高速铁路现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用.doc

1、.施工技术总结论文申报表申报单位：中铁十九局集团第五工程有限公司题目高速铁路路基段现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用工程名称新建郑州至周口至阜阳铁路工程作者姓名单位职务职称王立朋中铁十九局集团第五工程有限公司工程师唐明明中铁十九局集团第五工程有限公司助理工程师内容提要 本文结合新建郑州至周口至阜阳铁路河南段站前工程三标段站场路基段附属施工特点，对路基边坡骨架防护施工过程控制做了初步的探讨与研究，并介绍了高速铁路路基段现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用及施工过程中的一些注意事项和体会。申报单位评审意见及推荐等级同意申报，推荐论文一等奖。 2018年9月7日集团公司评审意见 （盖章）年月日高速

2、铁路路基段现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用中铁十九局集团第五工程有限公司 王立朋 唐明明 摘要：本文结合新建郑州至周口至阜阳铁路河南段站前工程三标段站场路基段附属施工特点，对路基边坡骨架防护施工过程控制做了初步的探讨与研究，并介绍了高速铁路路基段现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用及施工过程中的一些注意事项和体会。 关键词：高速铁路 路基 现浇混凝土 拱型骨架护坡 轻型模板 高速铁路的兴起，改变了人们的生活方式，提高了工作效率；从经济方面考虑，高速铁路的运输速度，抵消了地域之间的先天距离缺陷，同时也带动了地方经济发展。高速铁路“走出去”，为中国在未来发展提供了广阔的空间，高速铁路的意义不言

3、而喻。目前，高速铁路运营的安全稳定是重中之重。路基边坡稳定是保证行车安全的其中重要一项内容，开挖或填筑常常造成大量边坡，如何防止边坡水土流失，保证边坡稳定，确保行车安全，是我们一直在探索研究的课题。1.工程概况本段路基位于河南省周口市，周口东站为中间站，中心里程DK139+640，起讫里程为DK138+589.89DK141+086.73，全长2.497km。站房设于线路右侧靠近城市一侧，周口东站共设置8条到发线（含正线），中间岛式站台3座，新建旅客通道1座。路堤正线、非正线的基床及以下采用A、B组料填筑，正线基床表层采用级配碎石填筑，非正线采用A组土填筑。基床表层以下过渡段采用掺3%水泥级配

4、碎石填筑，基床表层过渡段范围内采用掺5%水泥级配碎石填筑，路基两侧设置梯形排水沟。本段站场路基地基处理形式为预应力管桩，上设混凝土桩帽、筏板；扶壁式挡墙外侧采用水泥搅拌桩处理形式。路基边坡防护形式主要为现浇混凝土拱型骨架护坡，其内铺设空心六棱块，并种植草籽及紫穗槐。郑阜铁路主要技术标准如下：铁路等级：高速铁路；速度目标值：350km/h；正线间距：5.0m；最小曲线半径：一般地段7000m，困难地段5500m；最大坡度：20；到发线有效长度：650m；轨道类型：CRTS型无砟轨道板。2.路基拱型骨架护坡施工原则路基拱型骨架护坡施工应根据路基及构造物情况，并结合构造物、边坡预埋排水管、坡面排水槽

5、、检查梯、上下路基电缆槽设置位置等，确定骨架分段长度，骨架排列方式，分段施工。混凝土拱型骨架护坡施工时，布置原则为顺线路方向两个结构物间拱圈位置由路肩边线按设计坡比向下至路基坡脚线处开始布置拱圈，顺线路方向相邻拱圈不足一个完整拱时，禁止制作部分拱，拱圈内铺设六边形混凝土空心块。六边形混凝土空心块在预制场集中预制，现场铺砌的方式施工。3.施工方法对比及模板选型目前对路基现浇混凝土拱型骨架护坡施工的方法主要是大面积开挖，采用拼装钢模板整体进行施工。此方法存在如下几点问题：开挖量增大，导致后期回填量增加；破坏边坡原有的土工格栅加筋材料；斜坡回填压实难以保证；增加设备投入。鉴于上述问题，结合现场实际施

6、工情况及设计图纸要求，对施工工艺进行了改进，主要是将大面积开挖进行了修改。现场仅采用机械对主骨架进行开挖并保留适当部分人工进行配合清理，嵌入边坡范围采用土模进行施工，外露截水槽采用定制一体钢模板施工。4.模板样式拱型骨架模板分为坡面内模、外模，外接直条内、外支腿模板等。内外模拱型模板采用热轧轻型10#槽钢一体弯压而成，内模设4个支撑方管，方管壁厚5mm。拱架内模另设4个固定支点架，用钢筋固定在坡面填料中，支点架采用50mm角钢配合钢筋使用，角钢一端与内模焊接在一起，另一端预留孔洞，钢筋穿过孔洞钉入填料中，使骨架模板固定好。外模设置4个固定钢板（板厚1cm），位置与内模支点架相同，并超出内模5c

