鐵路路基施工技術與防護方法探析

文/孫孝綱

1 前言

鐵路路基施工具有一定的復雜性，工作人員需要結合具體的工程情況，規(guī)劃形成路基施工方案，然后嚴格依照方案內容推進各個工序。在本次工程的路基施工過程中，分別采取了地基處理技術、路堤填筑技術、基床施工技術、路塹施工技術、過渡段施工技術，且在不同的工序環(huán)節(jié)靈活選擇技術方法，以此滿足本工程路基施工需求，提升路基施工質量。在路基施工的防護作業(yè)環(huán)節(jié)，建議要合理選擇符合鐵路路基環(huán)境的防護方法，搭建骨架護坡、架設鋼筋砼方格骨架形式，做好基礎防護工作，然后在骨架位置噴播植草形成對鐵路路基的防護體系，進一步保證路基結構穩(wěn)定性，為之后的鐵路穩(wěn)定運行提供保障[1]。

2 工程案例

某站場路基工程，全長2570m（JDK0+340～JDK2+905），軌道類型設計為有砟軌道。本次路基施工內容包括：503.99 萬方基土石方挖方、373 萬方填方、1747.18m 重力式擋土墻、520m 扶壁式擋土墻、175m 樁板墻。根據(jù)路基施工現(xiàn)場情況分析，發(fā)現(xiàn)工程施工現(xiàn)場位于剝蝕丘陵區(qū)，地勢起伏較大，周邊存在少量居民，左側方向有動車道，右側方向為高速路；路基地表水不發(fā)育，為第四系土層孔隙潛水，主要依靠大氣降雨補給，季節(jié)性明顯。路基下方地下水位約2.2～8.9m。

根據(jù)該站場路基工程所在環(huán)境及其實際情況，確定施工方案如下：清除表面植被與種植土，利用重型機械振動碾壓技術，提升路堤土體壓實標準；設計圖紙，采用換填土技術、路堤填筑技術、基床表層與下層施工技術、路塹及過渡段施工技術，然后采用防護技術。具體要求為：

取橫斷面全寬、縱向分段作業(yè)；按照試驗段路基填土厚度的90%調整松鋪厚度，每層松鋪厚度≤30cm；若地面有坡度，從低處開始進行分層填筑；按照設計方案展開路基填料作業(yè)，每一水平層的全寬采用同一種填料，不得混填；每種填料厚度50cm，滿足設計要求的平整度和路拱。

3 某站場路基工程鐵路路基施工技術的實施

3.1 地基處理

本工序是一般地基方案中針對普通地基的處理技術實施過程，具體分為兩部分。

3.1.1 一般地基處理

在施工之前，清除地表植被與植被土、挖除植物根系，搭設臨時排水設施。在路堤地基橫向坡度1∶10之上的位置開挖，控制開挖寬度≥1m，控制臺階底部向外傾斜度約4%。將浮土按照設計方案進行加固，利用同樣的填料性填補夯實，平整土地。由于局部地下位置有地下水，建議工作人員采用攔截引排+加固防滲的方法去除地下水[2]。

3.1.2 換填土處理

在場地平整之后，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，確定換填范圍（如表1），提出具體的寬度與長度。在換填土施工環(huán)節(jié)，將原本表層土壤全部挖除，使用填料進行填補，控制人工清理層厚度約為30～50cm，同時保證清淤徹底。

表1 一般地基換填土范圍

3.2 路堤填筑

路堤填筑主要就是利用水平分層填筑技術，采用平行方法進行每層的土壤厚度實驗、填充、攤鋪、壓實工序。采用區(qū)域分塊、水平分層的方法填筑，控制水平分層厚度≥30cm，控制路床頂面頂層厚度≥10cm。填土層壓實前，需要整平場地，做好雨季排水工作，保證每層填料鋪設面積寬度超出場地設計尺寸的50cm以上，以此保證路堤邊緣壓實度充足。完成各層攤鋪之后，測定土壤含水量，保證其參數(shù)符合規(guī)定要求。在碾壓作業(yè)環(huán)節(jié)，需要按照“先兩側后中間”“先靜壓后弱振”的順序逐次碾壓，先使用小噸位壓路機，然后配合人工推土平整場地，再次使用大噸位壓路機振動碾壓，如此反復操作6～8 遍。完成填筑工序之后檢測填筑成品質量，保證質量符合設計標準，審批簽證，保證其符合規(guī)定標準，合格之后才可以進入下一個工序環(huán)節(jié)。

3.3 基床施工

基床施工可以具體分為底層施工與表層施工，具體過程如下：

3.3.1 底層施工。采用“橫斷面全寬+縱斷面分層”的方法進行填筑壓實，控制每層厚度符合設計數(shù)據(jù)標準，嚴格控制分層厚度，控制填料粒徑?；驳讓邮┕きh(huán)節(jié)，需要采用重型壓路機，重疊壓實，控制縱向搭接長度≥2m，橫向搭接長度≥0.4m，在碾壓過程中不斷平整表面，保證表面平整，土壤密實。

3.3.2 表層施工。按照“四區(qū)段、八流程”作業(yè)，控制每區(qū)段的作業(yè)長度在60～80m 之間。底層施工合格之后對表層進行攤鋪碾壓，分兩層攤鋪，第一層使用平地機攤鋪；第二層使用攤鋪機作業(yè)，按照“先輕后重，先慢后快”的原則利用振動壓路機壓實，從內側路肩位置向兩側外側路肩位置碾壓。

