鐵路提速路基施工工藝

畢祥光

摘??? 要本文研究鐵路路基改造的相關(guān)條件，分析鐵路提速與路基病害以及整治的相關(guān)對(duì)策，再結(jié)合相關(guān)資料文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)的基礎(chǔ)上，探究鐵路提速的過(guò)程中路基建設(shè)的一些指導(dǎo)性規(guī)律，并對(duì)當(dāng)前鐵路運(yùn)營(yíng)條件下的路基技術(shù)和勘探方法方面進(jìn)行了分析和研究，結(jié)合現(xiàn)狀和研究結(jié)果，提出鐵路提速對(duì)路基建筑的一些要求措施和建議，希望為以后的路基填筑工作和鐵路提速做一些參考。

關(guān)鍵詞：鐵路;提速;路基;填筑

前 言

此外，中國(guó)的貨車列車的速度也有了很大的提升，無(wú)論是客運(yùn)還是貨運(yùn)火車，對(duì)鐵路路基的填筑提出了更高的要求，當(dāng)前實(shí)際工作中，因?yàn)殍F路提速必然對(duì)路基產(chǎn)生很大的影響，這些影響具有長(zhǎng)期性，難以估量和計(jì)算，因此要保證提速的安全，必須要把注意力集中在鐵路路基的填筑工作上，特別是橋涵的加固工程和路面病害的及時(shí)維修，在路基建設(shè)中，要考慮列車所產(chǎn)生的應(yīng)力及應(yīng)力頻率變化對(duì)鐵路承載能力的考驗(yàn)，所以必須要正確的測(cè)試和設(shè)計(jì)路基承載能力，考慮列車所產(chǎn)生的動(dòng)用力，并對(duì)鐵路病害采取積極的防御措施，是保障鐵路提速和鐵路建設(shè)穩(wěn)定發(fā)展的核心問(wèn)題。也是解決鐵路不斷提速與鐵路正常通車矛盾的這一難題的關(guān)鍵，同時(shí)要考慮路基的變形和路段地基的特殊情況。

1路橋過(guò)渡段提速改造路基設(shè)計(jì)

重載鐵路線路設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中會(huì)有橋、隧、路基等各種各樣的構(gòu)筑物，有不同的構(gòu)筑特點(diǎn)，在整個(gè)線路中他們相互依存，補(bǔ)充和相互作用，共同組成了一條順暢平滑的線路，這樣就導(dǎo)致了整個(gè)線路組成過(guò)程中的強(qiáng)度，變形度和高度，以及材料構(gòu)成等方面存在著較大的差異，車輛行駛時(shí)必然會(huì)因?yàn)檫@些原因而導(dǎo)致軌道運(yùn)行的不平滑，但將這些因素必須控制在合理的范圍內(nèi)，不能影響到鐵路運(yùn)行安全和舒適度，因此在施工中需要注意以下三個(gè)方面的內(nèi)容，在此舉例說(shuō)明，進(jìn)行綜合考慮，合理處理。

1.1朔黃鐵路過(guò)渡段路基基床表層加強(qiáng)設(shè)計(jì)

首先要保證基床表層的高度和硬度，因?yàn)檐壍朗紫冉佑|到的就是能夠承受重載荷的路基的表層，其必須要具備相應(yīng)的承載力和持久力，這是軌道堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的最核心部分，在施工實(shí)踐中證明了，基床層的優(yōu)劣程度對(duì)軌道運(yùn)行的各方面影響比較大，基床表層最容易引起軌道變形和機(jī)車不安全因素，而且導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)與動(dòng)車的速度有很大的關(guān)系。通過(guò)建造朔黃鐵路試驗(yàn)段過(guò)程中對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行分析就能夠證明這一個(gè)觀點(diǎn)。因此特別是過(guò)渡段的良好基床表層是保證軌道不發(fā)生變形的必要條件。為此，在朔黃過(guò)渡段基床進(jìn)行加固過(guò)程中，首先加強(qiáng)了表層的設(shè)計(jì)，對(duì)運(yùn)用的材料和具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、厚度各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)。

