既有铁路高路基帮宽填筑施工质量控制关键技术.doc

既有铁路高路基帮宽填筑施工质量控制关键技术 既有铁路高路基帮宽填筑施工质量控制关键技术 KeyTechnologyoftheQualityControlofExistingRailwayHighRoadbedWideningFillingConstruction 徐红艳XUHong-yan （中铁十七局集团第五工程有限公司，太原030032） （CR17BGNo.5EngineeringCo.，Ltd.，Taiyuan030032，China） 摘要：铁路是我国传统的交通运输方式，也是与国家经济和人们生活关系最密切的基础设施。随着国家经济发展的需要，对铁路既有线的扩能升级改造项目越来越多，在铁路既有线升级改造过程中，常常对原有路基进行加宽来满足增设复线的需要，既有铁路高路基帮宽的施工控制难点是不均匀沉降控制，作者结合实际施工经验，对此项技术进行必要的总结，以便为同类工程提供参考。 Abstract:RailwayisatraditionalwayoftransportationinChina,andisalsotheinfrastructuremostcloselyrelatedtonationaleconomyandpeopleslife.Withtheneedsofthedevelopmentofnationaleconomy,expansionandupgradingofexistingrailwaylinesareincreasing.Intheprocessofupgradingexistingrailwaylines,theoriginatedroadbedisoftenwidenedtotosatisfytheneedofaddingmultipletrack.Theconstructioncontroldifficultyofrailwayhighroadbedwideningisunevensettlementcontrol.Combinedwithactualconstructionexperience,theauthorsummarizesthetechnology,inordertoprovidereferenceforsimilarprojects. 关键词：铁路高路基；帮宽填筑；质量；控制 Keywords:railwayhighroadbed；wideningfilling；quality；control ：U213.1：A：1006-4311（xx）20-0091-03 0引言 铁路既有线扩能改造（提速、增设复线、更换大号码道岔等）是提高既有铁路运能的重要手段。在具体施工过程中，既要保证铁路运营的安全正点，又要满足各项工程技术标准。 路基帮宽填筑（本文所指路基均为铁路路堤），既可利用部分原有工程实体节省工程量，又可缩短勘察、设计、施工周期，同时还可充分节省建设用地、方便线路的管理和维护，是增设复线较为经济、实用、快捷的选择。由于新旧路基结合部施工质量控制难度大（特别是高路堤帮宽）、极易出现不均匀沉降1，直接关系到改造工程的整体效果及运营的安全。由此，新旧路基结合部填筑质量是施工质量控制的重中之重。 1既有线高路基帮宽填筑面临的技术问题 1.1填筑材料的差异 路基帮宽施工所采用的填筑材料，多多少少会与既有路基实体之间存在一定的差异，现行的技术标准中无法对填料有针对性地给出明确的技术参数，大多是凭经验进行粗放式的控制。 1.2填筑方法的差异 既有线路基大多运营多年，当年路基填筑的方法落后，施工机械化水平较低（甚至采用人工打夯或石碾碾压），压实度控制标准亦较低；而现今的路基填筑技术和机械化水平得到了提升，两者存在这无可争议的差异。 1.3压实度组成的差异 既有线路基的密实度，是当时施工压实、工后沉降2和常年列车运营荷载等多因素作用的结果，可视为稳定或基本稳定；而新帮宽的路基部分，除了填筑碾压作用因素，几乎没有收到其他因素作用的影响。 1.4技术标准制定滞后 目前的现行技术标准中，缺少专门的路基帮填施工质量标准的相关章节，尤其是新旧路基结合部没有具体的标准，在具体的路基帮填施工中，只能参照新建铁路路基施工质量验收标准执行，给施工质量控制造成盲目性。 1.5施工宽度不足 帮宽路基，顶部帮宽宽度范围往往落在旧路基坡脚范围之内，使得新填筑体内分层含有新旧路基的结合部，甚至有的层位出现帮宽宽度不足压路机工作宽度的现象，无法组织正常的机械化施工。 1.6工期的制约 大规模的路基帮宽施工主要由专业施工企业机械化施工，一般工期较短，不可能预留大量的自然工后沉降时间，甚至连堆载预压的时间都严重不足，其后果就是直接影响到新旧路基沉降的不均匀，尤其是新旧路基结合部差异更大，甚至在运营后出现路基延新旧路基结合部发生纵向裂缝、形成渗水通道、帮填部分后期下沉严重问题，甚至导致工程完工不久就出现多种工务病害，必须进行维修。 