既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關鍵技術.doc

既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關鍵技術 既有鐵路高路基幫寬填筑施工質(zhì)量控制關鍵技術 KeyTechnologyoftheQualityControlofExistingRailwayHighRoadbedWideningFillingConstruction 徐紅艷XUHong-yan （中鐵十七局集團第五工程有限公司，太原030032） （CR17BGNo.5EngineeringCo.，Ltd.，Taiyuan030032，China） 摘要：鐵路是我國傳統(tǒng)的交通運輸方式，也是與國家經(jīng)濟和人們生活關系最密切的基礎設施。隨著國家經(jīng)濟發(fā)展的需要，對鐵路既有線的擴能升級改造項目越來越多，在鐵路既有線升級改造過程中，常常對原有路基進行加寬來滿足增設復線的需要，既有鐵路高路基幫寬的施工控制難點是不均勻沉降控制，作者結(jié)合實際施工經(jīng)驗，對此項技術進行必要的總結(jié)，以便為同類工程提供參考。 Abstract:RailwayisatraditionalwayoftransportationinChina,andisalsotheinfrastructuremostcloselyrelatedtonationaleconomyandpeopleslife.Withtheneedsofthedevelopmentofnationaleconomy,expansionandupgradingofexistingrailwaylinesareincreasing.Intheprocessofupgradingexistingrailwaylines,theoriginatedroadbedisoftenwidenedtotosatisfytheneedofaddingmultipletrack.Theconstructioncontroldifficultyofrailwayhighroadbedwideningisunevensettlementcontrol.Combinedwithactualconstructionexperience,theauthorsummarizesthetechnology,inordertoprovidereferenceforsimilarprojects. 關鍵詞：鐵路高路基；幫寬填筑；質(zhì)量；控制 Keywords:railwayhighroadbed；wideningfilling；quality；control ：U213.1：A：1006-4311（xx）20-0091-03 0引言 鐵路既有線擴能改造（提速、增設復線、更換大號碼道岔等）是提高既有鐵路運能的重要手段。在具體施工過程中，既要保證鐵路運營的安全正點，又要滿足各項工程技術標準。 路基幫寬填筑（本文所指路基均為鐵路路堤），既可利用部分原有工程實體節(jié)省工程量，又可縮短勘察、設計、施工周期，同時還可充分節(jié)省建設用地、方便線路的管理和維護，是增設復線較為經(jīng)濟、實用、快捷的選擇。由于新舊路基結(jié)合部施工質(zhì)量控制難度大（特別是高路堤幫寬）、極易出現(xiàn)不均勻沉降1，直接關系到改造工程的整體效果及運營的安全。由此，新舊路基結(jié)合部填筑質(zhì)量是施工質(zhì)量控制的重中之重。 1既有線高路基幫寬填筑面臨的技術問題 1.1填筑材料的差異 路基幫寬施工所采用的填筑材料，多多少少會與既有路基實體之間存在一定的差異，現(xiàn)行的技術標準中無法對填料有針對性地給出明確的技術參數(shù)，大多是憑經(jīng)驗進行粗放式的控制。 