廣珠城際鐵路路基填筑施工技術(shù)

黎慶雄，黃瓊?cè)A

(1．廣東廣珠城際軌道交通有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510335;2．廣東地方鐵路有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510610)

廣珠城際鐵路路基填筑施工技術(shù)

黎慶雄1，黃瓊?cè)A2

(1．廣東廣珠城際軌道交通有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510335;2．廣東地方鐵路有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510610)

廣珠城際鐵路設(shè)計(jì)運(yùn)行速度為200 km/h，路基工程總長度較少，但工點(diǎn)多，分布零散，施工受雨季影響較大。首先介紹了路基填料的取料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)要求以及施工工藝流程，然后詳細(xì)說明了填筑施工要求、質(zhì)量控制措施和路基沉降變形動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)施，現(xiàn)場施工效果良好。實(shí)踐證明，采取正確的填筑材料和施工方法是路基施工質(zhì)量的保證。

城際鐵路 路基 填料 過渡段

1 工程概況

廣州至珠海城際鐵路設(shè)計(jì)速度200 km/h，軌道結(jié)構(gòu)為CRTSⅠ型板式無砟軌道，線路全長116.57 km，路基土石方249萬m3，全線橋隧比例達(dá)97%。

廣珠城際鐵路路基工程總里程較少，但工點(diǎn)多，分布零散，每個(gè)工點(diǎn)被橋、隧、涵、路過渡段分割，填筑路基地段最短的長度不足20 m，最長的也不超過150 m，無法采用機(jī)械化作業(yè)，施工質(zhì)量難控制。廣東珠三角地區(qū)雨季時(shí)間長，雨量充沛，適宜路基施工的時(shí)間短，對(duì)于改良土施工含水率的控制尤為不利。

線路路基工點(diǎn)主要分布在DK7+025—DK8+007(碧江站至北滘站)、DK69+469—DK77+029(中山站至翠亨站)、DK97+958—DK98+659，DK101+877—DK102+000(鳳凰山隧道進(jìn)出口)等丘陵區(qū)以及各停車場。路基正線總長4.627 km，共17段(不含廣州存車場路基2.483 km)，占正線總里程的3.23%。全線穿越的地形以丘陵為主，沿線地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，支擋結(jié)構(gòu)形式多，軟土路基段填筑和預(yù)壓期(或自然沉降期)長。

路基承受軌道結(jié)構(gòu)的靜載和動(dòng)載。只有保證施工質(zhì)量，才能保證全線的運(yùn)營安全。本文根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，探討合理的填筑材料和施工方法。

2 路基填筑材料

2.1 設(shè)計(jì)要求

路基主要是由土、石填筑而成，廣珠城際鐵路路基采用A、B組填料。

1)路基基床表層換填0.4 m的級(jí)配碎石，底層換填A(yù)，B組填料，厚2.3 m，底層以下采用改良土填料。路塹基床底層換填A(yù)、B組填料，厚1.8 m，基床表層換填0.4 m的級(jí)配碎石。過渡段填料按相應(yīng)的要求進(jìn)行填筑。

2)位于水田、水塘等低洼地段的路堤浸水部分填筑A、B組滲水性填料。

3)當(dāng)路基基床表層為硬質(zhì)巖石時(shí)，表層不換填，對(duì)路基面凹凸不平處采用強(qiáng)度等級(jí)不小于 C25的混凝土嵌補(bǔ)。

2.2 路基填筑材料取料標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)要求

1)路基填筑材料取料標(biāo)準(zhǔn)

路基填筑材料的選取根據(jù)《變形模量Ev2檢測規(guī)程(試行)》(鐵建設(shè)［2005］188號(hào))執(zhí)行。其中，對(duì) Ev2檢測填料規(guī)定:變形模量Ev2試驗(yàn)適用于粒徑不大于承載板直徑1/4的各類土和土石混合填料。變形模量試驗(yàn)應(yīng)采用直徑300 mm承載板。因此，路基填料粒徑不大于7.5 cm。同時(shí)，《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(TB 10102—2004 J338—2004)對(duì) Evd檢測填料規(guī)定:動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)適用于粒徑不大于承載板直徑1/4的各類土和土石混合填料。承載板為圓形鋼板，直徑300 mm，厚度20 mm。可見，《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》也要求路基填料粒徑不大于7.5 cm。

