鐵路路基施工過程質(zhì)量管理措施

張福成

（中鐵十九局集團華東工程有限公司，浙江余姚 315400）

0 引言

路基施工是鐵路工程最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，是整個鐵路工程項目質(zhì)量管控的重要內(nèi)容。為此，應(yīng)當注重和加強路基施工過程中的質(zhì)量管理，合理把握路基施工的各個節(jié)點，實現(xiàn)原材料、砂漿量、壓實度、防凍害等方面的質(zhì)量管控，提高路基安全性，降低路基施工成本，促進鐵路施工企業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展。

1 工程概況

哈牡客專施工7 標段地處黑龍江省海林市，為雙線鐵路，設(shè)計時速250 km/h，起訖里程為DK245+225.00—DK277+543.54，其中DK259+771.76—DK261+592.55 段路基位于嶺東屯大橋與三合大橋之間，開工日期2015 年9 月10 日；完工日期2017 年5 月30 日。目前該工程已通過驗收并開通運營。

2 鐵路工程路基施工的基本要求

2.1 嚴格控制路基變形

近年來，隨著全球范圍內(nèi)鐵路安全事故的不斷發(fā)生，我國相關(guān)部門對鐵路軌道的平順性提出了更高的要求，而鐵路路基作為鐵路工程項目的重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量與列車運行荷載的重要基礎(chǔ)和前提條件，也是鐵路工程項目中最薄弱和最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)。鐵路路基幾何尺寸不平順，勢必引起軌道幾的不平順。因此，本工程項目的路基施工除了要具備一般鐵路路基的基本性能之外，還要滿足靜態(tài)平順、動態(tài)平順的條件，這樣才能嚴格控制路基變形問題的產(chǎn)生[1]。

2.2 保證路基剛度均勻

列車運行的速度越快，對路基剛度的要求就越高，但路基剛度大會加劇列車振動，不能保障列車的平穩(wěn)運行。因此，要求路基施工要保證剛度均勻、變化緩慢，不得出現(xiàn)剛度突變現(xiàn)象。

2.3 實現(xiàn)列車運行安全

列車在運行過程中，路基不僅會承受軌道結(jié)構(gòu)與附屬構(gòu)筑物的靜荷載影響，還會受到列車荷載長期的反復(fù)作用。另外，由于鐵路路基長時間暴露在自然環(huán)境中，需要抵抗溫度、雨雪、地震（本項目地震基本烈度為Ⅵ度）的影響，路基施工過程需要保證在這樣的條件下強度不降低、彈性不改變以及不出現(xiàn)變形，才能保證列車安全高速行駛。

3 鐵路工程路基施工工藝探討

3.1 路基試驗

路基施工前需要先進行路基試驗段施工，通常情況下路基試驗段小于100 m，但所選擇的路基試驗段應(yīng)具有代表性。通過對該路段的試驗施工，可以得出科學(xué)合理的壓實參數(shù)、最佳含水量以及填層厚度，這些數(shù)據(jù)信息可以為后續(xù)的路基施工提供重要的理論依據(jù)。

3.2 路塹開挖

在的路塹開挖過程中，要根據(jù)工程項目所在區(qū)域的地質(zhì)條件、水文特點采取針對性的開挖方法。其中，對于土質(zhì)路塹直接使用挖掘機、推土機，配合裝載機和自卸車運土的方式完成開挖，但石質(zhì)路塹則需要使用爆破技術(shù)。另外，對于石方特別集中的區(qū)域，還需要使用松動大爆破的方法完成路塹的開挖工作。

3.3 地表處理

路基填筑前要做好以下2 個方面的工作：①嚴格按照設(shè)計要求和施工規(guī)范對地表進行有效地處理；②合理規(guī)劃和布置施工現(xiàn)場的排水情況，保證路基施工作業(yè)的順利完成[2]。

3.4 路基填筑步驟

（1）分層填筑，灑水晾曬。

（2）利用機械進行碾壓，保證路基平整。

（3）通過檢驗鑒定，對路基施工質(zhì)量進行校驗。

3.5 沉降觀測

路基觀測斷面和測點設(shè)備的選擇應(yīng)符合設(shè)計要求。采用性能好、精度高的設(shè)備對路基沉降現(xiàn)象進行觀測，觀測點應(yīng)在同一斷面上集中進行，觀測過程應(yīng)以路基沉降和地基沉降為主，二者要集中觀測，這樣才能提高觀測數(shù)據(jù)的準確性。

4 鐵路工程路基施工過程中的質(zhì)量管理措施

4.1 原材料質(zhì)量控制

原材料是鐵路工程路基施工中質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。使用什么樣的原材料對路基的質(zhì)量等級、安全程度和使用年限起著極其重要的作用，因此，必須要嚴格把控材料質(zhì)量關(guān)。本工程項目對原材料質(zhì)量控制措施主要有以下7 個：

（1）根據(jù)路基的特點，選擇水穩(wěn)性能高、壓縮性能小、滲透能力強的粗大顆粒材料作為路基施工的主要原材料，如礫石、卵石、漂石及不易風(fēng)化的碎石、塊石等，以此消除滲透對水壓力的作用[3]。