1.2填筑方法的差異 既有線路基大多運營多年，當年路基填筑的方法落后，施工機械化水平較低（甚至采用人工打夯或石碾碾壓），壓實度控制標準亦較低；而現(xiàn)今的路基填筑技術和機械化水平得到了提升，兩者存在這無可爭議的差異。 1.3壓實度組成的差異 既有線路基的密實度，是當時施工壓實、工后沉降2和常年列車運營荷載等多因素作用的結(jié)果，可視為穩(wěn)定或基本穩(wěn)定；而新幫寬的路基部分，除了填筑碾壓作用因素，幾乎沒有收到其他因素作用的影響。 1.4技術標準制定滯后 目前的現(xiàn)行技術標準中，缺少專門的路基幫填施工質(zhì)量標準的相關章節(jié)，尤其是新舊路基結(jié)合部沒有具體的標準，在具體的路基幫填施工中，只能參照新建鐵路路基施工質(zhì)量驗收標準執(zhí)行，給施工質(zhì)量控制造成盲目性。 1.5施工寬度不足 幫寬路基，頂部幫寬寬度范圍往往落在舊路基坡腳范圍之內(nèi)，使得新填筑體內(nèi)分層含有新舊路基的結(jié)合部，甚至有的層位出現(xiàn)幫寬寬度不足壓路機工作寬度的現(xiàn)象，無法組織正常的機械化施工。 1.6工期的制約 大規(guī)模的路基幫寬施工主要由專業(yè)施工企業(yè)機械化施工，一般工期較短，不可能預留大量的自然工后沉降時間，甚至連堆載預壓的時間都嚴重不足，其后果就是直接影響到新舊路基沉降的不均勻，尤其是新舊路基結(jié)合部差異更大，甚至在運營后出現(xiàn)路基延新舊路基結(jié)合部發(fā)生縱向裂縫、形成滲水通道、幫填部分后期下沉嚴重問題，甚至導致工程完工不久就出現(xiàn)多種工務病害，必須進行維修。 2施工難點對策分析 填料差異可就地調(diào)查既有路基填料，在既有路基內(nèi)取樣作土工試驗對比分析，選擇同種或接近的合格填料；合理利用挖臺階棄方；嚴格控制壓實指標； 盡早開工填筑，為工后沉降預留充足的時間，當工期不足時，盡早提出變更設計建議，采用鋪設土工格柵等不強方法； 施工寬度不足將無法展開正常施工，因此，填筑寬度必須大于碾壓機械作業(yè)寬度。 3鐵路高路基幫寬施工質(zhì)量控制措施 3.1工前準備 在幫填正式施工前，認真做好施工準備工作。與普通新建鐵路路基工程相比，重點做好以下準備工作： 地質(zhì)調(diào)查，幫寬帶地基承載力探測、舊路基邊坡土樣分析（判定土質(zhì)、密實度、最佳含水量、最大干密度等）； 選址進行試填工藝試驗，確定填料的填、壓施工技術參數(shù)（松鋪厚度、最佳含水率、碾壓變數(shù)、快速檢測方法等）； 在試填工藝試驗區(qū)進行建立沉降觀測系統(tǒng)，收集新填部分的工后沉降數(shù)據(jù)，繪制工后沉降時間關系曲線，推演工后最大沉降量。 3.2基底處理 按照鐵路路基施工規(guī)范認真進行清表和基底處理。清除所有地表植被和腐殖土，將清除物置于幫填范圍以外，以備新路基邊坡綠化之用；以填筑層厚為模數(shù)，在舊路基邊坡上挖出臺階，其寬度應在確保行車安全的條件下，以不小于機械作業(yè)寬度為宜。 3.3幫寬填筑 按照前期工藝試驗給出的施工技術參數(shù)，認真控制填料的成分、含水率、松鋪厚度、碾壓變數(shù)等指標，按既定分層厚度組織幫填和機械壓實3施工，分層檢測壓實度指標；當設計給出鋪設土工格柵、土工帶等加強措施時，應嚴格按照設計要求進行規(guī)范施工。 3.4預留工后沉降量 參照工藝性試驗工后沉降規(guī)律和推演出的最大工后沉降量，預留足夠的工后沉降厚度，當預留工后沉降時間不足時，應及時采取堆載預壓或強化碾壓（沖擊壓路機）等措施，縮短工后沉降時間。 