鐵路專用線過渡段路基分層填筑施工技術分析

鄧厚良

（中鐵大橋勘測設計院集團有限公司武漢分公司，湖北武漢 430074）

0 引言

在鐵路工程施工中，路基填筑是非常關鍵的步驟，可以提高路基實際的穩(wěn)定性，保障鐵路專用線過渡段的運行年限。當前，由于外界環(huán)境及變化因素制約，大部分鐵路專用線路基填筑多采取單向方式，盡管能夠實現預定施工目標，但總體施工沒有很好的針對性，所覆蓋的施工區(qū)域也比較小，從而影響路基的承載能力。為此，本文就鐵路專用線過渡段路基填筑施工，采用分層填料的方法，對其在鐵路專用線路上的應用進行探討。

在路基施工過程中，很容易因為施工不當發(fā)生路基沉降、坍塌等情況。對于專用線過渡段路基回填施工，可以采取分層壓實的方式來進行路基施工，使結構質量性能完全達標，符合鐵路工程的使用需要?？紤]到目前鐵路工程項目的實施要求，分析各個方面的技術因素，優(yōu)化施工工藝方案，實現多種先進技術的融合與應用，構建良好的施工環(huán)境，才能確保項目建設在有效的組織下開展。

1 鐵路專用線過渡段的施工方法

1.1 路基加固處理

為了減少路基側的工后沉陷，在橋梁過渡段進行路基加固施工。路基加固可以采取CFG 樁、強夯、重錘夯實、沖擊碾壓和換填等方法進行；在路基主體填筑完畢后，可以使用堆載預壓來加快填筑物的擠壓以及路基的沉降速度，通常情況下，堆載預壓時間不得低于6 個月，在卸荷時，還需要對其進行卸荷評價，以達到預壓土的卸荷條件[1]。

1.2 橋梁及涵洞的回填法

結構物的基坑可采取混凝土或級配砂礫石層兩種方法進行回填。在回填體中，可通過一次性灌漿、泵送或滑槽等方法將其導入基坑中，當其土體太厚時，可采取分層澆筑方法，并在施工過程中加大振動力度，以確保其回填體品質；在采用粒度分級的砂礫回填體時，應采用小平面振動器進行壓實，并根據需要進行壓實試驗。在進行回填之前，必須先清理所有的積水、垃圾和廢土。

1.3 臺后粒料填筑

采用高強度、低變形、易于控制的粒徑大小的級配碎石，在更高的壓力下降低路基自壓力，使其在剛度和變形之間的轉換更加均衡。在結構工程結束后，應在最短時間內對級配碎石進行充填，并將過渡段與相鄰路基、橋頭錐體同時填筑，在接槎上進行主要的搭接碾壓，以降低工后沉降量。

采用大型振蕩式碾壓法進行分級填筑，并對填筑物的含水量、分層厚度和檢測標準進行嚴格監(jiān)測，以保證分級填筑物的壓實效果。為了在接近結構物的地方，觀察管道周圍和拐角處的壓實情況，可采用小型振動裝置進一步壓實[2-4]。

1.4 過渡段排水

在路基表面進行排水時，要結合施工環(huán)境情況，如電纜槽，接觸網地基，隔音屏障等，適時地增加側向的排水系統(tǒng)；在過渡段可以使用長方形邊槽進行排水?？梢栽跇蚺_后設置一道無砂混凝土滲水墻，在滲水墻的末端，在橫置的位置上，將軟式透水管連接到橋臺錐體之外，這樣可以將臺后過渡段的水排出，防止出現積水軟化路基、加大沉降。

1.5 測量地面沉降和變形

1.6 混合料及施工設備選擇

在鐵路路基過渡段施工中，通常使用的混凝土拌和物以水泥為主要原料，并添加不同粒徑的砂礫等骨料。在將混凝土摻入級配碎石中時，加強各種原料的加入比例控制，尤其是骨料、水等材料，組合成為性能達到要求的混合料。在現場運輸階段，選擇合理的運輸車輛，做好必要的遮蓋與防腐措施，要保證不會給材料造成嚴重污染。通常情況下，混凝土初凝在4h左右，所以，必須在攤鋪完成后立即開始碾壓工作。同時要仔細地做好養(yǎng)護工序，確?；旌贤戤叺幕旌衔锉砻娉睗馵5-7]。

