高速鐵路路基A、B組填料的施工質量控制對策與檢測分析

張斌

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 301700）

1 項目概況

濟萊高速鐵路全線長117.875 km，均在濟南市境內，沿線地形地貌復雜，地貌單元可分為北部山前傾斜平原區，中部低山丘陵區，南部剝蝕丘陵區。地處平原及低山丘陵地帶、剝蝕丘陵區。平原區地下水分布于小清河、瀛汶河、方下河等沖洪積平原地區，主要受大氣降水及地表徑流補給，地下水主要為第四系孔隙潛水，含水層為沖洪積層中的砂土及礫石層，水量較豐富。正線基床表層采用級配碎石、路堤基床采用A、B組填料，基床以下部分采用A、B 組填料，路塹基床表層換填0.4 m 級配碎石。

2 路基A、B組填料選擇

A 組填料為優質填料，包括級配良好的碎石（包含土碎石）、粗圓礫（包含土粗圓礫）、細圓礫（包含土細圓礫）、粗角礫（包含土粗角礫）、細角礫（包含土細角礫）、礫砂、中砂以及粗砂等。B 組填料為良好填料，包括級配較次的碎石、粗圓礫、細圓礫、粗角礫、細角礫、細粒含量在30%以下的土碎石、細粒含量在15%以上的土粗砂、土礫砂以及土中砂等[1]。

本項目鐵路沿線區域A、B 組填料極為稀缺，但是分布著大量抗風化性能優良的軟塊石與硬質巖石，因此，本項目中路堤基床填料選擇塊石類A、B 組填料，要求嚴格控制填料的最大粒徑與細粒土的含量，合理選擇級配組合，將含水量控制在最佳范圍。要求填料的最大粒徑不超過63 mm，并且粒徑在20 mm 以上的塊石含量不低于20%，粒徑在0.075 mm 以下的細粒含量不超過1%。塊石必須進行礦物成分分析，判斷其軟化性能、抗風化性能以及水穩定性能等；細粒土需要進行液塑限試驗，確保A、B 組填料符合施工要求[2]。

3 高速鐵路路基A、B組填料的施工質量控制與檢測

3.1 施工前準備

3.1.1 A、B 組填料制備

由于本項目中A、B 組填料選擇在鐵路沿線就地取材，因此，需要建立A、B 組填料加工場，專門負責制備A、B 組填料。加工場分為原料區、生產區、待檢區、合格區4 個區域。A、B 組填料制備作業關鍵環節包括：

1）破碎。由于原材料粒徑較大，因此，需要進行3 次破碎，首次破碎采用顎式破碎機，要求破碎后的混合料粒徑不超過300 mm；二次破碎采用立式破碎機，要求破碎后的混合料粒徑不超過220 mm；3 次破碎采用立式破碎機，破碎后利用方孔振動篩篩分，粒徑超過63 mm 以上的重新進行破碎。

2）運輸。經過方孔振動篩篩分合格的A、B 組填料全部運輸至待檢區，由實驗室進行抽樣檢測，確認，A、B 組填料合格后再運輸至合格區。

3）A、B 組填料存放。為避免A、B 組填料出現離析的情況，運輸至合格區后需要對A、B 組填料進行攪拌，確保其均勻，然后集中進行存放。使用時需要再次進行摻拌方可運輸至現場[3]。

3.1.2 施工機械準備

路基A、B 組填料施工過程中需要使用到多種機械設備，包括挖掘機、平地機、裝載機、壓路機等，施工前，應按照實際施工需要合理配置機械設備，同時對所有入場機械設備進行調試保養，確保機械設備性能狀態良好，滿足施工需求。

3.1.3 基底處理

路基基底按照項目設計要求進行沖擊碾壓處理，碾壓完成且確認路基基底符合設計標準后，在基底上鋪100 mm 砂層+土工膜+100 mm 砂層，鋪設完成后，對路基基底整體進行檢測，確認質量合格后開始進行A、B 組填料填筑施工。

3.2 填筑施工

3.2.1 攤鋪施工

為A、B 組填料攤鋪施工質量，應嚴格按照工藝流程施工，具體如下：

1）做好測量放線工作，確定中樁位置與填筑邊線，在邊線每間隔10 cm 釘木樁，為確保路基壓實度，實際邊線位置應比設計邊線寬約30 cm。

2）在施工區域選擇合適位置劃出5 m×6 m 方格網作為堆料區，運輸車輛入場后，按照順序將A、B 組填料堆放在該區域。注意根據運輸車輛的運輸量與松鋪厚度準確計算方格網區域內卸車數，控制好松鋪厚度。

3）A、B 組填料運輸至施工現場后，應在現場檢測A、B 組填料的含水量，本項目中要求含水量控制在最佳含水量±1%，若含水量過低，應適當灑水；若含水量過高，則利用裝載機將A、B 組填料翻松晾曬。

