淺談高鐵路基試驗段A、B組填筑工藝控制

摘 要：高速鐵路標準高、技術含量大、施工難度要比普通鐵路大，路基工程做為結構物已經上升到一定的高度，其是高鐵中的薄弱環節，更是施工全過程的重中之重。以鄭徐高鐵路基試驗段AB組填料填筑為例，總結出一套合理的工藝流程和施工方法，提高高速鐵路路基填筑施工質量。

關鍵詞：高速鐵路；路基填筑；試驗段；AB組填料；施工工藝

1 概況

1.1 工程概況

新建鐵路鄭州至徐州客運專線全長361.937km，其中ZXZQ08標段全長36.728km。路基試驗段填筑里程為DK319+682.64～ DK319+917.91，全長235.27m。位于宿州市蕭縣圣泉鄉附近。按350km/h雙線無碴軌道路基標準施工，基床底層及基床底層以下路堤采用AB組填料，基床表層采用級配碎石填筑?；驳讓蛹盎惨韵侣返藺B組填料36910m3，基床以下路堤填料最大粒徑不大于75mm，基床底層填料最大粒徑不大于60mm。填筑高度6.2～6.9m。全段范圍均分布厚層松軟土，覆蓋型巖溶區；此段地表表層分布有中堿性鹽漬土，地下水位2.5～4m。

1.2 填筑試驗段目的及意義

通過現場填筑試驗，確定路基填筑施工的機具配置、施工工藝流程及過程質量控制方法、以及路基施工中的各項技術參數。為我工區的路基填筑施工制定科學合理的施工方案及方法，提高工效，加快工程進度。

2 路基A、B組填料填筑試驗

2.1 試驗準備

2.1.1 填料的選擇與試驗

本段路基所用填料選用宿州市蕭縣境內生產的AB組填料。經過生產加工并取樣試驗，證明該料場的碎石類土混合集料級配較好、細粒含量小于5%，最大粒徑小于75mm，符合《鐵路工程巖土分類標準》（TB10077-2004局部修訂）和《高速鐵路路基工程施工技術指南》AB組填料質量標準。

填料室內試驗合格后，現場選擇合適層次及段落，作為填筑工藝試驗的區段，進行AB組填料的填筑試驗，確定大規模施工中所采用的重型振動壓路機的合理攤鋪厚度、施工含水率的控制范圍、碾壓工藝參數（碾壓速度、遍數及激振方式組合），總結得出合理的施工工藝流程及過程質量控制方法，以指導下一步大面積施工。

2.1.2 機械設備選擇及配套

針對AB組填料碎石類土填筑施工，料場采用裝載機上料，自卸汽車運輸，現場卸料后推土機初平，人工配合平地機精平，重型振動壓路機壓實。對觀測管周圍及壓路機碾壓不到的地方，采用沖擊夯進行夯擊壓實，人工配合挖掘機刷邊坡。

攤鋪碾壓機械配套組合分三種方案，碾壓遍數方案分別為：

A.靜壓1遍+弱振1遍+強振4遍+弱振1遍+靜壓1遍；

B.靜壓1遍+弱振1遍+強振3遍+弱振1遍+靜壓1遍；

C.靜壓1遍+弱振1遍+強振3遍+弱振1遍+靜壓2遍。

依據預定的不同機械組合方式分別進行試驗，跟蹤檢測，確定了最佳的機械組合。

2.1.3 試驗檢測方法與壓實質量控制標準

（1）試驗檢測方法。按照《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》及相關設計標準規定基床以下路堤檢測地基系數K30和壓實系數K；基床底層檢測地基系數K30、壓實系數K及動態變形模量EVd。

主要的現場檢測設備見表2。

表2 主要的現場檢測設備

序號 儀器設備名稱 規格型號 單位 備注

1 Evd動態變形模量測試儀 LFG型 1套

2 K30載荷試驗儀 浙江上虞 1套

3 電子天平 TD51001 1臺

4 含水量測定儀 / 1臺

5 容量筒 / 1套

6 灌水筒 Φ150、Φ200 1套

（2）壓實質量控制標準。試驗段路堤壓實質量控制標準見表3。

表3 路堤壓實質量控制標準

路基部位 土類 地基系數K30（MPa/m） 壓實系數K

基床以下路堤 粗礫土 ≥130 ≥0.92

2.2 填料的攤鋪與碾壓試驗

用自卸汽車將碎石類土填料運至試驗現場，在攤鋪整平過程中，根據混合料含水情況，配備灑水車隨時補充灑水，將施工含水率調整至適宜范圍時，再進行碾壓。填筑試驗前，由現場技術員及施工負責人對推土機、平地機和壓路機司機及調度進行技術交底，以確保各工作程序嚴格按照試驗方案執行。