2 鐵路路基過渡段施工的質量控制

由于過渡段是鐵路施工中的薄弱部位，因此應從設計和施工兩個方面入手，提高質量觀念，將過渡段視為結構物進行處理。在進行施工時，應該對整個工程進行整體規(guī)劃，并且要在此之前進行靜置預壓處理，以降低工后沉降量。根據過往過渡段施工經驗及數據累積，歸納出過渡段施工的質量控制要點：

2.1 路基加固

在施工過程中，需要對路基進行加固，以減少路基的天然沉降量；嚴格控制深挖回填方的施工質量，防止出現接縫薄弱部位的殘留。

在路基填筑工作開展前，應明確施工的要求和標準，加強現場測量放樣。當前通用的做法是在軌道專用線段的核心部位設置中線和導線，同時對填筑的截面做標記，使用專門的儀器，對基本的施工數值進行加密測量。通過與原始數據的比對修正，計算出路基的對應高程值。

結合目前施工要求和標準，落實各項管理工作措施，執(zhí)行相關技術參數和標準，并對現場填筑結構質量進行檢查。按照工程項目測量放樣參數，明確各個結構的要求，做好現場標記工作，保證邊樁的精度合格，中心線、高程全面監(jiān)督管理，形成完善的監(jiān)督管理工作制度，進而實現各個結構層控制。

2.2 控制好工藝流程

2.2.1 施工計劃和調度

一是自然方面因素，極端天氣影響頻繁。近年來，受厄爾尼諾現象影響，麗水市極端天氣氣候事件頻繁，加之麗水是受“臺汛”“梅汛”災情嚴重的地區(qū)，“雙汛”期間大量集中強降雨、連續(xù)降雨，極易引發(fā)地質災害。二是人為方面因素。工程活動持續(xù)加劇?！笆濉笔躯愃c全省同步高水平建成全面小康社會的關鍵時期，該市“十三五”規(guī)劃明確，全面推進基礎設施現代化，因此，隨著大交通、大水利等一大批基礎設施項目的開工建設，引發(fā)地質災害的可能性極大地增加。

制訂合理的施工計劃和調度安排，明確各個工藝環(huán)節(jié)的時間要求和先后順序。確保施工過程中的工藝流程有序進行，并與相關工序協調配合。

2.2.2 質量管理體系

建立完善的質量管理體系，包括工藝流程控制、材料管理、檢驗檢測和質量記錄等。通過嚴格執(zhí)行質量管理要求，確保每個工藝環(huán)節(jié)符合規(guī)范和標準。

2.2.3 工藝參數控制

根據設計要求和技術規(guī)范，控制好工藝參數。例如，混凝土拌和物的配比、攪拌時間、攪拌速度等。通過嚴格控制工藝參數，確保混凝土的質量和性能穩(wěn)定。

2.2.4 施工人員培訓和技術支持

提供必要的培訓和技術支持，確保施工人員具備良好的專業(yè)知識和操作技能。他們應了解并正確執(zhí)行工藝流程，遵循相關的安全規(guī)范和操作規(guī)程。

2.2.5 質量檢查和監(jiān)控

建立有效的質量檢查和監(jiān)控機制，對施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)進行抽查和檢驗。通過現場檢查、實時監(jiān)測和無損檢測等手段，及時發(fā)現和解決質量問題，確保工藝流程的質量可控性。

2.3 整平度

在進行攤鋪、整平步驟時，應使各層在縱橫方向上平整一致，沒有明顯的局部起伏，確保壓路機壓輪面與路面完全貼合，實現碾壓目的。并在水平方向上作4%的斜坡，使碾碎后的地層一直處在迅速排水狀態(tài)。對各個結構部分展開全面檢測，提高路基的穩(wěn)定性，標高為25～35cm，并使用平地機初平。填筑部位的攤鋪和整平，應按照一定次序進行，盡可能減少攤鋪時間，使混合料攤鋪填充符合標準，保證各項材料的性能合格，且要將整平控制在合理范圍內，路基結構性能要合格。除此之外，根據實際填筑要求，對預先施工的路段進行多輪碾壓，以加強路基緊固性。選用振動水式壓路機，對過渡路段的路基上部進行第一次碾壓，采用靜壓、振動碾壓和靜壓整平三個工程，確定出此時路基的單向承載值[8]。

2.4 填筑物的篩選與檢查

使用攪拌機對原材料進行混合，并對混合料進行嚴格的選擇與檢測，以確保材料與級配達到標準；為了保證填料的壓實效果，填料應在工廠里完成攪拌，然后在現場直接使用，添加水泥的級配碎石混合料最好在2h 內全部用掉，防止返工和填料浪費等情況。

