鐵路橋梁路基壓實施工技術

宮曉北

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

鐵路橋梁工程施工難度大、技術要求高，路基作為重要的基礎部分，對后期工程的影響較為明顯，因此，加強路基施工質量控制具有必要性。路基壓實作為重要環節，需要采取科學的施工手段，保證土質具有足夠的堅實度，施工期間加強填料含水量的控制，以便給施工作業創造良好條件[1-2]。

1 工程概況

錦承鐵路擴能改造工程起訖里程為DK136+950—DK182+800，正線長45.27 km，路基工程是其重要組成，包含浸水路堤、深路塹、高路堤、黃土路基以及坡面防護作業。地基處理選擇換填、碾壓等相結合的方式，并設觀測點用于檢測施工狀況，反應路基變形、沉降等指標的實際表現，依據所得信息調整工藝方法，確保路基縱向剛度分布均勻[3]。

2 鐵路橋梁路基壓實的主要問題分析

鐵路路基工程中，壓實作業主要通過壓路機完成，但并不能完全保證路基壓實效果，主要問題表現在以下兩個方面：

（1）軌道的作用力導致路基變形。列車處于高速運行狀態，此過程中將對軌道產生明顯的作用力，并沿軌道進一步到達路基處，導致其出現累積塑性變形現象。基床內的填料無法正常使用，受軌道壓力作用明顯，長此以往將導致路基變形。

（2）路基自重和上部荷載導致路基變形。路基表面分布大量的散體介質，后期易發生沉降，但各散體介質并非無限制沉降，即必然存在某個沉降限度，若實際沉降在該限值允許范圍內，則路面強度能夠滿足實際運營需求；若因某方面因素導致實際沉降超出該范圍，路面結構將受到損害。路面存在積水時，會嚴重影響路基性能，其強度與剛度都呈明顯下降趨勢，路基變形幅度明顯，難以保證路基施工質量。

3 鐵路橋梁路基壓實施工技術分析

路基是本工程的重點施工內容，區間土石方323.91×104m3，路基土石方79.58×104m3，此外還包含附屬結構等多方面的土石方施工。路基施工中，土工格柵為重要的結構組成，達23.267 7×104m2，并含有4.499 42×104m3的墊層，重型碾壓17.951 2×104m2。總體來看路基壓實施工量較大，遵循逐段依次施工的原則，合理組織現場施工要素，實現多個作業面平行施工，以便提高效率。路基壓實流程：地基處理→擋土墻施工→路基填筑→附屬工程施工→有砟軌道施工→全面質量檢驗。

3.1 施工設備

本工程施工機械設備配置遵循選型適配、功能適用、能力富余、系統先進、實際施工快速和滿足本工程快速、優質、安全、經濟和均衡生產要求的原則。路基壓實施工采用的機械有沖擊夯、挖掘機、履帶式推土機、平地機、振動壓路機、自卸汽車、裝載機、灑水車等。在后期質量控制方面采取強化機械設備的管、用、養、修政策，施工中認真分析研究各種機械設備的配套模式、工作效率、維修保養方法，對各種機械設備的管、用、養、修均建立相應的管理體系和保障措施，并指派專人管理，明確性能指標和操作要求，杜絕違章操作。此外，還在機械設備使用空隙期間，對設備加強檢修和保養，時刻保證其完好狀態，以保證工程進度。

3.2 地基處理

（1）墊層。現場整平與清理是基礎環節，需利用推土機處理。此處選用全站儀設備，根據實際需求測放高程測控點。先用推土機推平現場堆料，此階段保證厚度穩定在15～20 cm，再配合裝載機共同作業，完成對填料的整平處理。填料對路基壓實質量的影響較大，必須選擇潔凈的砂礫石，且同時滿足級配良好、未風化的雙重要求，控制粒徑＜2 mm 的集料數量，該部分不可超過總量的45%，且所有的粒徑均不可超過50 mm，否則不利于攤鋪與碾壓，含泥量以不超過5%為宜。

（2）沖擊碾壓。對于松軟土厚度≤0.3 m 的情況，采取原地表碾壓密實的方式；若該值超過0.3 m，必須按照相同工藝對基底沖擊碾壓24 遍，再檢測壓實質量情況。若現場存在溝槽，需要在推土機的支持下整平，經過處理后表面高低差≤100 mm。若土壤內含水量偏少，可通過灑水的方式適當補充，嚴格按照最佳含水量±3%的標準加以控制。

（3）換填施工。將施工現場不滿足要求的材料挖除，于該處回填質量達標的材料，再對其展開分層壓實作業。施工期間需要注意工藝參數的控制，如換填范圍、深度，機械設備挖除時，為保證作業精度，需要預留30～50 cm，安排施工人員專門處理。