碾壓工藝試驗：在DK319+682.64～DK319+917.91區段基床底層以下路堤本體的第一層、第二層及第三層進行路基填筑工藝試驗。

2.3 實施過程

2.3.1 第一層填筑

第1層填筑松鋪厚度控制在31cm左右，碾壓遍數按照6、7、8遍逐步增加方式控制。

第一層填筑（填筑順序為小里程往大里程方向進行填筑）填料采用挖掘機裝料，自卸汽車運輸，現場由施工員指揮卸料。

攤鋪完后，推土機進行粗平，平地機精平。平整后的填料表面離析不明顯，表面較均勻，表觀看細顆粒含量合適。

采用XS250壓路機碾壓，靜壓1遍后，弱振1遍后現場進行含水量檢測，含水量達到7.0～8.3%，重新進行碾壓，碾壓組合方式為：靜1 +弱1 +強4+弱1+靜1（碾壓過程中強振1遍時表面局部有松散現象，強振第2遍時整個表面比較松散）。

對最后3遍進行壓實系數K、孔隙率、Evd檢測，結果如下：

（1）數據分析。①碾壓6遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求。②碾壓7遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求，但檢測數值比第6遍數值稍大。③碾壓8遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求，但檢測數值比第7遍數值稍大。

（2）結論。①松鋪厚度為31cm，壓實厚度為28cm；壓實系數為1.11。②最優含水率為7.2%。③碾壓方式組合（8遍）：靜1 +弱1 +強4+弱1+靜1。④第一遍、第二遍、第七遍以及第八遍壓路機行駛速度

2.3.2 第二層填筑

（1）數據分析。①碾壓6遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求。②碾壓7遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求，檢測數值比第6遍數值稍大；機械配備、碾壓方式、試驗檢測結果比較理想。③碾壓8遍后，壓實系數K和地基系數K30滿足要求，但是機械功率消耗過大。

（2）結論。①松鋪厚度為33cm，壓實厚度為30cm；壓實系數為1.10。②最優含水率為7.0%。③碾壓方式組合（7遍）：靜1 +弱1 +強3+弱1+靜1。

第一遍和第七遍壓路機行駛速度以1.57～1.7km/h為宜，第二遍至第六遍壓路機行駛速度為2.0～2.5km/h。

2.3.3 第三層填筑

第3層填筑松鋪厚度繼續控制在35cm左右，碾壓遍數參照第2層碾壓組合方式：靜1 +弱1 +強3+弱1+靜2。

碾壓后對后3遍進行檢測，檢測結果如下：

（1）數據分析。①碾壓6遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求。②碾壓7遍后，壓實系數K及地基系數K30滿足要求，檢測數值比第6遍數值稍大；機械配備、碾壓方式、試驗檢測結果比較理想。③碾壓8遍后，壓實系數K和地基系數K30滿足要求，但是機械功率消耗過大。

（2）結論。①松鋪厚度為35cm，壓實厚度為32cm；壓實系數為1.09。②最優含水率為7.9%。

碾壓方式組合（7遍）：靜1 +弱1 +強3+弱1+靜1。

第一遍和第七遍壓路機行駛速度以1.57～1.7km/h為宜，第二遍至第六遍壓路機行駛速度為2.0～2.5km/h。

3 松鋪系數的確定

在進行碾壓工藝試驗時，采用的松鋪厚度為33cm，碾壓完畢后對各區段的壓實厚度進行檢測，詳見表4所示。

依據表4中數據顯示表明，碾壓結束后的壓實厚度與松鋪厚度比值在1.10，因此AB組填料路基施工時的松鋪系數應控制在此范圍之內。

4 存在的問題及施工注意事項

（1）在路基施工中土工格柵鋪設時，搭接寬度不均勻，固定不牢固，在填料攤鋪中極易損壞；嚴禁機械直接碾壓土工格柵。

（2）預留的橫向臺階不規范，寬度不均勻，線形不整齊。

（3）沉降板周圍填料處理不到位，個別部位壓實標準達不到要求。

（4）在填筑中填料數量控制不準確，加大了推土機平地機的工作量，致使出現較多的填料集窩現象；路基表面的平整度較差。

（5）路基填筑施工嚴格按照“三階段、四區段、八流程”的工藝流程組織施工。

（6）壓路機不得在末壓完或剛成型的路基上急剎車、急調頭、轉向。

（7）在設置沉降板時必須保證基板的水平及測桿的垂直，套管安裝必須牢固垂直，保證測桿處于套管的中心；時進行試驗檢測，加強對沉降觀測設備的保護。

5 結語

通過開展路基試驗段工藝性試驗，有效確定了試驗參數，施工注意的事項及問題，并在后續路基填筑施工中加以完善和改進，做到更好的組織好路基施工，加強過程控制，能有效確保高鐵路基填筑工程質量。

參考文獻

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[4] TZ212-2005，客運專線鐵路路基施工技術指南[S].2005.

[5] 徐潔冰.淺談高速鐵路路基AB組填料的施工質量控制與檢測[J].黑龍江交通科技，2013（07）.

作者簡介：朱廣平（1982- ），男，本科，工程師，研究方向：高速鐵路、橋梁、路基、隧道等施工技術。