客運專線改良土路基填筑施工工藝

【摘 要】 本文在對客運專線路基特點做出研究與闡述的基礎上，對客運專線改良土路基填筑施工工藝進行了探討。

【關鍵詞】 客運專線；改良土；路基施工；施工工藝

一、客運專線以及客運專線路基特點概述

由于我國鐵路所承受的運輸壓力較大，所以客運專線也應運而生，客運專線的定義從字面上就能得到理解即旅客列車專用的路網鐵路，客運專線鐵路上的列車一般時速都在200km以上，較大的客運量、較高的效能、顯著的社會效益與經濟效益以及舒適、高速和安全是客運專線的明顯特點。也正因為客運專線具有這些特點，所以客運專線的施工具有嚴格的要求，在客運專線施工中必須保證軌道機構的幾何尺寸高度穩定和平順，而這點要求的實現就必須依賴于剛度大、強度高并且長久穩定和縱向變化相對均勻的路基。客運專線安全性、高速性等特點對路基施工提出要求給客運專線設計工作、施工工作以及養護工作都到來了很大的挑戰，所以在客運專線的路基施工中，必須以創新務實的態度為基礎來進行路基的設計與施工，尤其是路基的填筑應當引起足夠的重視。客運專線中路基的特點主要體現在三個方面：

（一）客運專線路基要具備極強的抗變形能力

平順性是保障客運專線鐵路安全和高速的基本要求，相比較普通公路路基填筑和一般鐵路路基填筑而言，客運專線在軌道本身的平順性具有極高的要求，路基作為鐵路工程中重要的構成部分，承受著列車的荷載以及軌道的結構重量，同時也是鐵路工程中十分不穩定和十分薄弱的環節。路基不平順不然會導致軌道不平順，所以鐵路客運專線不僅要求路基能夠具有一般鐵路的路基所具備基本性能要求，同時要同時做到靜態下的平順與動態下的平順，而路基的變形問題使應當避免的主要問題之一。

（二）客運專線路基本身的剛度要具有均勻性

列車的速度與對路基剛度的要求成正比，即列車的行駛速度越快，路基本身的剛度就要越大。但是同時路基剛度如果過大也會加大列車本身的震動，從而導致列車不能平穩的行使，而路基本省剛度的不均勻也會造成軌道在動態條件下出現不平順的問題。所以鐵路客運專線作為高速鐵路必然會要求路基具有均勻的剛度，避免剛度突變的情況出現。

（三）客運專線路基的性能在自然條件中具有穩定性

路基在列車行駛的過程中需要支撐軌道結構的靜荷載，同時要支撐列車本身重力荷載帶來的反復作用。路基需要在自然條件下長期暴露，所以需要對雨雪作用、溫度變化以及地震破壞等作用進行抵抗，鐵路客運專線要求路基在這些因素的影響中維持較高的強度以及形狀，從而延長鐵路的壽命并減少維修的成本。只有如此才能夠保證列車的高速行駛以及行駛的安全性。

二、客運專線改良土路基填筑施工工藝

在客運專線的路基施工中，所需要進行改良的對象多為膨脹土，膨脹土土壤結構十分密致，土質本身具有較高的強度以及較小的壓縮性，其特點主要體現為在吸水的時候膨脹，在失水的時候收縮，所以當膨脹土路基本身的含水量較多時，土質的透水性會較差并且強度也會下降，在客運專線的路基中容易產生路基沉降或者冒泥翻漿，所以在客運專線路基施工中將膨脹土當做路基填料時，必須對其進行改良。本文以合武客運專線的路基施工為例，對基床下的路堤填筑工藝、基床填筑工藝進行了研究。

（一）基床下路堤填筑工藝

在合武線的鐵路客運專線的基床下路堤施工中，以地質條件為依據將填料設計為石灰改良土路基，其中根據填土的高度可以分為高路堤和低路堤，在此過程中在膨脹土路基中摻進6%的石灰對膨脹土進行改良是填筑工程中的重點和難點。

