普速鐵路路基面層防水防滲施工技術及其應用研究

摘要：結合該工程水文地質情況，從總體設計、鋪設防水材料、瀝青混凝土生產、瀝青混凝土攤鋪施工等方面，詳細闡述了該鐵路路基面層防水防滲施工技術。通過施工效果測試與分析，證實本文所述防水防滲施工技術，對普速鐵路路基面層抗滲性能的提升具有效果顯著，可有效防止水分滲入路基內部，提高路基的穩定性和耐久性。

關鍵詞：普速鐵路；路基面層；防水防滲；施工技術

0 引言

近年來，隨著氣候變化和環境因素的影響，普速鐵路路基存在著越來越嚴重的滲水、漏水等問題。這些問題不僅會造成路基結構的侵蝕，甚至會導致路基的垮塌。因此，加強普速鐵路路基防水防滲施工技術的研究，解決普速鐵路路基的滲水問題、提高路基的耐久性，對提升鐵路工程質量、延長鐵路使用壽命、保障鐵路運輸安全具有重要意義。本文運用理論研究和實例分析相結合的方法，提出具有針對性和可操作性的技術方案，旨在提升普速鐵路路基的防水防滲能力，為保障鐵路的運行安全提供技術支持和參考依據。

1 工程概況

鐵北路工程位于福州市馬尾區，從建坂村以東規劃路開始，向東至華映光電一區（快洲路），向南跨越磨溪至珍珠路，全長1127.25m。該路段總寬度為12.5m，其中包括寬度為1.5m的人行道、寬度為7m的路基和寬度為2.5m的綠化帶。勘測結果表明，該路段的地質構造類型自上而下為回填土、粘性土、粉質粘土、淤泥夾砂、砂土狀強風化花崗巖、碎塊狀強風化花崗巖、中風化花崗巖，部分路段夾雜著圓礫層。

該工程所屬路段的年平均氣溫為16～20℃，年平均降水量為1340mm。該路段沿程地下水以第四紀孔隙地下水為主，具有粉土和砂質土為主的含水層和多層地下水。經勘測和調查，擬建路段地下潛流和第一層承壓水具有相同的動態特點，其地下水位年動態變化趨勢大致表現為：9月至次年3月持續上升，其他時間段呈下降趨勢，年平均水位變化幅度為1.0～3.0m。深層與淺層承壓水的水位動力特性不同，深層水的年動態規律通常是5月至10月以及12月至次年3月水位比較低，其他時間水位比較高，水位年變幅一般在3.0～5.0m之間。

2 鐵路路基面層防水防滲施工技術

2.1 總體設計

根據該鐵路路段工程地質和水文地質情況，為了徹底地解決路基防水問題，確保路基承載作用和長期穩定，經研究決定采用全斷面瀝青混凝土防水封閉結構，作為該普速鐵路路基的重要防水結構。在完成鐵路地基處理、路基填筑、路基平整等各項施工后，進行路基面層（即路基基床表層）的防水防滲施工。

2.2 鋪設防水材料

2.2.1 防水材料的選擇

根據工程設計和施工環境，選用新型高性能聚酯纖維土工布。該土工布是一種新型復合土工合成材料，與瀝青混凝土有著良好的相容性，在瀝青混凝土的高溫下不會產生收縮變形，可有效防止水分滲入，從而避免鐵路路基因水分滲入而損壞。

為了保證防水材料均勻、連續地噴涂于路基面層，必須采用噴涂機、滾筒、刮板等特殊裝備與工具。另外，噴涂速度要適中，應在規定的時限內進行，防止噴涂過快或過慢而影響防水層的使用。防水材料噴涂和鋪設的總厚度為2～3mm。

2.2.2 準備工作

在鋪設防水材料之前，要對路基面層進行檢測與評定，以保證其平整、穩固。要清理掉可能影響防水層黏接作用的雜物及灰塵，對路基面層破損部位進行修補，以保證防水材料的粘附性和氣密性。

要密切注意工地周圍的環境變化情況，對氣溫、濕度進行有效的控制，盡量避免在惡劣天氣情況下進行施工。在選材、配比時，應根據規范要求合理調配，保證材料的均一性。要充分攪拌防水黏接涂料，確保其均勻、無沉淀。