3.4 路塹施工

路塹施工可以分為三個環(huán)節(jié)，具體如下：做好塹頂截排水措施，及時鋪砌天溝，避免路塹開挖過程中出現(xiàn)積水情況。在施工環(huán)節(jié)，加強施工過程管控，若塹頂外坡位置存在稀松土壤或者松動落石，則需要清除干凈。開挖需要避開雨季，若在旱季不能完成施工，則需要在雨季到來之前加固與防護已經開挖完成的塹坡，避免土體坍塌；若必須在雨季施工，則需要利用防水布覆蓋，避免雨水將表面沖刷影響坡體結構。在深路塹施工環(huán)節(jié)，遵循“自上而下”原則，執(zhí)行“分級開挖、分級支護”的措施，開挖一級防護一級[3]。

3.5 過渡段施工

本工程中的路基過渡段可以分為橋路過渡段、涵路過渡段。

3.5.1 橋路過渡段施工。本工程中的路橋過渡段結構為倒梯形，在挖方環(huán)節(jié)，控制挖方范圍在“原地面以下，橋臺基床以上”之內；現(xiàn)場部分橋臺后基坑缺口長度過大，可以使用填料進行填充；針對長度≤10m的部分，則可以使用C25 混凝土填充。在橋臺與路基交接位置設置帶排水槽的滲水墻，滲水墻使用無砂混凝土砌塊砌筑，控制墻壁長度約30cm、厚度約10cm、寬度約15cm，底部設置?150mm（RCP-15NG(A)的排水管。最后，選擇小型平板振動機將過渡段橋臺基坑壓實，在路面平整之后利用振動碾壓機再次碾壓。

3.5.2 涵路過渡段施工。涵路過渡結構為倒梯形，其中路基基床表層使用A 填料填筑；在涵洞軸線與線路中線斜交位置，可以利用A 填料填筑斜交部分，然后設置過渡段，降低路基與涵洞橫向之間的橫向剛度差異。利用C25 混凝土或碎石、灰土，按照分層填筑的方法對涵洞基坑進行回填，基地原地面平整后使用振動碾壓機壓實。

4 某站場路基工程路基施工防護方案

4.1 拱形截水骨架護坡

拱形截水骨架是本工程中鐵路路基防護的基礎方法，采用現(xiàn)場混凝土澆筑的方法形成截水骨架，分別對骨架的起點、重點與底部基礎位置進行鑲邊。主骨架形狀為槽型，拱骨架的形狀為L 型。施工前，需要刷去表面浮土，將坑凹填補平整，保證坡面整體較為平整，然后從銜接處開始澆筑骨架，按照“自下而上”的原則砌筑，保證兩骨架高度相同，骨架與坡面之間貼合緊密，且骨架流水面大于坡面。

4.2 鋼筋砼方格骨架施工工藝

鋼筋砼方格骨架施工工序為：放樣-基坑開挖-模板安裝-鋼筋綁扎-混凝土澆筑-養(yǎng)護-拆模。這一工藝過程較為復雜，工作人員要著重關注坡面開槽環(huán)節(jié)，控制開挖深度數(shù)據(jù)約為0.3m，采用人工開挖的方法進行作業(yè)，在作業(yè)時注意開挖斷面要與路塹坡面相垂直。完成模板安裝之后，進行鋼筋綁扎作業(yè)。工作人員根據(jù)施工圖內容，連接框架鋼筋與錨桿鋼筋，在綁扎之后進行拉拔試驗，確定實驗參數(shù)符合設計標注后澆筑混凝土。采用C30 型號混凝土通過“插入式振動棒”的方式振搗，控制振搗點位之間的間距在0.6～0.8m 之間。在澆筑完成后對混凝土成品養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護7 天，測試發(fā)現(xiàn)混凝土強度＞70%之后拆除模板。

4.3 噴播植草

噴播植草是鋼筋砼方格骨架工序完成之后的環(huán)節(jié)，需要在植草之前鋪設網(wǎng)墊。施工前先夯實坡面，讓網(wǎng)墊與坡面緊緊貼合，避免二者之間存在空隙。按照“順坡鋪面”的方式鋪設，控制土工網(wǎng)之間的搭設搭接部分≤3cm，在搭接部分利用竹釘固定。在此環(huán)節(jié)，工作人員可以控制土工網(wǎng)墊深埋于坡面土壤中0.4m的位置，在鋪設之后噴播草籽，覆蓋土壤，形成草墊。

5 結語

綜上所述，在我國現(xiàn)代社會經濟快速發(fā)展過程中，各地區(qū)鐵路工程大量開展，如何提升鐵路路基質量是我們需要重點思考的問題。通過本次對工程案例中的路基施工研究可以發(fā)現(xiàn)，施工技術實施環(huán)節(jié)是決定路基質量的重要影響因素，建議相關工作人員應掌握不同工序環(huán)節(jié)的技術特點與標準要求，嚴格控制施工過程中各參數(shù)與細節(jié)，提升路基施工品質。另外，良好的防護能夠提升路基結構的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)滑坡、坍塌等事故；建議根據(jù)路基結構形式與情況，采用合適的骨架搭設方法與防護方法，形成穩(wěn)定牢固的路基防護結構，以此提升路基施工質量。