1.2級(jí)配碎石（或砂礫石）基床表層加強(qiáng)方案

在鐵路基床表層所使用的材料中，砂礫石是當(dāng)前普遍所采用的一種最佳材料，我國(guó)的高鐵建設(shè)已經(jīng)大量使用，其主要粒徑大小有差異，也已大量使用。密實(shí)級(jí)要求必須符合配置標(biāo)準(zhǔn)，其中還包含了指數(shù)很高的豁性土，其主要作用是經(jīng)過(guò)反復(fù)壓實(shí)之后，能夠形成密實(shí)的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，填充空隙形成整體結(jié)構(gòu)。細(xì)粒土之間的粘合力骨料之間的摩擦力整體結(jié)合形成有強(qiáng)度的作用力，經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，較好的混合料和骨料的質(zhì)量保證的情況下，施工過(guò)程中只要控制好細(xì)粒土的含水量與塑性指數(shù)，通過(guò)合理的攪拌使其均勻之后進(jìn)行壓實(shí)，就可以達(dá)到要求的密實(shí)度。

1.3加強(qiáng)基床底層夯實(shí)水泥土樁方案

水泥土樁的夯實(shí)需要用到螺旋鉆機(jī)、洛陽(yáng)鏟等工具，在路基土上成孔是最為常見的一種成孔方法，接著按照最初設(shè)計(jì)的比例，將水泥土混合料在孔內(nèi)進(jìn)行夯實(shí)，混凝土的混合比例必須按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，當(dāng)形成的固體達(dá)到設(shè)計(jì)要求密實(shí)度停止?jié)补?，然后運(yùn)用已經(jīng)加密的樁間，形成復(fù)合的地基處理方式。這一方式有其很好的優(yōu)勢(shì)，首先是造價(jià)低，試工工期短，質(zhì)量容易保證，是路基處理的較好方式。當(dāng)前國(guó)內(nèi)很多國(guó)內(nèi)既有線路基加強(qiáng)設(shè)計(jì)都是采用這一方式，取得了較好的效果。我國(guó)的京秦客運(yùn)通道體提速改造的工程，以及朔黃鐵路加固改造的工程，從設(shè)計(jì)到施工這一方式都得到了很好的驗(yàn)證。水泥土樁夯實(shí)處理方法可以很好的處理好地下水位以上特殊土層地基，但常規(guī)來(lái)說(shuō)深度不能超過(guò)10m。

當(dāng)前的很多施工中，由于各種施工工藝和客觀條件的限制，夯實(shí)水泥土的樁徑常規(guī)的運(yùn)用300～600毫米，因此在施工中會(huì)采用到洛陽(yáng)鏟或者半機(jī)械成孔工藝;根據(jù)相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范采取重錘夯填料的擴(kuò)孔到375mm。水泥土的樁按三角形進(jìn)行布局，中間的距離確定為800mm。計(jì)算擠密樁的孔中心的距離需要按照延線路方向800mm確定樁間距，同時(shí)要根據(jù)壓縮能力準(zhǔn)確的計(jì)算置換率為0.20，同步確定復(fù)合地基承載力，施工過(guò)程中的水泥土加固厚度為基床的3.5米范圍之內(nèi)，因此我們建議樁長(zhǎng)為：橋臺(tái)后6m范圍內(nèi)采用3.0m;6m～13m范圍內(nèi)采用2.5m;緊接著13m～20m范圍采用2m樁的平面布置根據(jù)地基承載力和荷載對(duì)壓縮模量的要求進(jìn)行，平面布置原則上按等邊三角形設(shè)計(jì)，實(shí)際布置方式為沿線路橫向0.8m，排距按軌枕間距0.88m。樁身材料一般取樁體強(qiáng)度大于3倍的樁體設(shè)計(jì)壓力，故建議樁身材料采用巧%填料重量水泥，樁身填料夯后壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，樁體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1 MPa;所用土選用C組粗粒土，水泥選用P.032.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。處理后樁間土最小擠密系數(shù)不小于0.84，平均擠密系數(shù)不小于0.95;若在試樁階段實(shí)測(cè)擠密系數(shù)小于設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)調(diào)整樁間距等其他技術(shù)參數(shù)，以達(dá)到要求。

2軟基地段及特殊土地段提速改造路基設(shè)計(jì)

2.1動(dòng)車高鐵軟基地段高填方路基施工技術(shù)特點(diǎn)