2.2.3 噴涂黏接材料

在路基面層噴涂黏接材料時，必須嚴格遵循施工方案和產品說明書的規定。在噴涂過程中，應從低處向高處、從遠處向近處進行噴涂，以避免涂料流淌和滴落。應保持適當的噴涂速度和力度，確保涂層的連續性，沒有遺漏、破損、氣泡等質量缺陷。

要控制涂層厚度，不能出現厚薄不均勻現象。這是因為過厚會造成浪費材料或影響防水效果，過薄則會造成防水能力不足[4]。在噴涂完一層防水涂料后，等待涂層干燥后再進行一次噴涂。完成黏接涂料噴涂后，對涂層進行全面質量檢查，確保涂層無遺漏。對發現的問題及時進行修補，確保涂層的完整性。

2.2.4 鋪設防水卷材

在鋪設前，要對防水卷材進行認真檢查，確保其無破損、無褶皺。鋪設時，按照先低后高、先遠后近的原則進行，確保防水卷材與涂層緊密貼合。在防水卷材接縫處，采用專用的密封材料進行粘接，確保接縫的密封和防水性能。注意卷材的搭接寬度和壓實度，確保防水層的連續性和完整性。

2.3 瀝青混凝土生產

2.3.1 質量要求

鐵路路基面層瀝青混凝土的配合比應滿足設計需要。瀝青混凝土的馬歇爾穩定度、流值、孔隙率、瀝青飽和度等指標應滿足設計要求，應具有良好的高溫穩定性、水穩定性、低溫抗裂性、防滲水性能，其技術指標應滿足設計要求。通過目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證3個階段，確定礦料級配和最佳瀝青用量。該路基面層瀝青混凝土攤鋪厚度為5cm，采用一次性攤鋪碾壓成型。

2.3.2 礦料篩分

在混合料生產的準備階段，需對各類原材料進行試驗與篩選，確保所選原材料符合瀝青路基面層的使用標準。通過對礦料的細致篩分，得到0～2mm、2～5mm、5～8mm、8～13mm以及13～19mm等5種不同粒徑的礦料，按照不同規格將礦料分置于對應的料倉中。為了便于觀察輸送帶上的礦料供應狀況，將礦料安排在靠近烘干筒的一側，并按照從細到粗的順序逐一布置[1]。

2.3.3 生產配合比設計

根據工程的具體需求，經監理單位審核同意，確定以下材料的生產配合比：采用AH-70型瀝青，占比為5.2%；粗集料采用玄武巖碎石，粒徑范圍為5～20mm，占比為65%；細集料采用石灰巖砂，占比為25%；水采用清潔可飲用水，占比為3.5%；外加劑采用S型抗剝落劑，占比為1.3%。采用上述材料制成的瀝青混凝土，不僅可確保路基面層能夠承受動態荷載的沖擊、磨耗和反復彎曲，還能經受住氣溫、濕度的變化[2]。

2.3.4 瀝青混凝土拌制

瀝青混凝土必須是廠拌產品，可采用間歇式或連續式拌合機。要盡可能其縮短拌合廠與施工工地的距離，以防止瀝青混凝土產生溫度離析。要控制瀝青混凝土拌合溫度，必須符合攤鋪施工規定的溫度要求。

選用具有高效攪拌能力的間歇式混凝土攪拌站，其拌合能力可達到300t/d，可確保瀝青混凝土面層的鋪筑進度。瀝青混凝土要混合均勻，使瀝青、集料、水以及外加劑能夠充分融合，形成均質瀝青混凝土。在攪拌過程中，嚴格監控瀝青混凝土拌合質量，一旦發現存在生料、過熟料、離析，或外加劑、粉煤灰成團現象，應立即予以廢棄，以避免誤用于路基面層攤鋪。

要根據氣溫情況，嚴格控制瀝青混凝土的攪拌時間。在夏季高溫時段，攪拌時間應控制在90s之內，以防止混凝土過早硬化；而在冬季低溫時段，攪拌時間則適當延長至120s，確保瀝青混凝土充分拌合，提高其攤鋪性能。

2.4 瀝青混凝土攤鋪施工

2.4.1 攤鋪作業

運輸前將自卸車的車廂清理干凈并涂抹隔離劑或防粘劑，運輸過程中使用苫布覆蓋保溫。自卸車配合攤鋪機的攤鋪進程，向攤鋪機料斗中卸料，車廂里的瀝青混凝土傾倒干凈后駛離。攤鋪機的攤鋪速度_{SNQGy71WhyeTlH+6PgY2GA==}需根據瀝青混凝土拌合站的產量、自卸車數量及運距、配套壓路機技術參數及其數量等，進行合理調控。