1：填料

在進行膨脹土改良的拌料中，硫酸鹽的含量應當低于0.8%，破碎的土塊最大的粒徑要等于小于40mm，高于15mm的顆粒應該控制在20%以下，在此過程中可以采用尺量法或者篩分進行檢查。所用石灰的品質要高于III級灰，摻入量要在6%以上，在膨脹土改良中所摻入的石灰深入比應該達到6%，在此過程中進行控制的標準主要包括要滿足路基填筑的質量要求，在進行72小時的浸水后不會出現崩解的現象。熟石灰和生石灰二者本身的差別并不是特別明顯，但是生石灰能夠更加有效的使膨脹土含水量降低以控制膨脹土的變形，所以生石灰應當被優先考慮。在取用生石灰進行土質改良的過程中，需要將生石灰進行磨細處理并使其粒徑在1mm以下。當取用熟石灰進行土質改良時，應當對其進行充分的消解并馬上使用，在此過程中保證石灰本身的適度可以避免飛揚的問題，但是同時也要避免由于過濕而產生成團的問題。

2：路拌法施工工藝

（1）流程

路拌法施工工藝的流程主要包括取土-預拌1%石灰悶料-攤平-進行一至二遍的輕壓-進行石灰撒布-路拌機進行拌合-汽車進行裝運-攤平并進行初壓-復壓-終壓并整形-檢測與養生-進行上層填筑

（2）施工工藝

在進行平整和初壓的過程中需要采用推土機等施工器械初步攤鋪和憑證粗料，不免表面出現不平，最后對這些平整號的粗料進行輕壓；在進行石灰撒布的過程中需要在已經經過初平處理后的待拌土層上均勻的進行消解石灰的撒布，當含水量較大時有必要進行磨細生石灰的添加。在施工過程中要對含灰量進行嚴格的控制，由于在施工過程中石灰中的鈣鎂等會出現一定的損失，所以有必要適當增加石灰的滲入量來確保滲入的石灰能夠達到要求。土和石灰的混合料所鋪展的侯府應當以稍高勿低為原則，從而避免出現需要進行補料的情況為施工帶來困難，用平地機整平混合料可以很好的實現厚度要求，同時也可以有效避免在補料后出現結合不緊密的情況或者碾壓過程中出現起皮或者留下痕跡的問題。

（3）拌合

當完成石灰的均勻撒布后，需要使用路拌機進行拌合和粉碎工作。拌合工作進行幾遍后，可以通過目測方法來觀察拌合效果，當拌合均勻并且沒有石灰堆積問題以及沒有夾層后，需要進行取樣來篩分并開展石灰劑量實驗。拌合料的粒徑符合設計要求后，可以采用直讀儀或者EDTA滴定法進行石灰劑量的快速測定。當石灰的劑量明顯不足時，需要及時的進行石灰補撒并重新進行拌合。如果拌合料的粒徑不能符合設計要求，可以通過多進行幾遍拌合來讓其符合設計要求。如果場地面積受到限制，可以采用疊層路伴，但是拌合的層數需要在三層以內，以避免出現下層板結的情況，在此過程中拌合機的葉輪要注意切入深入達到下層的3-5mm，避免產生漏板和夾層的現象。

（4）運輸

在運輸過程中需要確保運輸車輛的容量和數量能夠盡快運輸倉儲料，避免出現沾、堵的現象。當在比較干燥的氣候中進行運輸時，由于水分蒸發的速率較快，所以車斗應該進行覆蓋處理，從而確保混合料含水量能夠符合施工標準。

（5）攤鋪

試驗攤鋪是對施工方案、機械性能等做出檢驗的重要手段，所以在開展正是的鋪筑前有必要進行試驗施工，試驗路段可以定未200米，在試驗攤鋪施工中，有必要采用多種攤鋪方案來比較攤鋪效果，從而采取最有效的攤鋪方案來使攤鋪工作負荷設計要求。在此過程中監理工程師有必要進行旁站，從而對攤鋪施工工作進行監督。

（6）整平與碾壓

壓實工作需要按照試驗階段確定的碾壓參數進行開展，順序主要包括靜壓-振壓-靜壓整形。在碾壓過程中應當從兩側向中間集中。在交界處必須進行重疊壓實，其搭接的長度應當在2m以上。在壓路機運行過程中，要避免出現急剎車以及掉頭的情況，以免對碾壓的基面造成損傷。邊角處等不宜使用大型壓路機的區域可以用手扶式的震動夯進行振壓，不免出現死角。當輾壓工作結束后有必要采用平地機進行一定的憑證，從而確保其平順度和坡度等達到設計要求。