2施工难点对策分析 填料差异可就地调查既有路基填料，在既有路基内取样作土工试验对比分析，选择同种或接近的合格填料；合理利用挖台阶弃方；严格控制压实指标； 尽早开工填筑，为工后沉降预留充足的时间，当工期不足时，尽早提出变更设计建议，采用铺设土工格栅等不强方法； 施工宽度不足将无法展开正常施工，因此，填筑宽度必须大于碾压机械作业宽度。 3铁路高路基帮宽施工质量控制措施 3.1工前准备 在帮填正式施工前，认真做好施工准备工作。与普通新建铁路路基工程相比，重点做好以下准备工作： 地质调查，帮宽带地基承载力探测、旧路基边坡土样分析（判定土质、密实度、最佳含水量、最大干密度等）； 选址进行试填工艺试验，确定填料的填、压施工技术参数（松铺厚度、最佳含水率、碾压变数、快速检测方法等）； 在试填工艺试验区进行建立沉降观测系统，收集新填部分的工后沉降数据，绘制工后沉降时间关系曲线，推演工后最大沉降量。 3.2基底处理 按照铁路路基施工规范认真进行清表和基底处理。清除所有地表植被和腐殖土，将清除物置于帮填范围以外，以备新路基边坡绿化之用；以填筑层厚为模数，在旧路基边坡上挖出台阶，其宽度应在确保行车安全的条件下，以不小于机械作业宽度为宜。 3.3帮宽填筑 按照前期工艺试验给出的施工技术参数，认真控制填料的成分、含水率、松铺厚度、碾压变数等指标，按既定分层厚度组织帮填和机械压实3施工，分层检测压实度指标；当设计给出铺设土工格栅、土工带等加强措施时，应严格按照设计要求进行规范施工。 3.4预留工后沉降量 参照工艺性试验工后沉降规律和推演出的最大工后沉降量，预留足够的工后沉降厚度，当预留工后沉降时间不足时，应及时采取堆载预压或强化碾压（冲击压路机）等措施，缩短工后沉降时间。 3.5路基表层预防裂缝渗水措施 帮宽施工完工后，在新旧路基结合部，用挖掘机开槽，宽度与碾压设备同宽，深度以2层填筑厚度为宜，将挖松的填料内掺入一定比例的石灰、粉煤灰（或低标号水泥），拌制均匀后重新分层碾压密实，将原有较为薄弱的竖向接合面，改为带有水平折线的新旧接合面，消除直接的竖向渗水通道，提高新旧结合部的防渗效果，见示意图1。 4高路基帮填施工注意事项 按照边坡坡率设置台阶的高宽比，但高度应符合填筑层厚度的倍数关系，宽度不小于碾压机械宽度，台阶表面应预留2030cm保护土层，当填筑至台阶高度时再提前清理； 施工前做好临时排水系统，防止雨水或其他水源浸泡基坑，雨季施工时，要及时碾压填料，并留出24%的横向排水坡（向外侧），及时排除雨水； 当填筑高度与台阶顶面平齐时，要进行搭接碾压，并保证新添部分与既有部分密实度接近；当设计有土工格栅等土工加筋补强材料时，应在台阶表面满铺并深入新填筑部分内一定范围（与台阶宽度等长或直至边坡表面）； 紧靠台阶立面处往往是碾压的薄弱环节，可采用编织袋装土码砌的方法对台阶立面进行保护，即可防止碾压机械扰动台阶立面既有路基的稳定部分，又可保证台阶立面附近的密实度，土工格栅等土工加筋补强材料亦可绕过装土编织袋实施固定，见示意图2； 正式铺轨前，按照设计排水横坡，用推土机或平地机将路基顶面整平，清除多余填料，洒水后光碾压路机碾压12编； 排水系统及边坡防护等附属工程，均对新帮填路基的稳定有着重要意义，应在工后沉降结束后及时完成。 5工程实例 中铁十七局集团第五工程有限公司承建的宁西二线（郑州局管段）NX2标段，设计时速提高到16km/h，线间距4.0m，管区内含有大量路基帮宽填筑工程，路基最高32m，在新旧路基衔接部设有双向土工格栅加筋材料，边坡采用骨架内植被防护，帮填土方总量61.24万m3。路基主体有效工期24个月。 施工方案中，将新旧路基衔接质量作为质量关键控制重点，工前对既有路基取样进行了土工试验分析，掌握了既有路基的技术参数；选择了相近的填料；通过土工试验掌握了填料的技术指标（最大干密度、最佳含水率等）；通过试验段填筑试验和检测确定了各种施工参数（压路机型号、松铺厚度、碾压变数等）；编制了详细的施工作业指导书，并预留了6个月的有效工后沉降时间。 正式开工前，首先将清表土方临时堆存在临时排水系统之外（征地界内），形成挡水堰有效阻止外部地表水侵入（施工结束后用于边坡植被防护基土，节约成本46.2万元），临时排水系统发挥了巨大作用，几次大暴雨过后都能及时排除积水、迅速恢复正常施工。 施工中严格规范施工行为、加强质量监控，各项检测结果表明，工程质量合格率100%；尤其是采取的台阶袋装土保护技术和路基表层新旧结合部防渗技术，可操作性强、效果良好，新旧路基结合部衔接平顺，未发现路基纵向裂缝，工后沉降满足设计要求，首先开工的K248+249.5K249+601.58段高填路基，被建设单位评为全线路基样板工程。 6结语 铁路既有路基帮宽施工不同与新建路基施工，收到各种条件制约和技术标准的困扰，尤其是高路基的帮填施工，各种矛盾叠加的概率增加，难度更大。 帮宽路基与既有路基之间的沉降的不均匀性，直接影响复线路基的正常使用寿命，因此，应引起高度重视，通过土工对比实验和压实工艺性试验，准确掌握填筑技术参数，严格规范施工行为，是保证施工质量的前提，在结合部位采取必要的技术措施是保证质量的有效手段。 同时还应在施工实践中不断积累总结经验，为类似工程提供技