压,按照得出的参数确定碾压次数,压路机行走轨迹按照规定线路进行。此外,在试验碾压中相邻压实轨道痕迹重叠量控制在30cm以上。(2)在地面压实到轻度密度状态后,结合数据采集得出的压实曲线,在曲线变化平缓处选择3-5m范围区段,每个压实区总共选择6个区段,选择区段中间部位进行K30计算。结合《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(下文简称“《验收标准》”)选择测试点进行预压,完成预压工作之后,进行一级加载,在数据采集趋于稳定后记录数据,以上述相同步骤逐渐增加加载等级,直到能够满足工程标准为止。(3)在试验段达到中度、重度密实后,对6个试验点进行K30测试,记录信息数据。(4)为了能够保证相关性试验、常规检查数据关联性参数数量,分别对轻压、中压、重压进行最后一次连续压实检测,在中间过程进行连续压实测试。(5)将所采集的数据进行整理分析,判定相关性是否符合设计标准。
3.4工艺参数控制
①填土厚度(1)放线测量,根据工艺性试验确定的松铺厚度结合现场的填筑范围和自卸汽车运载量在地面上用石灰划出网格线,运输车辆按标记卸载填料。(2)根据施工前路基试验段工艺性试验所确定的施工参数,在系统中对填层厚度进行设定,一般是根据上下2层路基面的高差来计算实际填筑厚度的平均值。②碾压遍数系统根据每个位置的通过遍数来计算平均值,实际平均遍数是作业区域遍数的平均值,如果压路机在碾压过程中有重复碾压现象,其数值将出现小数。③碾压速度铁路规范规定碾压速度不超过4km/h,工艺性试验一般都在3~4km。在实际施工时机械驾驶员以往只能靠压路机仪表盘上的速度表进行粗略估计,但安装智能压实系统后,操作人员可依据其显示屏上的电子数值对行进速度进行精准控制。
4连续压实施工期间的注意事项
(1)压实作业顺利落实到位是后续施工得以有效开展的必要前提。为合理做好压实工作,需根据实际情况编制科学的管理规章制度,作为施工的引导。由专员组建连续压实工作小组,做好日常施工期间的质量检查与控制工作。(2)施工前组织技术交底,使每位施工人员均能够准确认识到施工技术要点,依据规范做好自身职责范围内的工作。(3)根据施工需求配置机械设备,定期维护,从源头上消除机械设备故障。选择质量达标的填料,填料进场时加强质量检查,进场后做好日常管理工作,施工期间视填料的含水率情况合理调整。(4)每日施工前,需根据工期、施工质量等方面的要求,制定当日的施工计划,合理划定施工区域,将施工要点告知施工人员,严格根据规划组织施工,未经许可,不能随意调整施工区域。
结束语
综上所述,通过对连续压实质量控制施工现场试验验证,连续压实施工技术具有:自动完成施工工程量统计,直观显示施工进度;直观显示压实状态和压实程度信息;直观显示压实质量信息,显示出压实不良和薄弱区域;实时控制发现问题及时整改调整等优势,连续压实施工技术可以在高速铁路施工中推广应用。
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