高填方黃土路基施工技術(shù)

丁兆珠

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司， 北京 100043）

1 工程概況及技術(shù)標準

1.1 工程概況

蘭州新區(qū)南站位于甘肅省蘭州新區(qū)，全長1251.2m，車站到發(fā)線8條（含正線2條），設(shè)中間站臺3座。共有兩段填方，最大填方高度為20.75m。

本工點特殊巖土主要為黃土和松軟土，工點范圍內(nèi)第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層砂質(zhì)黃土具濕陷性，不良地質(zhì)有黃土陷穴和淺層溜坍。

1.2 主要技術(shù)標準

1.2.1 地基處理

采用水泥土擠密樁+CFG樁，水泥土擠密樁樁徑0.4m，樁長8m，樁距0.9m，呈正方形布置；CFG樁樁徑0.5m，樁間距為1.8m，CFG樁布置于擠密樁正方形中心，也呈正方形。DK227+575-DK227+665樁長為20～26m。

1.2.2 路基填筑

本段路基地基處理采用CFG樁+水泥土擠密樁，樁頂換填60cm摻6%水泥改良土，夾鋪兩層土工格柵，基床以下路堤及基床底層填筑采用摻6%水泥改良土，壓實度≥0.95。改良土7d飽和無側(cè)限抗壓強度≥550kPa。外摻采用普通硅鹽酸水泥，強度等級為42.5，初凝時間不小于3h，終凝時間不小于6h?；脖韺訛榧壟渌槭脖韺雍突驳讓又g鋪設(shè)復(fù)合土工膜，土工膜上下層各鋪設(shè)10cm砂墊層?；驳讓邮┕ね瓿珊髮Ω咛罘蕉芜M行堆載預(yù)壓，堆載寬度和路基面寬度一致，長度90m、高度為3m，堆載過程進行沉降觀測，觀測周期為不少于6個月，沉降數(shù)據(jù)合格后需評估單位出具評估報告方能卸載。

2 主要施工工藝及方法

2.1 地基處理

擠密樁采用柴油打夯機成孔，夾桿錘分層夯實。施工前進行工藝性試驗，采用經(jīng)濟合理的工藝參數(shù)進行施工：填料采用摻10%水泥改良土，分層厚度不大于30cm，夯擊次數(shù)不小于8擊。施工完成后檢測樁間土密實度、復(fù)合地基承載力、樁間土濕陷性系數(shù)。

CFG樁施工采用長螺旋鉆機成孔成樁，樁基采用C15混凝土灌注，施工前在現(xiàn)場進行試樁，以確定施工參數(shù)及工藝，同時檢驗設(shè)計參數(shù)和地基處理效果。施工完成后采用低應(yīng)變檢查樁身完整性，成樁28d后，檢測復(fù)合地基承載力和單樁承載力。

擠密樁與CFG樁檢測合格后，換填60cm摻6%水泥改良土，并夾鋪兩層單向土工格柵，填料技術(shù)標準和基床底層一致。

2.2 填筑前施工準備

地基處理施工完成后，檢測水泥土擠密樁和CFG樁各項檢測指標滿足圖紙及規(guī)范要求后，并已換填完成后即可開始準備改良土填筑。

對半挖半填處坡度＞1∶5的開挖臺階，臺階高度≤1.0m，臺階寬度≥2.0m，且向內(nèi)4%放坡。

摻6%水泥改良土的拌制采用“場拌法”生產(chǎn)。改良土拌和機將按照改良土配合比進行集中拌和，形成均勻的混合料。在正式拌制改良土之前，先對拌合機進行調(diào)試，過程中檢測灰劑量和含水率，直至全部達到規(guī)范和圖紙要求后，再進行正常生產(chǎn)。

2.3 施工過程

2.3.1 勞動力組織及設(shè)備配置

（1）勞動力組織

路基土方第一作業(yè)隊組織施工，配備隊長1名、技術(shù)負責(zé)人1名、技術(shù)員1名、試驗員2名、材料員1名、安全員1名、質(zhì)量員1名、資料員1名、領(lǐng)工員1名、工班長1名；下設(shè)路基填筑工班1個（見表1）。

表1 路基試驗段施工人員及任務(wù)分工

路基填筑工班主要包括工班長1名，挖掘機司機2人，推土機司機2人，壓路機司機2人，裝載機司機2人，平地機司機2人，灑水車司機2人，自卸汽車司機8人，施工配合人員10人。