（二）基床表層的填筑施工工藝

客運專線中的基床表層需要具備以下幾點性能：一是使線路的強度增強，保證路基的穩定性以及剛度，控制動態彈性變化；二是防止基床土深入道渣層并避免道渣被壓進基床；三是避免基床深入雨水導致出現軟化；四是確保土基避免直接承受凍害等能夠損害路基的自然條件的影響。

1：填筑材料

為了確保讓基床的表層具有以上提出的幾點性能，使用普通的填土是無法勝任的，在合武線的基床表層填筑施工中，使用了級配碎石作為填筑材料。

2：級配碎石基床表層填筑施工工藝

在合武客運專線的基表層填注中，所采用的方法是級配碎石填筑，表層的設計厚度是0.6m，級配碎石都是在級配碎石拌合站進行生產并用自卸汽車進行運輸，通過攤鋪機的攤鋪以及壓路機的輾壓最終成型。其工程施工工藝主要包括以下幾個方面：

（1）廠拌法級配碎石混合料生產

在此過程中，主要包括原料的質量控制、試拌合和正式拌合三部分內容。在原料的質量控制方面，首先要對石料進行試驗以確定壓碎值以及有機物含量等是否符合規范要求，其中壓碎值要等于小于30%，有機物含量要等于小于2%。其次要確保水質中不含有有害物質；在試拌合過程中，要以實驗室中確定的配合比進行拌合，在試拌和前要對計量設備的可靠性以及精準度進行檢驗。試拌合可以有效的對拌合的可行性做出檢驗，此工作有必要在正式拌合之前的半月至10日內進行；在正式拌合中，應當以試拌合所得到的配合比作為依據，此過程中應當按照規定的頻度對含水量和級配進行檢驗，確保得符合規定的配合比，考慮到在運輸過程中會出現一定的含水量損失，所以在版何種的含水量要稍微高出設計含水量。

（2）運輸混合料

運送混合料的自卸汽車應當在15t以上，在運輸途中有必要使用彩條布進行覆蓋，從而避免環境污染和水分蒸發，同時也避免出現緊急剎車以防止混合料離析，在卸料的過程中要掌握好卸料的高度，經過拌合的混合料要盡快的進行攤鋪和壓實。

（3）攤鋪與壓實

在進行級配碎石基床的攤鋪與壓實工作中，攤鋪方法可以采用雙機攤鋪，進行攤鋪的長度要控制在100-200m之內。以試驗得出的松鋪系數為依據進行松鋪厚度的計算，在路肩的便顯處可以使用鋼絲繩引導法進行層厚、標高和橫坡的控制。在聯機攤鋪中攤鋪的強度要控制在450t/h上下，攤鋪的速度應被控制與1.5-2.0m/min，避免因為速度過快而產生離析的情況。在碾壓時，考慮到混合料的含水量損耗，所以碾壓的過程中壓實難度很大并且容易出現裂縫，所以有必要利用噴霧器進行灑水來開展壓實工作，在碾壓結束后需要使用3m支持進行平整度檢測，對于機械無法完成的攤鋪地帶有必要進行人工作業。

（4）施工時間控制

在夏季從拌合到成型的實踐間隔應當控制在兩小時以內，無論是出于輾壓原因還是攤鋪原因，超過三個小時沒有成型的混合料需要當做廢料進行處理。

（5）交通防護和管制

在級配石攤鋪完工后，應當對交通進行封閉，避免除灑水車以外的車輛通行，當必須由車輛進行通行時應當對車輛本身的重量進行控制，并且使其速度控制在15km/h，避免出現急剎車和轉彎的情況。

（6）上下層間的處理

在進行上層攤鋪時應先對下層進行處理，其中處理工作包括進行污染物清除以及拉毛下層層面，并對拉毛工作產生的雜物進行處理，同時要進行適當的灑水，從而確保上層與下層具有較好的結合性。

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