（2）汛期，路基施工材料應(yīng)放置于不容易被雨水淹沒的高處。

（3）各類材料堆放不得超過規(guī)定高度。

（4）做好各種工程材料料源的調(diào)查與比選工作。

（5）砂漿的使用與氣候、環(huán)境有著緊密的關(guān)聯(lián)性，因此新攪拌的砂漿應(yīng)在4 h 內(nèi)使用完畢，夏季應(yīng)在3 h 內(nèi)使用完畢，否則砂漿就會凝固。

（6）不得使用超過時限和已經(jīng)凝固的砂漿。

（7）拱型骨架護坡工程所用的砂漿應(yīng)采用機械拌和，砂漿等級和石料的強度均應(yīng)符合設(shè)計要求，并應(yīng)符合TB 10424—2003《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。拱型骨架護坡施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 拱型骨架護坡施工工藝流程

4.2 路基基床質(zhì)量控制

路基是鐵路的基礎(chǔ)，基床是路基的主干，是整個鐵路工程路基施工質(zhì)量管理的核心組成部分，根據(jù)鐵路施工標準的不同，路基基床也有著不同的質(zhì)量和要求，基床的施工質(zhì)量直接關(guān)系著建成后鐵路工程項目的質(zhì)量。本工程項目作為1 級鐵路工程項目，要求基床底層厚度≥2 m，基床厚度≥0.7 m。

另外，基床的基層和表層在進行原料填筑時也有著不同程度的要求。根據(jù)施工質(zhì)量要求，在表層填料前，還應(yīng)完成壓實度的檢驗和平整性的處理工作，并保證基床表層厚度≥20 cm，且平整度≥15 mm。另外，在路基基床施工過程中應(yīng)注意防水排灌工作，保證基床的壓實度、平整度滿足工程項目施工的質(zhì)量要求[4]。

4.3 壓實度質(zhì)量控制

（1）采用附近挖方或隧道棄碴中的合格填料，采用重型碾壓來滿足壓實度要求。

（2）保證路基具有合適的含水量。土的含水量直接影響路基的壓實密度。相應(yīng)地，適當?shù)暮坎拍鼙ＷC路基最大的壓實密度。為此，在路基壓實過程中應(yīng)嚴格控制土中的含水量，如果土中的含水量過大，應(yīng)先進行晾曬，達到適宜水分后再開始碾壓。

（3）壓實應(yīng)不間斷地連續(xù)作業(yè)，及時關(guān)注天氣變化情況，避免壓實過程中出現(xiàn)降雨。

（4）合理選擇壓實設(shè)備。路基施工采取分層鋪筑方式，如果土層＜30 cm，碾壓應(yīng)盡量選擇重型設(shè)備，如50 t 振動壓路機；如果土層＞30 cm，應(yīng)選擇更大噸位的羊角碾，這樣路基的壓實度會更大，土的含水量也可以得到有效降低。但需要注意的是，如果使用羊角碾，路基表面壓實度會比較松散，可以使用光輪壓路機補充壓實，以此保證路基表面的光滑和平整。

4.4 防凍害質(zhì)量控制

凍脹現(xiàn)象是鐵路工程路基施工過程中地基的主要病害之一，在某種程度上嚴重威脅著鐵路的正常運行，可以采取以下措施對路基施工凍害進行處理：

（1）合理設(shè)置地下排水隔水設(shè)施，路基病害產(chǎn)生的原因主要來源于水分，而通過設(shè)置地下排水隔水設(shè)施，可以有效控制路基中的水分，消除凍脹地基土。具體方法：①排水法：主要適用于山坡山崗地段的路基施工，此時可以采用半填半挖的方式擴大路基邊溝，并于邊溝設(shè)置＜0.5%的縱坡，避免雨水入侵無法排出而浸入路基；②隔水法。在路基中設(shè)置不透水性隔水層，防止地下水向上涌，并使用不透水材料制作不透水隔水層，阻斷水分向地基蔓延[5]。

（2）使用非凍脹性材料。本工程項目的路基施工過程中，可以使用粗砂、礫石等非凍脹性材料替代天然地基中的凍脹性土，削弱地基凍脹，將因凍脹造成的路基變形控制在最小范圍內(nèi)。

（3）保溫法。可以在路基底部和周邊設(shè)施隔熱層，增大熱阻，減小導(dǎo)熱速度，延長地基土凍脹時間，降低凍土現(xiàn)象，提高地基施工質(zhì)量。

（4）物理化學(xué)法。通過人工鹽漬改良，改變土體強度，降低水分，或?qū)⒒又械幕靥钔撂钪令A(yù)先挖好的基坑，并作夯實處理。

（5）設(shè)置砂樁。通過設(shè)置砂樁，降低地下水位線，排除路基土體內(nèi)的水分。

5 結(jié)語

綜上所述，鐵路工程路基施工是一個系統(tǒng)與復(fù)雜的過程。提升路基施工質(zhì)量，施工企業(yè)應(yīng)從原材料、砂漿量、壓實度、防凍害等的質(zhì)量控制做起，以保證工程項目順利完成。