關于高鐵路基支承層施工技術應用的分析

李學明

（中鐵十九局集團第一工程有限公司　遼寧　遼陽　111000）

關于高鐵路基支承層施工技術應用的分析

李學明

（中鐵十九局集團第一工程有限公司遼寧遼陽111000）

隨著我國社會經濟的快速發展，高速鐵路建設不斷大量涌現，作為路面最為基礎的工程，高鐵路基的施工技術面臨著巨大的挑戰。路基支承層指的是對混凝土道床板或是軌道板起支承作用的結構層，對整個承載軌道板起著重要的承載作用。本文從高鐵路基的施工工藝出發，對高鐵路基支承層的施工技術進行了具體分析，希望能夠為高鐵路基施工水平的提高、施工的控制提供一些參考與建議。

高速鐵路；支承層；無砟軌道

1　引言

交通運輸業與城市發展有著密切的關系。自21世紀以來，鐵路建設作為經濟建設的重要組成部分，在社會主義經濟建設的持續推進以及科學技術水平不斷提高的推動作用下得到了很大的發展，特別是高速鐵路的不斷推廣更是對我國的經濟發展進程起到了不可替代的作用。作為當下新興的乘客出行方式，高鐵運行對安全性和舒適性有著很高的要求。我國的高速鐵路系統主要為無砟軌道系統，相比較有砟軌道而言具有永久可用性、高安全性、抗彎曲穩定性等優良特性，近幾年有關部門通過積極引進國外的高鐵設計與施工方法，結合我國的實際情況組織國內專家論證，制定出了一套符合中國高鐵行業發展的標準和規范，使我國高鐵行業的發展進入了一個新紀元。路基施工是高鐵工程的基礎工程，它是按照一定的技術要求以及規定的路線建設而成。路基支承層是用于支承混凝土道床板或軌道板的結構層，具備一定的承力、擴散應力和抗彎能力，主要起到應力擴散、荷載傳遞、剛度遞減的功能，在路基的牢實和穩定方面發揮著關鍵的作用。

2　有關高鐵路基支承層的介紹

根據所處具體位置的不同，高鐵路基的無砟軌道系統可以分為位于普通路基上的無砟軌道結構和位于摩擦板上的無砟軌道結構兩種結構形式。

2.1位于普通路基上的無砟軌道

位于普通路基上的無砟軌道主要由3cm的砂漿墊層、20cm的軌道板、30cm的混凝土支承層、路基表層（非軌道部分）構成，是一種自上而下的結構形式，該結構形式中的混凝土支承層大多由鋼筋混凝土底座來代替，起到連接軌道板和底座間設置錨栓的作用，通常設置在不同軌道結構發生變化位置的最后一塊軌道板下面。線間封閉采用C25混凝土來進行，厚度不小于100mm。混凝土封閉層縱向每2.5m設置一條伸縮縫，縫寬10mm，深25mm。伸縮縫及接縫填以熱熔改性瀝青。此外還需注意的是大于4％的排水坡應設置在線間混凝土的封閉層頂面的橫方向位置。

2.2位于摩擦板上的無砟軌道

位于摩擦板上的無砟軌道主要設置在橋臺和端刺之間的摩擦板和與之相連接的過渡板上面，由20cm的軌道板、3cm的砂漿墊層、摩擦板以及20cm的混凝土底座板或是30cm的過渡支承層構成，與普通路基上的無砟軌道相同，其結構形式也是自上而下。

3　施工工藝

支承層施工過程中選用不同的施工材料對應的施工工藝不同的，當采用低塑性水泥混凝土時應選用立模澆筑工藝，采用水硬性混合料時主要有滑模攤鋪法、攤鋪碾壓法兩種施工工藝，采用設計為C15混凝土時則應選用模筑法施工工藝。

3.1采用滑膜攤鋪法進行施工

滑模攤鋪法施工主要包括準備工作、運輸布料、滑模作業、拉毛整修、養生、切縫、銷釘埋設等幾項工作內容，施工機械主要有載重自卸汽車運料、強制混凝土攪拌站拌料、小型履帶挖掘機布料、滑模攤鋪機幾種。滑模式水泥混凝土攤鋪機是一種新型高效的材料攤鋪設備，它能自動、高質量、一次性的將混凝土拌合料成型在路基上，一般施工只需六個人，與傳統的現澆法相比人工可節省50％，施工工效可提高6～7倍。

表1　滑模攤鋪機生產組織安排

3.2采用攤鋪碾壓法進行施工

攤鋪碾壓工藝是一種采用穩定土混合料路面施工的工藝，其工作的主要內容主要包括運輸卸料、初平、精平、機械碾壓、施工縫處理、養護等幾個方面。攤鋪碾壓施工工藝具有施工速度快、經濟性高、耐久性好的優點，經過碾壓的支承層密實度和強度都較高，但需注意的是對于超過300mm的支承層是需要分層碾壓的，這就會影響整個支承層的整體性以及抗彎性，碾壓密實后支承層的外形尺寸也不能很好的保證，所以選擇攤鋪碾壓工藝，施工方案必須征得設計單位同意。