3.2.2 整平處理

確認A、B 組填料含水量符合要求后，應對填料進行整平處理，本項目中填料攤鋪整平處理采用的是二次上料法，即對底層部分先進行松鋪，然后利用推土機整體推平，最后鋪設剩余部分，并利用平地機進行精平。施工過程中，為確保各個填筑層平整度以及厚度保持均勻，應不間斷地利用鐵鍬進行挖洞，以檢查攤鋪厚度，要求每層填筑均應形成2%~4%的橫坡。針對攤鋪施工過程中易產生大顆粒骨料集中的情況，需采取以下措施：

1）對入場的A、B 組填料嚴格控制，確保入場的A、B 組填料粒徑符合施工標準，針對已經卸料的A、B 組填料，現場施工班組長應注意檢查填料級配、含水量以及粒徑等是否符合施工要求，若發現問題應及時將填料清理退場。

2）采用網格卸料法，具體如上所述，在施工區域劃出網格作為填料區。

3）攤鋪施工過程中針對局部級配不合理的區域應安排挖掘機進行拌和，以改善填料級配；初平處理完成后，若發現存在集料窩，應人工進行處理；精平處理過程中若發現集料窩也要進行人工或者機械處理，清除或者破碎裸露的粒徑較大的塊石。

3.2.3 碾壓施工

整平施工完成后，由現場技術人員對已施工區域進行檢測，確認攤鋪平整度、厚度符合項目設計標準后開始進行碾壓施工。本項目采用壓路機進行碾壓處理，碾壓施工前由項目技術人員負責對司機進行技術交底，交底內容應包括起止范圍、碾壓方式、耐壓順序、碾壓次數以及碾壓速度等，確保司機明確各項要求。

碾壓施工時，按照先兩側后中間的順序進行，碾壓方式為靜壓、弱振、強振，依次按順序進行。相鄰區段的交接區域應重疊壓實，要求縱向搭接長度不低于2 m；相鄰輪跡之間重疊寬度不小于40 cm；兩層填筑層接頭位置錯開約3 m；碾壓施工過程應確保無漏壓、無死角，確保碾壓均勻。

3.2.4 檢驗簽證

每層填筑層填筑施工完成后，按照規定對壓實質量進行檢驗，確保符合設計驗收標準后，經過項目質量檢測部門與監理單位審批后，開始進行下一層的填筑施工。

3.2.5 路基整修

碾壓施工完成后，按照項目設計圖對路基寬度、橫坡、縱坡、中線位置、邊坡以及標高進行檢查，根據檢查篩選需要進行整修的部分并編制整修計劃。路基整修初步采用機械整修的方式，人工進行精細修正，整修完成后要求路基線條平順、坡面平整、棱角分明。

3.2.6 沉降觀測

在填筑施工前，應按照規定預先埋設好沉降觀測設備并做好相應的保護措施，避免填筑施工破壞沉降觀測設備。施工過程中應根據觀測到的沉降量繪制出沉降曲線，從而預測路基固結的情況，判斷殘余沉降量，從而確定路基填方斷面余量、余寬以及預留沉降量。

3.3 檢測

路基A、B 組填料填筑施工完成后，按照Q/CR 9602—2015《高速鐵路路基工程施工技術規程》、TB10751—2018《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》及其他規范標準對路基進行檢測，具體檢測項目如下：

1）對路基基床以下部分進行檢測，包括高程、寬度、平整度、橫坡以及中線至邊線的距離，具體見表1。

表1 路基基床以下部分檢測標準表

2）檢測路基壓實系數K、地基系數K30及動態變形模量Evd等各項指標，檢測頻率為沿線縱向間隔50 m 隨機選取6個點抽樣檢測路基壓實系數K、路基壓實系數K30、動態變形模量Evd，其中，路基中部選取2 個點，距離路肩邊緣位置1 m范圍內左右各選取2 個點。先進行路基壓實系數K30檢測，確認檢測結果合格后依次進行壓實系數K、動態變形模量Evd檢測，注意應嚴格按照檢測流程進行，確保檢測時間足夠。檢測結果應符合表2 中的各項指標標準。需注意進行路基壓實系數K30檢測時，測試區域應進行平整處理，并采用毛刷進行清理；若檢測面為斜坡，則應將荷載板支撐面處理為水平狀態，將荷載板放置在測試區域，確保荷載板與測試面有效接觸，如有必要可考慮鋪設一層厚度約為0.3 m 的干燥砂。

表2 路基基床檢測標準表

通過現場填筑施工檢測結果顯示，壓實度、平整度、動態變形模量等各項檢測指標滿足規范要求，路基填筑施工質量基本符合項目設計標準以及驗收要求。

4 結語

在高速鐵路施工中，路基是基礎部分，路基施工質量直接關系到高速鐵路建成后的穩定性與耐久性，而影響路基施工質量最為關鍵的因素是填料選擇與施工工藝，因此，在施工過程中必須根據項目建設要求合理選擇A、B 組填料，確保A、B組填料各項性能參數符合施工要求，同時對施工過程嚴格把控，切實保障施工質量。