高填方路基施工是當(dāng)前動(dòng)車鐵軌修筑和加固過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)，動(dòng)車高鐵軟基地段主要有一下三方面的特點(diǎn)，一方面是因?yàn)樘钪拿娣e和斷面相對(duì)較大，施工之后會(huì)出現(xiàn)各種累積性的沉降，導(dǎo)致工期長(zhǎng)度較大，這必然提升了高鐵建設(shè)正氣施工的難度和工作量，為了解決這一問(wèn)題，常規(guī)的采用較多的多層是填筑方式。在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)坡度的穩(wěn)定性和整體抗壓性進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和考慮，首先要保障不會(huì)因?yàn)槭┕じ咛罘铰坊钪叨冗^(guò)大出現(xiàn)影響動(dòng)車運(yùn)行安全的問(wèn)題。此外，施工單位需要不斷的加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)的監(jiān)管，特別是路基累積沉降的管理，在施工之前就要做到沉降度和填筑高度之間的關(guān)系的測(cè)算，進(jìn)行精準(zhǔn)的施工和管理，保障施工之后不會(huì)出現(xiàn)路基滑坡或路面鍛煉，路基整體沉降等問(wèn)題。

2.2軟基地段高填方路基施工的技術(shù)要點(diǎn)

為了能保證整個(gè)路基施工技術(shù)，能在高鐵軟基地段高填方的基礎(chǔ)施工過(guò)程中得到有效的落實(shí)，就需要充分的認(rèn)識(shí)到施工技術(shù)的重要意義和作用，同時(shí)要保障施工技術(shù)要點(diǎn)的落實(shí)，發(fā)揮施工技術(shù)的重要作用，本人的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際調(diào)查相結(jié)合，總結(jié)出一下三個(gè)要點(diǎn)。

（1）需要有效避免填挖方中線偏移

在施工過(guò)程中，施工人員要運(yùn)用精準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器對(duì)挖方中線進(jìn)行確定，同時(shí)要避免出現(xiàn)偏移的情況，如果出現(xiàn)偏移，施工人員要及時(shí)的進(jìn)行校正，施工過(guò)程中，如果施工人員忽視了，填挖中線偏移的問(wèn)題，必然會(huì)影響整個(gè)動(dòng)車鐵路施工的最后效果。填挖方中線進(jìn)行校正過(guò)程中施工人員要注意中導(dǎo)線點(diǎn)有可能因施工破壞的情況，所以要根據(jù)情況選擇全站儀或水準(zhǔn)儀進(jìn)行全方位的測(cè)量，通過(guò)兩個(gè)儀器的結(jié)合運(yùn)用，可以保障整個(gè)填挖方在施工中的要求符合范圍標(biāo)準(zhǔn)。

（2）路基填料必須要符合要求

鐵路路基填料過(guò)程中，必須要按照最初的方案設(shè)計(jì)，要符合動(dòng)車高鐵軟基底段高填方路基設(shè)施的具體設(shè)計(jì)要求，路基填料是工程施工中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須要足夠的重視，如果路基填料不符合方案設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對(duì)工程的施工和最后運(yùn)行埋下很大的安全隱患，事后無(wú)法采取彌補(bǔ)工作，所以監(jiān)理工程人員要從源頭上掐斷整個(gè)路基填料不符合要求的問(wèn)題出現(xiàn)。而且對(duì)所挑選的材料，包括運(yùn)送過(guò)程到現(xiàn)場(chǎng)的檢查核驗(yàn)，都要確保其質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在施工過(guò)程中，施工人員要落實(shí)材料的篩選和檢驗(yàn)工作，負(fù)責(zé)路基質(zhì)量安全難以得到保障，因此無(wú)論是施工單位還是監(jiān)理公司，都必須按照路基填料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，保證路基填料符合要求。

路基填料以后要做好路基的壓實(shí)工作，路基壓有較強(qiáng)的技術(shù)要求，特別要注意軟基地段高填方路基在這一施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)，施工人員在采取壓實(shí)施工的過(guò)程中，一個(gè)保證監(jiān)管環(huán)節(jié)的到位，另外要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行程序。

3結(jié)??? 語(yǔ)

由于地表狀態(tài)和各種客觀因素的影響，鐵路提速過(guò)程中會(huì)遇到各種不同的情況，所以要結(jié)合實(shí)際情況分析對(duì)待，特別是已經(jīng)多年運(yùn)營(yíng)的路堤、路橋過(guò)渡段，以及山谷河間軟土地基特殊地段，由于路基沉降較大，軌道流暢度和穩(wěn)定性相對(duì)較差，都需要進(jìn)行特殊處理。所以在路基填筑過(guò)程中，要分析對(duì)待整體整治，加強(qiáng)觀測(cè)，重點(diǎn)防護(hù)。同時(shí)在鐵路提速改造的過(guò)程中，要做好路基排水和周邊環(huán)境的保護(hù)工作，總的來(lái)說(shuō)，必須要有豐富的路基填筑經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮各種影響因素，在保證排除路基病害產(chǎn)生的各種因素的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)路基改造，為提速做好保障措施。

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