3.3采用模筑法進行施工

模筑法澆筑作業特別適用于表面面積較小、表面外形異常必須改造、相應的橫截面中出現大量結構部件三種情況，主要包括準備工作、清理及放樣、模板支立、混澆筑凝土、養護及切縫等幾項內容。

4　高鐵路基施工工藝流程

4.1路基基礎檢測

支承層的施工應在路基沉降評估合格之后正式進行。路基基床表層標高允許偏差10mm左右，方向允許偏差在10mm左右。

4.2初步確定支承層配合比

支承層正式施工前應對材料配合比進行初步確定，由實驗室進行配合比適配，確保粗骨料粒徑滿足級配，根據實驗得出的最優含水量、最大干密度等相關性能，初步確定出最佳配合比。需要注意的是配合比實驗一定要符合相關規定的施工配合比、設計，同時實驗數據及結論要報到監理工程師去審批。

4.3施工準備

（1）做好人員準備。正式施工前施工管理人員應做好對所有上場人員的安全意識教育和相關技能培訓，確保現場及操作管理人員能夠熟練掌握支承層驗收標準和施工工藝。

（2）做好原材料準備。原材料的數量、質量以及存儲位置應能夠隨時滿足支承層施工過程中的施工需求，并能隨施工進度、工程量以及生產能力的變化而變化。

（3）做好機械準備。支承層施工需要運用很多機械設備，施工前做好設備的安裝、行走路線的設定、機械姿態的調整、使用前的檢驗等相關工作。

4.4支承層混合料的拌制、運輸、卸料、布料及攤鋪

為了保證拌制后均勻、色澤一致，混合料拌制時很少采用一次投料的方式生產，大多分兩次投料。混合料的拌制通常有強制式混凝土攪拌站拌制、國產WD500型穩定土攪拌站拌制兩種，兩者相比雖然強制式混凝土攪拌站拌制混合料產量較低，但其拌合更加均勻且計量準確，攪拌物料的活易性也較好，所以強制式混凝土攪拌站的應用更加廣泛。混合料的的運輸和卸料大多采用載重自卸汽車進行，運輸時應注意：運輸前將自卸汽車車廂洗凈、運輸過程中應對拌合料進行覆蓋以防失水過多引起含水率變化、卸料時應注意混合料分布均勻，以減少后期攤鋪工序的負荷。混合料攤鋪前應對基層進行灑水潤濕但不能有積水現象，布料大多通過小型履帶式挖掘機進行，攤鋪寬度和厚度應保證負荷施工需求。

4.5攤鋪質量的檢查

攤鋪過程中施工管理和檢測人員應時刻觀察攤鋪效果，攤鋪成型后及時對攤鋪層的粗糙情況等數據進行檢查，根據檢測結果對攤鋪系數、進料系數等作出調整，同時檢測支承層表面標高位置。

4.6攤鋪層表面處理

為了保證攤鋪層與軌道板的順利連接，攤鋪層表面需要一定的粗糙度，攤鋪成型后應由人工對表面做人工修邊、縱向或橫向拉毛處理。

4.7支承層切縫、養護

為防止混合料開裂對路基支承層性能造成影響，支承層攤鋪完成后12h內按照縱向5m間距應進行橫向切縫。切縫時應注意斷面應與軌道中心線垂直，切縫深度不小于支承層厚度的1/3。切縫后應及時對支承層進行灑水養護，支承層表面應用潮濕的草墊、塑料布、粗麻布等進行覆蓋，濕潤養護時間不應少于7d。

4.8支承層密實度、強度檢測

施工完成后，實驗室應做好支承層的外形尺寸、密實度和強度檢測，混合料密實度通過灌砂法進行，抗壓強度則通過鉆芯法進行。混凝土支承層外形尺寸允許偏差及檢驗方法見表2。

表2　混凝土支承層外形尺寸允許偏差及檢驗方法表

5　結束語

綜上所述，路基支承層施工是高鐵無砟軌道修建過程中最為基礎的一個環節，其質量的好壞直接影響到無砟道床的施工精度，從而決定整個軌道質量的優劣。目前我國對于高速鐵路路基支承層的研究還處于起步階段，隨著我國客運專線建設的大規模開展，無砟軌道施工技術必將得到廣泛的應用和發展，有關部門應該加大對高鐵路基支承層施工技術應用的研究力度，積極引進國外先進的先進技術以便不斷的對其技術水平進行提高與改進，從而促進我國高鐵事業的安全高效的發展。

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[2]周詩廣.高速鐵路路基設計的新特點解析[J].鐵道經濟研究，2010（3）：21～24.

[3]李俊.探討高速鐵路橋梁板式無砟軌道施工技術[J].橋梁建設，2012（4）：54～56.

U213.2

A

1673-0038（2015）04-0128-02

2015-1-8

李學明（1971-），男，工程師，本科，主要從事道路橋梁施工技術方面的工作。