2)路基填筑材料生產(chǎn)要求

廣珠城際鐵路路基填料選用石場棄渣中合格部分作為路堤填料的料源，在路基填料生產(chǎn)場破碎加工，集中生產(chǎn)供應(yīng)。為保證路基填筑壓實(shí)質(zhì)量，粗細(xì)集料應(yīng)采用場拌混合，隨拌隨用。填料分類、鑒定、檢測按照原鐵道部現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，設(shè)計(jì)要求基床底層填料粒徑不大于10 cm，基床以下填料粒徑不大于15 cm，路基填筑必須滿足 Ev2，Evd檢測標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng) Ev2，Evd檢測試驗(yàn)，要求填料粒徑不大于7.5 cm。

3 路基填筑施工

3.1 路基填筑施工方案

1)路基施工應(yīng)根據(jù)箱梁架設(shè)順序和時(shí)間進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，并保證沉降穩(wěn)定期不少于6個(gè)月。路基施工主要工序流程:施工準(zhǔn)備→地基加固→路基本體及基床底層填筑→路基沉降觀測→基床表層填筑→配套工程施工→整理驗(yàn)收。開工后首先進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘和地基條件核查，軟土地基按照設(shè)計(jì)措施進(jìn)行加固和處理，檢測合格后進(jìn)行路基填筑。具體流程如圖1所示。

2)路塹土方及風(fēng)化巖層開挖采用推土機(jī)和挖掘機(jī)配合自卸汽車施工。路塹石方爆破開挖，根據(jù)具體情況采用梯段控制爆破和光面爆破。

3)路基內(nèi)及路肩上各附屬構(gòu)筑物(包括水溝、電纜槽、接觸網(wǎng)支柱、聲屏障基礎(chǔ)、綜合接地、連通管道等)，緊密結(jié)合路基推進(jìn)適時(shí)安排施作，相關(guān)部分路基質(zhì)量要細(xì)化到施工工序及施工過程的控制，確保不得因各種設(shè)施的施工而損壞和危及路基工程的穩(wěn)固和安全。

圖1 路基工程施工工藝流程

3.2 填料施工

3.2.1 施工要求

根據(jù)廣珠城際鐵路路基工點(diǎn)分散、一次填筑長度短的特點(diǎn)，為了確保線路的平順性、穩(wěn)定性和剛度的均勻性，將過渡段的質(zhì)量控制和路基沉降控制作為路基施工重點(diǎn)。施工準(zhǔn)備完成后，地基處理及路堤填筑要首先安排施工，以便得到盡量長的沉降穩(wěn)定期。同時(shí)要抓緊其它有特殊處理要求的地基和涵洞工程的施工。路基施工高峰期應(yīng)盡量避開雨季，雨季施工應(yīng)根據(jù)路基填料情況適當(dāng)安排。路塹開挖首先施工有換填要求的地段，路塹換填與相鄰路基段填筑同步進(jìn)行。采用備料和拌合都相對(duì)集中的汽車運(yùn)輸方式，攤鋪整平后灑水晾曬，進(jìn)行碾壓，然后進(jìn)行質(zhì)量檢測。

1)填料采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)挖裝，自卸汽車運(yùn)輸，攤鋪使用推土機(jī)進(jìn)行初平，再用平地機(jī)進(jìn)行平整，重型壓路機(jī)碾壓密實(shí)，大型機(jī)械無法靠近的臺(tái)后、邊角地段采用人力配合小型機(jī)具進(jìn)行施工。

2)對(duì)于土石方數(shù)量集中地段，按機(jī)械施工考慮，對(duì)少量土質(zhì)滿足要求、運(yùn)距較短的困難施工地段，采取小型機(jī)械施工為主、人力施工為輔的作業(yè)方式。做好設(shè)備的選型配套及各環(huán)節(jié)的配合工作，使挖裝、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓各工序的作業(yè)連續(xù)緊湊、互不干擾。

3)根據(jù)每個(gè)區(qū)段的長度配置相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備數(shù)量和車輛臺(tái)數(shù)，每區(qū)段長度不得少于40 m。

4)每層填筑后按規(guī)定的方法和頻度進(jìn)行檢測，達(dá)到要求后，再進(jìn)行下一層的填筑施工。同時(shí)根據(jù)各種土類壓實(shí)工藝試驗(yàn)所取得的參數(shù)，設(shè)置填層厚度控制桿，嚴(yán)格控制碾壓厚度和填土速率，加強(qiáng)碾壓以確保施工質(zhì)量。

