既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù).doc

既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù) 既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù) KeyTechnologyoftheQualityControlofExistingRailwayHighRoadbedWideningFillingConstruction 徐紅艷XUHong-yan （中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司，太原030032） （CR17BGNo.5EngineeringCo.，Ltd.，Taiyuan030032，China） 摘要：鐵路是我國(guó)傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸方式，也是與國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人們生活關(guān)系最密切的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)鐵路既有線的擴(kuò)能升級(jí)改造項(xiàng)目越來(lái)越多，在鐵路既有線升級(jí)改造過(guò)程中，常常對(duì)原有路基進(jìn)行加寬來(lái)滿足增設(shè)復(fù)線的需要，既有鐵路高路基幫寬的施工控制難點(diǎn)是不均勻沉降控制，作者結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行必要的總結(jié)，以便為同類工程提供參考。 Abstract:RailwayisatraditionalwayoftransportationinChina,andisalsotheinfrastructuremostcloselyrelatedtonationaleconomyandpeopleslife.Withtheneedsofthedevelopmentofnationaleconomy,expansionandupgradingofexistingrailwaylinesareincreasing.Intheprocessofupgradingexistingrailwaylines,theoriginatedroadbedisoftenwidenedtotosatisfytheneedofaddingmultipletrack.Theconstructioncontroldifficultyofrailwayhighroadbedwideningisunevensettlementcontrol.Combinedwithactualconstructionexperience,theauthorsummarizesthetechnology,inordertoprovidereferenceforsimilarprojects. 關(guān)鍵詞：鐵路高路基；幫寬填筑；質(zhì)量；控制 Keywords:railwayhighroadbed；wideningfilling；quality；control ：U213.1：A：1006-4311（xx）20-0091-03 0引言 鐵路既有線擴(kuò)能改造（提速、增設(shè)復(fù)線、更換大號(hào)碼道岔等）是提高既有鐵路運(yùn)能的重要手段。在具體施工過(guò)程中，既要保證鐵路運(yùn)營(yíng)的安全正點(diǎn)，又要滿足各項(xiàng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 路基幫寬填筑（本文所指路基均為鐵路路堤），既可利用部分原有工程實(shí)體節(jié)省工程量，又可縮短勘察、設(shè)計(jì)、施工周期，同時(shí)還可充分節(jié)省建設(shè)用地、方便線路的管理和維護(hù)，是增設(shè)復(fù)線較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、快捷的選擇。由于新舊路基結(jié)合部施工質(zhì)量控制難度大（特別是高路堤幫寬）、極易出現(xiàn)不均勻沉降1，直接關(guān)系到改造工程的整體效果及運(yùn)營(yíng)的安全。由此，新舊路基結(jié)合部填筑質(zhì)量是施工質(zhì)量控制的重中之重。 1既有線高路基幫寬填筑面臨的技術(shù)問(wèn)題 1.1填筑材料的差異 路基幫寬施工所采用的填筑材料，多多少少會(huì)與既有路基實(shí)體之間存在一定的差異，現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)法對(duì)填料有針對(duì)性地給出明確的技術(shù)參數(shù)，大多是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗放式的控制。 1.2填筑方法的差異 既有線路基大多運(yùn)營(yíng)多年，當(dāng)年路基填筑的方法落后，施工機(jī)械化水平較低（甚至采用人工打夯或石碾碾壓），壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)亦較低；而現(xiàn)今的路基填筑技術(shù)和機(jī)械化水平得到了提升，兩者存在這無(wú)可爭(zhēng)議的差異。 