（2）施工設(shè)備（表2）

表2 施工設(shè)備

（3）測量設(shè)備（表3）

表3 測量設(shè)備

2.3.2 拌料與運輸

（1）拌制。改良土的拌制采用“場拌法”。改良土按照改良土配合比在集料拌合站進行集中拌和。按照施工前調(diào)試的數(shù)據(jù)進行拌合，每次拌制都應(yīng)進行灰劑量和含水率檢測，偏差過大時及時進行調(diào)試，保證灰劑量和含水率在誤差允許范圍內(nèi)。施工時配料要準確，質(zhì)量誤差控制在2%，拌和要均勻。拌和好的混合料存放時間不能過長，當天拌成的混合料當天鋪筑完畢，從拌制完成到碾壓完畢時間不能超過水泥初凝時間。

（2）運輸及卸車。用4輛容量為20m3的自卸汽車運輸至施工現(xiàn)場，在鋪筑填料前用淺白灰劃出網(wǎng)格，按照工藝性試驗得出松鋪厚度，劃出網(wǎng)格大小。盡量按照一車卸一處網(wǎng)格進行劃網(wǎng)格，現(xiàn)場要有專人指揮卸車，以便車輛有序均勻卸到網(wǎng)格內(nèi)。

2.3.3 測量放樣

測量人員先對填筑范圍進行放樣，確定路基的中線和邊線，每10m釘出邊線木樁，填料的攤鋪厚度及邊線以木樁掛線控制。分別在填料前、精平后、壓實后測量填層標高，并在邊樁上標示出填層高度，拉線用以控制填筑厚度。

2.3.4 攤鋪整平

先用推土機進行初平，再用平地機進行精平，測量松鋪厚度不大于35cm，對填料中摻有大土塊或其他雜物，派專人及時進行清除，對于局部出現(xiàn)的高低不平處，采用人工修整平順。攤鋪時保證4%的人字坡。

2.3.5 碾壓

攤鋪完畢后，及時檢測含水率和松鋪厚度，符合工藝性試驗要求后，采用22t壓路機進行碾壓。改良土工藝性試驗采用如下參數(shù)進行施工控制：壓路機行走速度：靜壓采用2.5～3km/h，強振采用3km/h，弱振采用2.5～3km/h。壓路機碾壓遍數(shù)：靜壓1遍，弱振1遍，強振3遍，檢測合格后再靜壓1遍。

路基面碾壓完成后應(yīng)進行短時間晾曬，使表面板結(jié)。如出現(xiàn)局部路基掉皮或彈簧土，應(yīng)挖除重新填料壓實。各段交接處，應(yīng)互相重疊壓實，縱向重疊壓實寬度應(yīng)不小于0.4m，橫縫銜接處應(yīng)搭接，搭接長度不小于2m，上下兩層填筑接頭錯開不小于3.0m。為保證路基表面平整，嚴禁壓路機在路基面上掉頭。

沉降觀測標處用小型夯實機夯實，采用鋼管架對沉降觀測標進行保護，防止機械撞擊。路基施工完成后應(yīng)及時進行封閉，防止車輛進入影響路基面平整度。

2.3.6 壓實檢測

壓實完成后采用灌砂法檢測填料壓實度，壓實系數(shù)k應(yīng)＞0.95，每層按照規(guī)范要求檢驗點數(shù)，檢測合格后修整路面，保證路面平整度，路基面排水坡度按照4%人字坡。若每層未連續(xù)填筑，上層及邊坡用土工布覆蓋，灑水養(yǎng)生。若連續(xù)填筑，可不進行養(yǎng)護，直接攤鋪上層土料。

2.3.7 土工格柵施工

路堤邊坡3m范圍每填筑兩層鋪設(shè)雙向土工格柵，半挖半填與填挖交界臺階處需鋪設(shè)雙向土工格柵，寬度≥3m。每填筑3m，滿鋪一層單向土工格柵。

土工格柵鋪設(shè)之前通過測量放出線路中線樁，灑成灰線，按照灰線指示沿縱向鋪設(shè)土工格柵，搭接寬度不小于0.3m。土工格柵鋪設(shè)時應(yīng)拉緊，保證鋪設(shè)平整。土工格柵外緣距路堤邊坡外緣應(yīng)為50cm左右。避免刷坡后土工格柵破壞。

2.3.8 路基整修

路基表面的路拱、平整度、邊坡坡度應(yīng)嚴格按照圖紙要求進行，同時測量路面寬度、頂面標高，將其控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。邊坡采用人工拉線法清刷，自上而下進行，坡度要符合設(shè)計要求和規(guī)范標準，做到線形直順，肩棱整齊，坡面平整，美觀大方。路基整修要達到檢驗標準的要求，修整好的邊坡上不得堆積棄土。修整完成后及時進行邊坡防護施工，防止雨水沖刷，保證路基穩(wěn)定。