7、m，同时在超出钢板部分中部打孔与内模支点架安装套管对应，套管孔径为14cm，同时配置内外模插杆，每拱配置4个。上下骨架中间采用截水槽外侧支腿连接为一个整体，左右骨架采用钢管或方木、卡扣连接为一个整体，拱架的两个支腿间采用50角钢或钢筋连接固定。具体见图4-1拱型骨架模板尺寸示意图，图4-2拱型骨架模板拼接示意图。图4-1 拱型骨架模板尺寸示意图图4-2 拱型骨架模板拼接示意图5.拱型骨架护坡施工工艺及过程控制拱型骨架护坡施工工艺：施工前准备现场第一次测量放样清刷路基边坡现场第二次测量放样护坡基槽开挖基槽检查验收坡面模板支设泄水孔留置模板验收浇筑混凝土混凝土养护铺设六边形空心块撒草籽、栽种紫穗槐

8、验收。5.1施工准备混凝土采用搅拌站集中拌和，骨架模板采用轻型钢模板。施工现场需设置好临时用电系统，并配置齐全混凝土振捣收光工具、土工布、塑料薄膜及养护设备。5.2测量放样测量人员根据设计图纸中路肩具体高程及偏距，测放出护肩坡顶及路基坡脚线位置，现场根据测放位置对边坡进行刷坡、清理。刷坡完成后，测量人员重新放样，测放出护肩坡顶、路基坡脚线位置，然后现场技术人员根据设计图纸要求，按具体拱圈布置尺寸放出边坡拱型骨架起终点边线及拱圈位置线，并洒白灰线进行标识，白灰线位置距离需准确。5.3坡面修整边坡放样后，依据设计坡率挂线进行边坡及平台的平整，采用挖机进行刷坡，坡面要平整、圆顺，并将刷坡土由自卸车运

9、送到指定地点统一存放。5.4护坡基槽开挖护坡基槽开挖采用挖机配合人工清理的方式，开挖时挖机从护肩平台边线开始向下进行施工。边坡开挖施工时需设置土台阶或梯子，保证上下工人安全。护坡基槽开挖长度不允许过长，开挖完后应立即清理，并进行模板支设、混凝土封闭施工，避免基槽外露时间过长受雨水冲刷等使边坡破坏，影响路基本体质量。护坡基槽在机械开挖完成人工清理时，施工人员应将主骨架边线从上之下进行挂线控制。机械开挖完成后，需预留一部分人工进行清理，具体预留量由挖机斗齿长度确定，避免现场超挖，减少混凝土使用量。挖机对放线完处进行开挖，人工将土工格栅清理出来，使用剪刀将土工格栅剪断，不允许使用机械直接挖除。5.5

10、基底检查基槽开挖完成后及时通知架子队技术人员进行验槽，自检合格报现场监理工程师验收签证，进行下道工序施工。5.6支设模板截水槽以下混凝土采用土模施工，0.1m截水槽采用定型钢模施工。拱圈及内外支腿模板精调调整完成后，对模板整体进行加固。每个拱架模板采用4根支点固定在坡面的填料中（支点采用50mm角钢及钢筋配合使用，角钢一端与模板焊接在一起，另一端预留孔洞，钢筋穿过孔洞钉入填料中，使骨架模板固定好），上下骨架中间采用截水槽外侧长模板连接为一个整体，左右骨架采用钢管或方木、卡扣连接为一个整体，拱架的两个支腿间采用50角钢连接固定。模板加固完成经测量复核无误并报现场监理工程师同意才能进行混凝土施工。

11、为避免混凝土与边坡填料接触处水泥浆损失过大，在浇筑前需洒水湿润。5.7混凝土浇筑拱型骨架混凝土分两次进行浇筑，第一次浇筑坡脚基础地面以下混凝土，第二次浇筑坡脚以上及主骨架、拱圈等混凝土。第一次浇筑混凝土完毕后，需留置接茬钢筋，间距20cm，直径不小于16mm且埋入深度不小于15倍钢筋直径。第二次混凝土浇筑前，混凝土接茬处需进行凿毛处理，凿毛深度510mm，凿毛面积不小于75%，并清除表面松散混凝土。混凝土由罐车运至现场后，试验人员首先对混凝土坍落度进行检查，满足要求后使用溜槽进行混凝土浇筑，困难地段可选用吊车吊送。拱型骨架斜坡混凝土施工，需从脚墙处分层向路基护肩平台施工，施工时，应采用小型插入