1.3壓實(shí)度組成的差異 既有線路基的密實(shí)度，是當(dāng)時(shí)施工壓實(shí)、工后沉降2和常年列車運(yùn)營(yíng)荷載等多因素作用的結(jié)果，可視為穩(wěn)定或基本穩(wěn)定；而新幫寬的路基部分，除了填筑碾壓作用因素，幾乎沒(méi)有收到其他因素作用的影響。 1.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定滯后 目前的現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，缺少專門的路基幫填施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)章節(jié)，尤其是新舊路基結(jié)合部沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)，在具體的路基幫填施工中，只能參照新建鐵路路基施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，給施工質(zhì)量控制造成盲目性。 1.5施工寬度不足 幫寬路基，頂部幫寬寬度范圍往往落在舊路基坡腳范圍之內(nèi)，使得新填筑體內(nèi)分層含有新舊路基的結(jié)合部，甚至有的層位出現(xiàn)幫寬寬度不足壓路機(jī)工作寬度的現(xiàn)象，無(wú)法組織正常的機(jī)械化施工。 1.6工期的制約 大規(guī)模的路基幫寬施工主要由專業(yè)施工企業(yè)機(jī)械化施工，一般工期較短，不可能預(yù)留大量的自然工后沉降時(shí)間，甚至連堆載預(yù)壓的時(shí)間都嚴(yán)重不足，其后果就是直接影響到新舊路基沉降的不均勻，尤其是新舊路基結(jié)合部差異更大，甚至在運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)路基延新舊路基結(jié)合部發(fā)生縱向裂縫、形成滲水通道、幫填部分后期下沉嚴(yán)重問(wèn)題，甚至導(dǎo)致工程完工不久就出現(xiàn)多種工務(wù)病害，必須進(jìn)行維修。 2施工難點(diǎn)對(duì)策分析 填料差異可就地調(diào)查既有路基填料，在既有路基內(nèi)取樣作土工試驗(yàn)對(duì)比分析，選擇同種或接近的合格填料；合理利用挖臺(tái)階棄方；嚴(yán)格控制壓實(shí)指標(biāo)； 盡早開(kāi)工填筑，為工后沉降預(yù)留充足的時(shí)間，當(dāng)工期不足時(shí)，盡早提出變更設(shè)計(jì)建議，采用鋪設(shè)土工格柵等不強(qiáng)方法； 施工寬度不足將無(wú)法展開(kāi)正常施工，因此，填筑寬度必須大于碾壓機(jī)械作業(yè)寬度。 3鐵路高路基幫寬施工質(zhì)量控制措施 3.1工前準(zhǔn)備 在幫填正式施工前，認(rèn)真做好施工準(zhǔn)備工作。與普通新建鐵路路基工程相比，重點(diǎn)做好以下準(zhǔn)備工作： 地質(zhì)調(diào)查，幫寬帶地基承載力探測(cè)、舊路基邊坡土樣分析（判定土質(zhì)、密實(shí)度、最佳含水量、最大干密度等）； 選址進(jìn)行試填工藝試驗(yàn)，確定填料的填、壓施工技術(shù)參數(shù)（松鋪厚度、最佳含水率、碾壓變數(shù)、快速檢測(cè)方法等）； 在試填工藝試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行建立沉降觀測(cè)系統(tǒng)，收集新填部分的工后沉降數(shù)據(jù)，繪制工后沉降時(shí)間關(guān)系曲線，推演工后最大沉降量。 3.2基底處理 按照鐵路路基施工規(guī)范認(rèn)真進(jìn)行清表和基底處理。清除所有地表植被和腐殖土，將清除物置于幫填范圍以外，以備新路基邊坡綠化之用；以填筑層厚為模數(shù)，在舊路基邊坡上挖出臺(tái)階，其寬度應(yīng)在確保行車安全的條件下，以不小于機(jī)械作業(yè)寬度為宜。 3.3幫寬填筑 按照前期工藝試驗(yàn)給出的施工技術(shù)參數(shù)，認(rèn)真控制填料的成分、含水率、松鋪厚度、碾壓變數(shù)等指標(biāo)，按既定分層厚度組織幫填和機(jī)械壓實(shí)3施工，分層檢測(cè)壓實(shí)度指標(biāo)；當(dāng)設(shè)計(jì)給出鋪設(shè)土工格柵、土工帶等加強(qiáng)措施時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)范施工。 3.4預(yù)留工后沉降量 參照工藝性試驗(yàn)工后沉降規(guī)律和推演出的最大工后沉降量，預(yù)留足夠的工后沉降厚度，當(dāng)預(yù)留工后沉降時(shí)間不足時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取堆載預(yù)壓或強(qiáng)化碾壓（沖擊壓路機(jī)）等措施，縮短工后沉降時(shí)間。 3.5路基表層預(yù)防裂縫滲水措施 幫寬施工完工后，在新舊路基結(jié)合部，用挖掘機(jī)開(kāi)槽，寬度與碾壓設(shè)備同寬，深度以2層填筑厚度為宜，將挖松的填料內(nèi)摻入一定比例的石灰、粉煤灰（或低標(biāo)號(hào)水泥），拌制均勻后重新分層碾壓密實(shí)，將原有較為薄弱的豎向接合面，改為帶有水平折線的新舊接合面，消除直接的豎向滲水通道，提高新舊結(jié)合部的防滲效果，見(jiàn)示意圖1。 