3.2.2 施工質(zhì)量控制

1)依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙，測放出試驗(yàn)段每10 m一個(gè)斷面的中心樁及填筑斷面的邊樁。設(shè)立標(biāo)志桿并在標(biāo)志桿上標(biāo)明松鋪的頂面位置，以利于攤鋪后拉線檢查，發(fā)現(xiàn)偏差較大時(shí)，整修后方可開始碾壓。每層壓實(shí)結(jié)束后，測量壓實(shí)后的標(biāo)高得出松鋪系數(shù)，同時(shí)恢復(fù)網(wǎng)格與下層松鋪頂面標(biāo)志。

2)級(jí)配碎石由WCB拌合站生產(chǎn)，采用全自動(dòng)計(jì)量方式確保質(zhì)量。A，B組料采用場拌，必須依據(jù)堆料場地容量的大小，按配合比的要求，以重量比準(zhǔn)確換算成體積比后，先備料再拌合，嚴(yán)禁隨意增減各種材料的數(shù)量。拌料結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行含水率的檢查，當(dāng)含水率超出最佳含水率＞1%時(shí)，應(yīng)在攤鋪后晾曬。當(dāng)含水率小于最佳含水量1%時(shí)，要在攤鋪后適當(dāng)灑水，灑水量以偏差的大小計(jì)算。拌料時(shí)，對(duì)超大粒徑的土塊、石塊必須撿除，并保證拌合均勻。

3)在卸料過程中盡量防止粗粒料與細(xì)粒料離析，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)對(duì)粗粒集窩現(xiàn)象進(jìn)行處理，對(duì)拌料過程中沒有發(fā)現(xiàn)的塊狀土、石再次清除。攤鋪整修后必須掛線檢查，偏差＞1 cm時(shí)，重新修整。

4)碾壓應(yīng)先兩側(cè)后中間、先慢后快、先靜壓后弱振再強(qiáng)振，最后靜壓收光。先全幅靜壓(2.0 km/h)1遍，再全幅弱振(2.5 km/h)2遍，再強(qiáng)振(2.5～3.0 km/h)2遍。

5)沿線路縱向輪跡重疊不小于0.4 m，上下兩層接頭錯(cuò)開不小于3.0 m。

6)進(jìn)行動(dòng)態(tài)變形模量Evd檢測，壓實(shí)滿足設(shè)計(jì)要求后再靜壓1遍收光，控制速度2.0 km/h。如果強(qiáng)振2遍后壓實(shí)指標(biāo)不滿足要求，要增加強(qiáng)振遍數(shù)，并且每增加一次檢測一次，直至滿足要求為止。填筑級(jí)配碎石采用人工小型機(jī)具夯實(shí)時(shí)，夯實(shí)第6遍后進(jìn)行現(xiàn)場檢測，壓實(shí)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求可停止夯實(shí)，不滿足要求增加夯實(shí)遍數(shù)，且每增加一遍檢測一次，直到滿足要求為止。

4 建立路基沉降變形的動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

建立并完善路基沉降變形的動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(設(shè)置監(jiān)測斷面、監(jiān)測精度、監(jiān)測頻度的要求)，用來指導(dǎo)現(xiàn)場施工。路基沉降變形監(jiān)測包括路基填筑期間和填筑完成后的監(jiān)測。填筑期間主要監(jiān)測路基填筑期間地基沉降及路堤坡腳邊樁位移，控制填筑速率;路基填筑完成后，進(jìn)行自然沉降期的變形監(jiān)測(不少于6個(gè)月時(shí)間)，根據(jù)6個(gè)月的監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間—填土高—沉降量曲線;最后結(jié)合工點(diǎn)具體情況，視擬合程度的優(yōu)劣，選擇與工程實(shí)際情況較為吻合或接近的方法(修正雙曲線法、三點(diǎn)法等)推算最終沉降量、工后沉降量及后期沉降速率。

5 結(jié)語

廣珠城際鐵路路基施工時(shí)，對(duì)路基填料的選取和填筑施工過程實(shí)行了嚴(yán)格的控制，保證了路基施工的質(zhì)量。廣珠城際已開通，路基段運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

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U213.1

A

10．3969/j．issn．1003-1995．2015．07．29

1003-1995(2015)07-0104-03

2015-01-20;

2015-04-30

黎慶雄(1970— )，男，廣東化州人，工程師。

(責(zé)任審編 葛全紅)