在攤鋪作業過程中，安排專業人員負責平衡梁的微量調整。攤鋪機在攤鋪過程中，保持2～4m/min的穩定攤鋪速度。除非遇到緊急情況，否則應盡量避免中途停車，保證攤鋪施工的連續性。在攤鋪施工開始之前，需預先設置好明確的行走標志，確保接縫處的平整度和直線度[5]。

在攤鋪過程中，攤鋪機后側的螺旋給料機必須保持勻速旋轉，同時螺旋給料機兩側的瀝青混凝土高度應達到熨平板高度的2/3以上，以避免整個攤鋪截面出現瀝青混凝土離析現象。對在一些角落和其他難以到達的部位，仍需采用人工輔助方式進行局部攤鋪[6]。

2.4.2 壓實作業

壓實作業的關鍵在于掌握初壓、復壓和終壓等三個重要階段。在攤鋪機進行攤鋪過程中，壓路機須緊隨攤鋪機后面進行攤鋪層初壓。瀝青混凝土攤鋪層初壓階段可使用DD-110型壓路機進行靜力碾壓，確保碾壓一次到位。瀝青混凝土面層初壓溫度必須保持在150℃以上，碾壓速度應穩定在2km/h并保持恒速，以達到密實度均勻的碾壓效果[7]。此外，碾壓的交疊寬度控制在20～30cm之間，壓路機的驅動輪應始終與攤鋪機對齊。

采用英格索蘭DD-130型壓路機進行復壓作業。首先，進行1遍輕振碾壓，隨后進行2～3遍的重振碾壓，全程采用高頻率、小振幅的方式，直至達到所需的密實度。在復壓過程中，瀝青混凝土面層溫度需保持在130℃以上，碾壓速度應控制在4km/h并保持恒速。為避免溢油現象，碾壓重疊的寬度不得超過20cm。此外，當碾壓至返回位置時，應先停止振動，再轉向另一方向繼續進行碾壓作業[8]。

復壓結束后，進入瀝青混凝土攤鋪層終壓階段。終壓使用DD-130壓路機進行1～2遍靜壓，直至路基面層不再顯現輪跡為止。此階段的碾壓速度應降至1.5km/h并確保到碾壓結束時，瀝青混凝土面層的溫度不低于100℃。通過這樣的精細操作，增加瀝青混凝土面層的密實度和平整度，且達到防水防滲效果。在完成路基面層瀝青混凝土攤鋪、碾壓等項施工后，既可轉入碎石道砟道床的攤鋪，以及軌枕和鋼軌的鋪設階段。

3 施工效果測試與分析

3.1 測試方法

按照本文所述完成該路段路基面層防水防滲施工后，需要檢驗其防水防滲效果，檢驗方法是對該路基面層的不同部位進行抗滲壓力測試。測試的具體方法如下：在該路段進行防水材料鋪設施工之前，選取5處具有代表性的路基面層作為測試點，使用抗滲壓力測試設備進行測試并記錄測試數據；在完成瀝青混凝土攤鋪施工后，仍然使用該抗滲壓力測試設備對該5處路基面層進行抗滲壓力測試并記錄測試數據。路基面層測試工具及其功能如表1所示。

3.2 測試數據與分析

按照上述測試方法，對該路段路基面層進行了抗滲壓力測試，并記錄了測試數據。抗滲壓力測試數據如表2所示。由表2可知，施工后各測試點的抗滲壓力比施工前均有了顯著提升，在不同位置的路基面層上均具有較好的適用性，這說明本文所述防水防滲施工技術取得了良好的防水效果，可有效防止水分滲入路基內部，提高路基的穩定性和耐久性。

4 結束語

普速鐵路路基面層防水防滲施工技術，在實際應用中表現出了良好的防水防滲效果，有效提高了普速鐵路路基的穩定性和耐久性，為鐵路線路的安全運行提供了有力保障。但本項也存在一些不足之處，今后將繼續深入研究普速鐵路路基面層防水防滲施工技術，不斷探索新的防水防滲材料和施工工藝，提高防水防滲技術的適用性和應用效果。

參考文獻

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