4高路基幫填施工注意事項(xiàng) 按照邊坡坡率設(shè)置臺(tái)階的高寬比，但高度應(yīng)符合填筑層厚度的倍數(shù)關(guān)系，寬度不小于碾壓機(jī)械寬度，臺(tái)階表面應(yīng)預(yù)留2030cm保護(hù)土層，當(dāng)填筑至臺(tái)階高度時(shí)再提前清理； 施工前做好臨時(shí)排水系統(tǒng)，防止雨水或其他水源浸泡基坑，雨季施工時(shí)，要及時(shí)碾壓填料，并留出24%的橫向排水坡（向外側(cè)），及時(shí)排除雨水； 當(dāng)填筑高度與臺(tái)階頂面平齊時(shí)，要進(jìn)行搭接碾壓，并保證新添部分與既有部分密實(shí)度接近；當(dāng)設(shè)計(jì)有土工格柵等土工加筋補(bǔ)強(qiáng)材料時(shí)，應(yīng)在臺(tái)階表面滿鋪并深入新填筑部分內(nèi)一定范圍（與臺(tái)階寬度等長(zhǎng)或直至邊坡表面）； 緊靠臺(tái)階立面處往往是碾壓的薄弱環(huán)節(jié)，可采用編織袋裝土碼砌的方法對(duì)臺(tái)階立面進(jìn)行保護(hù)，即可防止碾壓機(jī)械擾動(dòng)臺(tái)階立面既有路基的穩(wěn)定部分，又可保證臺(tái)階立面附近的密實(shí)度，土工格柵等土工加筋補(bǔ)強(qiáng)材料亦可繞過(guò)裝土編織袋實(shí)施固定，見(jiàn)示意圖2； 正式鋪軌前，按照設(shè)計(jì)排水橫坡，用推土機(jī)或平地機(jī)將路基頂面整平，清除多余填料，灑水后光碾壓路機(jī)碾壓12編； 排水系統(tǒng)及邊坡防護(hù)等附屬工程，均對(duì)新幫填路基的穩(wěn)定有著重要意義，應(yīng)在工后沉降結(jié)束后及時(shí)完成。 5工程實(shí)例 中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司承建的寧西二線（鄭州局管段）NX2標(biāo)段，設(shè)計(jì)時(shí)速提高到16km/h，線間距4.0m，管區(qū)內(nèi)含有大量路基幫寬填筑工程，路基最高32m，在新舊路基銜接部設(shè)有雙向土工格柵加筋材料，邊坡采用骨架內(nèi)植被防護(hù)，幫填土方總量61.24萬(wàn)m3。路基主體有效工期24個(gè)月。 施工方案中，將新舊路基銜接質(zhì)量作為質(zhì)量關(guān)鍵控制重點(diǎn)，工前對(duì)既有路基取樣進(jìn)行了土工試驗(yàn)分析，掌握了既有路基的技術(shù)參數(shù)；選擇了相近的填料；通過(guò)土工試驗(yàn)掌握了填料的技術(shù)指標(biāo)（最大干密度、最佳含水率等）；通過(guò)試驗(yàn)段填筑試驗(yàn)和檢測(cè)確定了各種施工參數(shù)（壓路機(jī)型號(hào)、松鋪厚度、碾壓變數(shù)等）；編制了詳細(xì)的施工作業(yè)指導(dǎo)書，并預(yù)留了6個(gè)月的有效工后沉降時(shí)間。 正式開(kāi)工前，首先將清表土方臨時(shí)堆存在臨時(shí)排水系統(tǒng)之外（征地界內(nèi)），形成擋水堰有效阻止外部地表水侵入（施工結(jié)束后用于邊坡植被防護(hù)基土，節(jié)約成本46.2萬(wàn)元），臨時(shí)排水系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用，幾次大暴雨過(guò)后都能及時(shí)排除積水、迅速恢復(fù)正常施工。 施工中嚴(yán)格規(guī)范施工行為、加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果表明，工程質(zhì)量合格率100%；尤其是采取的臺(tái)階袋裝土保護(hù)技術(shù)和路基表層新舊結(jié)合部防滲技術(shù)，可操作性強(qiáng)、效果良好，新舊路基結(jié)合部銜接平順，未發(fā)現(xiàn)路基縱向裂縫，工后沉降滿足設(shè)計(jì)要求，首先開(kāi)工的K248+249.5K249+601.58段高填路基，被建設(shè)單位評(píng)為全線路基樣板工程。 6結(jié)語(yǔ) 鐵路既有路基幫寬施工不同與新建路基施工，收到各種條件制約和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的困擾，尤其是高路基的幫填施工，各種矛盾疊加的概率增加，難度更大。 幫寬路基與既有路基之間的沉降的不均勻性，直接影響復(fù)線路基的正常使用壽命，因此，應(yīng)引起高度重視，通過(guò)土工對(duì)比實(shí)驗(yàn)和壓實(shí)工藝性試驗(yàn)，準(zhǔn)確掌握填筑技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)格規(guī)范施工行為，是保證施工質(zhì)量的前提，在結(jié)合部位采取必要的技術(shù)措施是保證質(zhì)量的有效手段。 同時(shí)還應(yīng)在施工實(shí)踐中不斷積累總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為類似工程提供技