2.3.9 堆載預(yù)壓

路基基床底層施工完成后，DK227+575-DK227+665高填方段進行堆載預(yù)壓，堆載預(yù)壓時間應(yīng)不小于6個月，預(yù)壓土柱高度為3.0m。路基基床底層施工完成并壓實度、平整度滿足規(guī)范圖紙要求后，在基床底層鋪設(shè)一層土工布，以防預(yù)壓土污染基床底層路基，同時也可以方便卸載時不破壞路基面，土工布鋪設(shè)應(yīng)保證平整，無褶皺，搭接寬度應(yīng)大于30cm，兩側(cè)回折寬度大于土柱高度。土工布鋪設(shè)完成后即可進行預(yù)壓土的填筑，預(yù)壓土應(yīng)該按照圖紙設(shè)計寬度和高度進行填筑，填筑時分層按照設(shè)計每40cm一層填筑，采用挖掘機裝土，自卸車運輸。推土機攤鋪，壓路機壓實，壓實度不小于0.90，橫向坡率應(yīng)大于1∶1，縱向坡率應(yīng)大于1∶2。填筑完成后，預(yù)壓土頂面應(yīng)設(shè)不小于4%的人字坡，保證排水通暢，預(yù)壓土坡面應(yīng)用回折的土工布覆蓋嚴實，防止雨水沖刷坡面。施工完成后記錄完成時間，以便計算卸載時間。

2.3.10 路基沉降觀測

沉降觀測主要設(shè)備是沉降觀測板和沉降觀測樁，各部位觀測點設(shè)在同一斷面上，每個斷面設(shè)置3個沉降觀測樁，布置于路基中心和左右路肩處，觀測樁露出地表，埋設(shè)應(yīng)按照設(shè)計要求牢固可靠。每兩個觀測斷面設(shè)置一個沉降觀測板。沉降觀測樁選擇Φ20mm不銹鋼棒，頂部磨圓，底部焊接彎鉤，埋置深度不小于0.3m，樁周0.15m用C15混凝土澆筑固定；由底板、金屬測桿（Φ40mm鍍鋅鐵管）及保護套管（Φ75mm PVC管）組成。鋼筋混凝土底板尺寸為50cm×50cm，厚5cm或鋼底板尺寸為30×30cm，厚0.8cm。

沉降觀測應(yīng)從路基填土開始觀測，沉降觀測頻次不應(yīng)低于規(guī)定要求（表4）。

表4 路基沉降觀測頻次表

實際工作進行時，觀測時間的間隔還要看地基的沉降值和沉降速率。當兩次連續(xù)觀測的沉降差值大于4mm時應(yīng)加密觀測頻次；當出現(xiàn)沉降突變、地下水變化及降雨等外部環(huán)境變化時應(yīng)增加觀測頻次。

根據(jù)沉降觀測結(jié)果，推算出路基的工后沉降量應(yīng)滿足路基工后要求，評估單位出具評估合格報告，可進行卸載，卸載過程中不得污染已施工完成的路基。卸載完成后可進行基床表層施工。

3 施工質(zhì)量保證措施

（1）每天施工時，應(yīng)分別在集料拌合站和現(xiàn)場取樣，進行灰劑量和含水率試驗，超出偏差應(yīng)及時進行調(diào)試設(shè)備。

（2）及時對原土樣進行檢查，有大塊和雜物時及時清除。

（3）路基填筑時派有經(jīng)驗的技術(shù)人員現(xiàn)場盯控，嚴格要求作業(yè)隊按照工藝試驗要求進行施工，施工完成后及時通知試驗檢測人員進行檢測壓實度，不符合要求時，可增加碾壓遍數(shù)。碾壓多遍仍不滿足要求時，應(yīng)返工處理。

（4）堆載預(yù)壓段預(yù)壓土柱應(yīng)滿足設(shè)計要求，時間不小于圖紙及規(guī)范要求，沉降數(shù)據(jù)收斂并且穩(wěn)定后，經(jīng)評估單位出具評估報告方可卸載。

（5）抽調(diào)有經(jīng)驗人員進行專門內(nèi)業(yè)管理，收集現(xiàn)場隱蔽工程影像、施工記錄、檢驗批次等，內(nèi)業(yè)資料應(yīng)及時完整，和施工現(xiàn)場一致。

4 結(jié)束語

綜上所述，上述施工技術(shù)在中蘭客專甘肅段ZLKZ-ZGSG-6標項目高填方改良土填筑施工中發(fā)揮了很好的作用，能夠大面積指導(dǎo)施工，控制施工質(zhì)量，保證以后運營過程中路基無病害。