在對路基進行分層強夯后，參照沿路干線的使用要求和目的，按照層次進行橫向填筑，使整個施工層次保持平穩(wěn)，區(qū)分每個承層，測量出此時填筑基坑的大小，并設置相應的壓實標準。一般而言，夯實基準的設置要與填筑范圍和實施范圍相聯系，并根據真實的強夯基準來設置每一層填筑指標。根據各層次的填筑要求，確定填筑質量，并設置填筑指標，形成路基填筑結構[9]。

2.5 結構物附近回填的有關問題

在路基和橋梁的轉換部分，要同一時間進行回填，從而保證結構物的穩(wěn)定和不受破壞，在路涵過渡段內，應在路基兩邊均勻地澆筑。在大型壓路機無法到達的地方和在平臺后2m 以內，采用小型壓路機進行分層壓實，每層厚度為0.15m。在接近水平結構時，大型壓路機的側向滾動應該與結構相并行；結構物上部填筑層厚度不足1m 時，為減少對結構物造成的沖擊，禁止使用大功率機械進行振動式碾壓。

2.6 砌筑無砂混凝土滲水墻

要在過渡段內同時進行填筑無砂的水泥墻體，并且要保證其每次填筑都要達到2m 以上，以免在進行碾壓過程中時，由于填筑物的堆積而坍塌，導致其進行返工澆筑。

2.7 加強試驗檢測過程控制

對施工過程中每一項指標的檢測均應按設計及技術標準進行，并應配置充足的檢測人手，以減少檢測周期。

3 鐵路路基過渡段施工中的注意事項

3.1 嚴格控制回填筑的層數

現場鐵路施工階段，應加強控制填筑作業(yè)，松鋪厚度超過30cm 為標準，加強機械壓實處理工作，并且多次進行檢測分析，使松鋪系數完全符合工程標準。在填筑過程中，必須嚴格控制填筑物的攤鋪層厚，保證不同粒徑填筑物的均一，避免發(fā)生離析。應用推土機進行推平處理，并做好現場的補料工作，預防產生結構損壞的問題[10]。

3.2 機械輔助填平

在進行軌道路基過渡段施工時，要選擇具有填平高度比較高的機器，在填筑完成后，要對填料的水分進行控制，在其水分達到接近最佳水分含量時，立即選擇推土機進行粗平，然后要使用平地機進行精平，在施工時要使用水準儀控制填料的平面，在進行刮平時，也要按照從中間到兩頭的順序進行。

3.3 對變形情況進行適時處理

所有施工過程都要嚴格遵循施工計劃要求，并進行實時監(jiān)控，通過設置橫向、縱向以及立體的監(jiān)測網絡，可以對所有施工過程進行嚴格管理，從而可以預防發(fā)生地基沉降變形。此外，還要對沉降量進行全面監(jiān)測，掌握各項數據信息，實現整體規(guī)劃和設計，確保結構地基性能合格。在路基過渡段施工環(huán)節(jié)，填筑作業(yè)尤為重要，需要加強現場施工管理，并且落實各項填筑與碾壓質量控制措施，達到均勻性的標準，壓實度合格，具備較高的安全性[11]。

3.4 做好基底處理

首先，對鐵路過渡段工程方案進行詳細分析，嚴格按照工程要求進行基坑開挖。其次，對過渡段工程的路基進行承載能力測試，同時還要對過渡段工程的路基進行現場地質檢測。最后，根據檢測結果，判斷過渡段工程的工程質量是否符合工程要求。

4 結語

綜上所述，由于路基與橋涵隧道在強度、剛度、變形、材料等方面存在較大差別，使得在路基與隧道間的轉換路段容易發(fā)生不均衡變形，造成路面不平整，引起車輛在轉換路段的碰撞，影響行車的安全性。

本文通過在對鐵路專用過渡段路基分層填筑技術在實踐中的應用情況進行分析和探討。分層作業(yè)可以降低現場施工難度，各項工作措施有效落實到位，提高施工現場管理水平，預防發(fā)生路基沉降，塌陷等嚴重質量缺陷。

此外，要選擇合適的填筑技術，讓分層壓實作業(yè)有效落實到位，從而創(chuàng)造出一個更為安全的施工環(huán)境。通過對各過渡路段的搭接，可以有效提高鐵路的整體承載能力，進而提高鐵路的運行效率，為后期維護和修建工作夯實基礎。