3.5路基表層預防裂縫滲水措施 幫寬施工完工后，在新舊路基結(jié)合部，用挖掘機開槽，寬度與碾壓設備同寬，深度以2層填筑厚度為宜，將挖松的填料內(nèi)摻入一定比例的石灰、粉煤灰（或低標號水泥），拌制均勻后重新分層碾壓密實，將原有較為薄弱的豎向接合面，改為帶有水平折線的新舊接合面，消除直接的豎向滲水通道，提高新舊結(jié)合部的防滲效果，見示意圖1。 4高路基幫填施工注意事項 按照邊坡坡率設置臺階的高寬比，但高度應符合填筑層厚度的倍數(shù)關系，寬度不小于碾壓機械寬度，臺階表面應預留2030cm保護土層，當填筑至臺階高度時再提前清理； 施工前做好臨時排水系統(tǒng)，防止雨水或其他水源浸泡基坑，雨季施工時，要及時碾壓填料，并留出24%的橫向排水坡（向外側(cè)），及時排除雨水； 當填筑高度與臺階頂面平齊時，要進行搭接碾壓，并保證新添部分與既有部分密實度接近；當設計有土工格柵等土工加筋補強材料時，應在臺階表面滿鋪并深入新填筑部分內(nèi)一定范圍（與臺階寬度等長或直至邊坡表面）； 緊靠臺階立面處往往是碾壓的薄弱環(huán)節(jié)，可采用編織袋裝土碼砌的方法對臺階立面進行保護，即可防止碾壓機械擾動臺階立面既有路基的穩(wěn)定部分，又可保證臺階立面附近的密實度，土工格柵等土工加筋補強材料亦可繞過裝土編織袋實施固定，見示意圖2； 正式鋪軌前，按照設計排水橫坡，用推土機或平地機將路基頂面整平，清除多余填料，灑水后光碾壓路機碾壓12編； 排水系統(tǒng)及邊坡防護等附屬工程，均對新幫填路基的穩(wěn)定有著重要意義，應在工后沉降結(jié)束后及時完成。 5工程實例 中鐵十七局集團第五工程有限公司承建的寧西二線（鄭州局管段）NX2標段，設計時速提高到16km/h，線間距4.0m，管區(qū)內(nèi)含有大量路基幫寬填筑工程，路基最高32m，在新舊路基銜接部設有雙向土工格柵加筋材料，邊坡采用骨架內(nèi)植被防護，幫填土方總量61.24萬m3。路基主體有效工期24個月。 施工方案中，將新舊路基銜接質(zhì)量作為質(zhì)量關鍵控制重點，工前對既有路基取樣進行了土工試驗分析，掌握了既有路基的技術參數(shù)；選擇了相近的填料；通過土工試驗掌握了填料的技術指標（最大干密度、最佳含水率等）；通過試驗段填筑試驗和檢測確定了各種施工參數(shù)（壓路機型號、松鋪厚度、碾壓變數(shù)等）；編制了詳細的施工作業(yè)指導書，并預留了6個月的有效工后沉降時間。 正式開工前，首先將清表土方臨時堆存在臨時排水系統(tǒng)之外（征地界內(nèi)），形成擋水堰有效阻止外部地表水侵入（施工結(jié)束后用于邊坡植被防護基土，節(jié)約成本46.2萬元），臨時排水系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用，幾次大暴雨過后都能及時排除積水、迅速恢復正常施工。 施工中嚴格規(guī)范施工行為、加強質(zhì)量監(jiān)控，各項檢測結(jié)果表明，工程質(zhì)量合格率100%；尤其是采取的臺階袋裝土保護技術和路基表層新舊結(jié)合部防滲技術，可操作性強、效果良好，新舊路基結(jié)合部銜接平順，未發(fā)現(xiàn)路基縱向裂縫，工后沉降滿足設計要求，首先開工的K248+249.5K249+601.58段高填路基，被建設單位評為全線路基樣板工程。 6結(jié)語 鐵路既有路基幫寬施工不同與新建路基施工，收到各種條件制約和技術標準的困擾，尤其是高路基的幫填施工，各種矛盾疊加的概率增加，難度更大。 幫寬路基與既有路基之間的沉降的不均勻性，直接影響復線路基的正常使用壽命，因此，應引起高度重視，通過土工對比實驗和壓實工藝性試驗，準確掌握填筑技術參數(shù)，嚴格規(guī)范施工行為，是保證施工質(zhì)量的前提，在結(jié)合部位采取必要的技術措施是保證質(zhì)量的有效手段。 同時還應在施工實踐中不斷積累總結(jié)經(jīng)驗，為類似工程提供技