12、式振捣棒对骨架混凝土进行分层振捣。护坡混凝土每次施工时均需制作试块，每100m制作2组，不足100m按100m计算。骨架混凝土需和截水槽同步进行施工，施工完成后应及时回填骨架种植土并夯填密实，防止雨水对路基本体造成影响。截水槽在养护过程中需注意保护，禁止人员踩踏，混凝土养护需及时。混凝土强度满足拆模要求后（一般为2.5Mpa），方可拆除拱型骨架侧模。为便于骨架模板支设及周转施工，采用跳打混凝土施工工艺，即每隔一版骨架留出一版不浇筑，待两侧浇筑完成后，翻模施工。5.8混凝土养护浇筑完成初凝后，及时将坡面混凝土进行塑料薄膜覆盖保水，待终凝后将塑料薄膜去掉并对坡面进行土工布洒水覆盖养护，具体需由当地

13、平均气温及混凝土设计水胶比等因素决定，具体参看TB10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收标准6.4混凝土施工内容（养护期一般不小于7d）。夏季温度过高，混凝土失水过快，需采用一布一膜养护，能更好的保证混凝土的养护。5.9伸缩缝设置为避免路基边坡混凝土不均匀沉降，导致混凝土开裂，从而影响路基本体稳定，本段骨架护坡顺线路方向每隔34条骨架或施工缝处设置伸缩缝，每道伸缩缝宽度为2cm，缝内设置沥青麻筋，深度不小于0.2m，伸缩缝处沥青麻筋使用钢钉固定在相邻混凝土上，伸缩缝需顺直。5.10铺设六边形空心块、撒播植草及栽种灌木边坡骨架混凝土达到设计强度后，采用人工配合机械清除骨架拱圈内多余填料，

14、并回填第一次种植土（适宜植物生长的土均可）找平后进行六边形空心块施工。空心块铺设应按照垂直线路自上而下单个拱圈逐一施工，每个拱圈内需由下至上进行铺设。铺设完成后，第二次补土，并选择适合本地区的草种进行播撒，同时需将紫穗槐等灌木苗按设计栽种到拱圈空心块内，草籽埋入深度一般不小于5cm，洒水养生需及时，注意不能用水车喷头直接喷射边坡种植土，会严重影响成活率。空心块与骨架护坡连接位置需采用与护坡同强度混凝土进行封闭。6.施工注意事项施工前应清刷坡面浮土，填补坑凹并拍实使坡面平整。机械开挖时，开挖深度小于设计深度510cm,剩余部分采用人工清理。边坡施工前应按设计要求并根据施工现场情况绘制护坡施工图纸

15、，绘制完成后需经总工程师及监理单位审核后，方可施工，现场严格按图纸位置放线施工。模板安设过程中，严格按照测量所放点位及标高布设“白线”，“白线”要求经纬方向同时布设，并符合几何尺寸，保证骨架横纵在同一坡面。骨架混凝土振捣需严格控制，混凝土密实能有效的防止坡面混凝土开裂。要求拆模后外露面无无蜂窝麻面，表面平整度符合要求。骨架内第一次回填种植土高度应为空心块底标高位置，并人工夯实，整理平顺。混凝土浇筑完成后须指定专人进行养护管理，避免由于人为原因导致混凝土养护不当，产生表面收缩裂缝，影响观感；养护时严禁踩踏混凝土截水槽，需使用梯子上下路基边坡。为避免混凝土与边坡填料接触处水泥浆损失过大，在浇筑前需

16、洒水湿润边坡。新旧混凝土交接处严格执行接茬钢筋留置及凿毛工艺。混凝土严格执行二次收面，能有效的减少混凝土表面收缩裂纹。混凝土收面时，严禁洒水收面。混凝土坍落度控制在120160mm之间，有助于边坡混凝土施工。7.效果分析路基现浇混凝土拱型骨架护坡轻型模板的应用，相较以往施工工艺有如下优点：开挖量减少，后期回填量减少；最大限度减少破坏边坡原有加筋材料范围；降低了设备投入；混凝土与路基坡面更好的形成一个整体，坡面更稳定；人工可直接拼接、拆除模板。参考文献：TB10751-2010 高速铁路路基工程施工质量验收标准 吴波，周诗广，黄直久等；Q/CR 9207-2017 铁路混凝土工程施工技术规程 王金，常乃超，高策等；Q/CR 9602-2015 高速铁路路基工程施工技术规程 何贤军，周诗广，张宏斌等；TB10424-2010 铁路混凝土工程施工质量验收标准 王金，薛吉岗，谢永江等。