路橋過渡段填筑施工技術

王亞國，翟人鋒

(中鐵一局集團有限公司青榮城際鐵路施工指揮部，山東青島 266600)

路橋過渡段由于路基與橋臺剛度差異較大，容易在橋臺與路基連接處造成差異沉降，因此客運專線路橋過渡段采用級配碎石倒梯形平緩過渡，以保證軌道過渡平順。本文主要通過哈大鐵路客運專線于山咀特大橋沈方臺路橋過渡段施工情況，對過渡段填筑過程進行分析研究。

1 路橋過渡段基底處理

于山咀特大橋沈方臺路橋過渡段里程為DK117+289—DK117+320，該段地下水位埋深較淺僅0.6～0.8 m，基底處理采用挖除地基表層粉土，換填級配碎石至原地面。橋臺基坑在橋身主體施工完后，回填C15混凝土。

2 級配碎石填料配合比優化

2.1 過渡段填料

過渡段填料必須符合設計及《客運專線鐵路路基施工質量驗收暫行標準》的要求，嚴控填料源頭，檢測指標不合格的碎石不允許進場。

2.2 過渡段填料選擇及優化

通過室內重型擊實試驗確定3種室內配合比。①室內配合比1為5～10mm碎石20%，10～20mm碎石20%，20～40mm碎石25%，石粉35%，P.O42.5水泥5%(外摻);②室內配合比2為5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石30%，石粉40%，P.O42.5水泥5%(外摻);③室內配合比3為5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石25%，石粉45%，P.O 42.5水泥5%(外摻)。

不同配合比生產出的級配碎石顆粒級配曲線見圖1。

圖1 路橋過渡段級配碎石顆粒級配曲線

采用配合比1生產出的級配碎石，細顆粒偏少，填料有離析現象，存在集料窩，表面光潔度差，孔隙率很難達到要求;采用配合比2生產出的級配碎石，細顆粒偏少，存在個別集料窩，表面光潔度差，孔隙率基本滿足要求。采用配合比3生產出的級配碎石，級配良好，能滿足施工要求。

比較后選定室內配合比3作為施工配合比。

3 路橋過渡段級配碎石施工質量控制

3.1 施工工藝

路橋過渡段斷面示意如圖2。

1)施工前做好橋頭路基排水施工，防止水流對填料的浸泡或沖刷。

2)橋臺基坑回填C15混凝土，基底挖除原地面表層粉土，換填級配碎石至原地面。

圖2 路橋過渡段斷面示意(單位:m)

3)臺身混凝土達到設計強度后，進行臺后過渡段水泥級配碎石填筑。

4)水泥級配碎石在拌合站集中拌合，自卸汽車運輸，人工配合裝載機、挖掘機攤鋪，重型碾壓設備及小型振動壓實設備夯實。

5)大型壓路機碾壓不到的部位及臺后2.0m范圍內，采用小型振動壓實設備進行碾壓，填料的松鋪厚度宜按20 cm，碾壓遍數通過工藝試驗確定。路橋過渡段橋臺錐體填筑按水平分層與臺后水泥級配碎石同時施工。

6)橋臺錐體、相鄰路堤與過渡段路堤應同步填筑。

7)通過工藝性試驗確定采用YZ25B振動壓路機壓實6遍(靜壓1遍、弱振1遍、強振2遍、弱振1遍、靜壓1遍)，松鋪厚度20～30 cm，壓實厚度15～25 cm，該施工工藝可滿足路橋過渡段填筑質量要求。

8)每層碾壓完，自測合格后報監理工程師抽檢。抽檢合格后進入下一層填筑施工，若兩層施工間隔大于2 h，需采用土工布進行覆蓋養護。

3.2 填筑壓實檢測指標及檢測要求

為了保證路橋過渡段施工質量，滿足設計要求，在原有孔隙率n、動態變形模量Evd、及地基系數K30基礎上增加靜態變形模量Ev2和壓實系數K，通過多種檢測項目控制過渡段填筑質量。

基床表層以下過渡段級配碎石填層檢測要求:

①過渡段級配碎石填料粒徑、級配及質量應符合設計要求。②級配碎石中摻入水泥的品種、規格及質量應符合設計要求。③基床表層以下過渡段級配碎石填層的壓實質量應采用地基系數K30、動態變形模量Evd、靜態變形模量Ev2、壓實系數K和孔隙率n五項指標控制(K30≥150mPa/m，Evd≥55mPa，Ev2≥80mPa，K≥0.95和孔隙率n＜28%)。④在填筑壓實過程中，應保證橋臺穩定、無損傷。⑤填料應分層壓實，采用大型壓路機械碾壓時，每層的最大壓實厚度不宜超過30 cm，最小壓實厚度不宜小于15 cm;采用小型振動壓實設備碾壓時，填料的虛鋪厚度不應大于20 cm，每壓實層應平整無積水現象。⑥級配碎石中水泥摻量允許偏差為試驗配合比0～+1%。

4 過渡段級配碎石檢測指標與時間關系

路橋過渡段級配碎石摻加了5%的水泥，受水泥初凝及終凝的影響，不同時間檢測出的數據不同，為保證獲得正確的檢測數據反映真實的壓實質量，對過渡段級配碎石檢測指標與時間關系進行分析研究。

對于山咀特大橋沈方臺第5～30層的K，n，K30，Evd，Ev2等指標在碾壓完成后按3種時間間隔檢測:第一種，每隔10，70，130min檢測一次;第二種，每隔20，80，140min檢測一次;第三種每隔 30，90，150min檢測1次。通過大量試驗檢測數據，繪制檢測指標與時間關系見圖3和圖4。

由圖3和圖4可知，壓實完成后壓實系數、孔隙率與時間沒有影響、與級配碎石的級配及壓實質量有關;而Evd、Ev2由于水泥終凝的影響，與時間基本成正比;K30由于水泥初凝的影響，壓實60min后基本趨于穩定。

5 過渡段沉降評估分析

于山咀特大橋沈方臺路橋過渡段自2008年5月開始施工，至2008年8月施工至路堤基床底層非凍脹土底面，累計填土高6.8 m。施工階段沉降量分別為DK117+299.99斷面2.4 mm，DK117+319.99斷面7.2 mm。應用沉降觀測評估軟件分析:DK117+299.99斷面504 d最終沉降量3.2 mm，擬合相關系數為0.94;DK117+319.99斷面562 d最終沉降量7.9 mm，擬合相關系數為0.92，兩個斷面均滿足評估技術指南要求。

圖3 過渡段級配碎石壓實系數、孔隙率、動態變形模量、靜態變形模量與時間的關系

圖4 過渡段級配碎石地基系數K30與時間關系

2008年9月1日路基填筑完成，至2009年11月7日過渡段中DK117+299.99斷面累計沉降為0.8 mm，相鄰路基DK117+319.99斷面累計沉降1.2 mm，路基與過渡段之間沉降差異為0.4 mm。

6 結論

1)采用施工配合比:5～10mm碎石15%，10～20mm碎石15%，20～40mm碎石25%，石粉 45%，P.O42.5水泥5%(外摻)，通過YZ25B振動壓路機壓實6遍(靜壓1遍、弱振1遍、強振2遍、弱振1遍、靜壓1遍)的施工工藝可滿足質量要求。

2)壓實完成后壓實系數、孔隙率與時間沒有影響，與級配碎石的級配及壓實質量有關;而Evd、Ev2由于水泥終凝的影響，與時間基本成正比;K30由于水泥初凝的影響，壓實結束60min后基本趨于穩定。

通過上述施工工藝，過渡段的施工質量得到了很好的控制，同時滿足了無砟軌道鋪設工后沉降及差異沉降的要求，可為類似過渡段施工提供參考。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設［2007］47號 新建時速300～350公里客運專線鐵路設計暫行規定［S］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵建設函［2005］160號 客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［3］中華人民共和國鐵道部.TZ 212—2005 客運專線鐵路路基工程施工技術指南［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［4］中華人民共和國鐵道部.鐵建設［2006］158號 客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.

［5］韋有信，錢小益，李成輝.高速鐵路過渡段剛度最佳過渡方式研究［J］.鐵道建筑，2011(11):71-73.