3.3 基床以下路基填筑

過渡段施工作業統一選擇A 組調料；基床地層施工可使用改良土，或采取A、B 組填料相結合的方式；基床下方的填料施工則要使用A、B、C 組填料。

綜合考慮填料性質以及壓實機具的工作性能，挑選全幅100～200 m 的路堤段，將其作為試驗區域以便展開填筑施工，通過此方式確定合適的工藝參數，具體應涉及到松鋪厚度、壓實遍數等，將所得結果上報監理工程師，獲得許可后方可作為施工控制指標使用。

3.4 路塹開挖

根據現場地質條件選擇合適的路塹開挖方法，如圖1 所示。對于軟質巖石挖方段，可通過挖掘機開挖，但不可完全開挖到位，需預留0.2～0.3 m 用于人工施工作業，做好人工刷坡處理；若遇到硬度較大的石方路塹，可使用淺孔微差控制爆破的方式。施工產生的土石方不可堆積在現場，需在挖掘機和裝載機的聯合作用下裝車并轉移至指定堆放場所，符合填料質量標準的可以保留，剩余部分統一運至棄土場。

圖1 深挖路塹中路基鉆孔縱斷面

3.5 特殊黃土路段施工處理

本工程沿線特殊土類型為填土、軟土、松軟土、新黃土，其中新黃土分布較廣，且大部新黃土具有濕陷性，較敏感，是影響路基施工后沉降的關鍵因素，處理時可從以下方面進行。

（1）坡面防護。邊坡坡率l∶0.75～1∶1.25，邊坡緩于l∶1 或坡高＜8 m，坡面采用拱型骨架+鋪空心磚+植草種灌木，邊坡陡于1∶1 或坡高＞8 m，漿砌片石孔窗式護墻（孔窗內滿鋪空心磚客土植草植灌木）。黃土深路塹于邊坡中部設置6～20 m 寬大平臺，平臺采用0.3 m 厚漿砌片石鋪砌，大平臺下為濕陷性黃土時于鋪砌層下設0.3 m 厚三七灰土墊層。

（2）路塹。基床表層深度范圍內換填0.5 m A 組土+0.1 m中粗砂+復合土工膜。基床表層以下換填0.5 m 厚三七灰土。濕陷等級為I、II 級非自重濕陷性黃土，基底沖擊碾壓24 遍，II 級以上自重濕陷性黃土，基底沖擊碾壓36 遍。

（3）路堤。此項施工分兩種情況，路堤高度＜2.5 m 時，基床表層填筑0.5 m A 組土+0.1m 中粗砂+復合土工膜（隔水），若地基為濕陷性黃土時，基床表層以下換填0.5 m 厚三七灰土，若地基為非濕陷性黃土且Ps 值＜1.5 MPa 或＜0.18 MPa 時，基床底層換填0.5 m A、B 組土或改良土；高度＞2.5 m 時，以黃土作為填料，根據其填筑高度每填筑0.9～1.2 m 追加沖擊碾壓24 遍。在加強側溝、排水溝、天溝、吊溝、急流槽、護坡平臺等基底防滲措施，在其周邊及溝底設置0.3 m 厚三七灰土隔水層。

4 保證鐵路橋梁路基壓實質量的途徑

4.1 選擇質量達標的路基填料

填料是路基結構的重要組成，對路基強度的影響較為顯著。若土質存在問題，也將對路基質量造成影響，因此要充分考慮現場土質情況，以此為參考選擇合適的填充材料。加強對填料的質量檢驗，保證石料的大小等級等都要滿足要求，不可對填充層的平整度造成影響。

4.2 嚴格控制路基填料的含水量

填充材料的各項質量控制指標中，含水量是重點關注對象，原因在于含水量不當將直接破壞路基的強度。以路基壓實施工需求為依據，合理調整填充材料含水量等各項參數，以便給壓實施工提供良好的條件，保證地基強度。由于路基基床易發生滲水現象，因此要采取防水處理措施，保證填充材料可始終維持在較合適的狀態（以相對干燥為宜），最大限度減少水分對材料的不良影響。關于具體處理方式的選擇，以水硬性結合礦渣的方式較為合適。

5 結束語

鐵路橋梁是構成鐵路網絡的重要組成部分，路基壓實施工對整體質量的影響較為顯著，甚至與旅客的出行安全息息相關。對此，需要以現場地質條件為參考，以施工質量要求為導向，合理選擇路基壓實施工技術，視實際情況靈活優化工藝方法，確保路基壓實施工作業順利完成。