关于高铁路基支承层施工技术应用的分析

李学明

（中铁十九局集团第一工程有限公司　辽宁　辽阳　111000）

关于高铁路基支承层施工技术应用的分析

李学明

（中铁十九局集团第一工程有限公司辽宁辽阳111000）

随着我国社会经济的快速发展，高速铁路建设不断大量涌现，作为路面最为基础的工程，高铁路基的施工技术面临着巨大的挑战。路基支承层指的是对混凝土道床板或是轨道板起支承作用的结构层，对整个承载轨道板起着重要的承载作用。本文从高铁路基的施工工艺出发，对高铁路基支承层的施工技术进行了具体分析，希望能够为高铁路基施工水平的提高、施工的控制提供一些参考与建议。

高速铁路；支承层；无砟轨道

1　引言

交通运输业与城市发展有着密切的关系。自21世纪以来，铁路建设作为经济建设的重要组成部分，在社会主义经济建设的持续推进以及科学技术水平不断提高的推动作用下得到了很大的发展，特别是高速铁路的不断推广更是对我国的经济发展进程起到了不可替代的作用。作为当下新兴的乘客出行方式，高铁运行对安全性和舒适性有着很高的要求。我国的高速铁路系统主要为无砟轨道系统，相比较有砟轨道而言具有永久可用性、高安全性、抗弯曲稳定性等优良特性，近几年有关部门通过积极引进国外的高铁设计与施工方法，结合我国的实际情况组织国内专家论证，制定出了一套符合中国高铁行业发展的标准和规范，使我国高铁行业的发展进入了一个新纪元。路基施工是高铁工程的基础工程，它是按照一定的技术要求以及规定的路线建设而成。路基支承层是用于支承混凝土道床板或轨道板的结构层，具备一定的承力、扩散应力和抗弯能力，主要起到应力扩散、荷载传递、刚度递减的功能，在路基的牢实和稳定方面发挥着关键的作用。

2　有关高铁路基支承层的介绍

根据所处具体位置的不同，高铁路基的无砟轨道系统可以分为位于普通路基上的无砟轨道结构和位于摩擦板上的无砟轨道结构两种结构形式。

2.1位于普通路基上的无砟轨道

位于普通路基上的无砟轨道主要由3cm的砂浆垫层、20cm的轨道板、30cm的混凝土支承层、路基表层（非轨道部分）构成，是一种自上而下的结构形式，该结构形式中的混凝土支承层大多由钢筋混凝土底座来代替，起到连接轨道板和底座间设置锚栓的作用，通常设置在不同轨道结构发生变化位置的最后一块轨道板下面。线间封闭采用C25混凝土来进行，厚度不小于100mm。混凝土封闭层纵向每2.5m设置一条伸缩缝，缝宽10mm，深25mm。伸缩缝及接缝填以热熔改性沥青。此外还需注意的是大于4％的排水坡应设置在线间混凝土的封闭层顶面的横方向位置。

2.2位于摩擦板上的无砟轨道

位于摩擦板上的无砟轨道主要设置在桥台和端刺之间的摩擦板和与之相连接的过渡板上面，由20cm的轨道板、3cm的砂浆垫层、摩擦板以及20cm的混凝土底座板或是30cm的过渡支承层构成，与普通路基上的无砟轨道相同，其结构形式也是自上而下。

3　施工工艺

支承层施工过程中选用不同的施工材料对应的施工工艺不同的，当采用低塑性水泥混凝土时应选用立模浇筑工艺，采用水硬性混合料时主要有滑模摊铺法、摊铺碾压法两种施工工艺，采用设计为C15混凝土时则应选用模筑法施工工艺。

3.1采用滑膜摊铺法进行施工

滑模摊铺法施工主要包括准备工作、运输布料、滑模作业、拉毛整修、养生、切缝、销钉埋设等几项工作内容，施工机械主要有载重自卸汽车运料、强制混凝土搅拌站拌料、小型履带挖掘机布料、滑模摊铺机几种。滑模式水泥混凝土摊铺机是一种新型高效的材料摊铺设备，它能自动、高质量、一次性的将混凝土拌合料成型在路基上，一般施工只需六个人，与传统的现浇法相比人工可节省50％，施工工效可提高6～7倍。

表1　滑模摊铺机生产组织安排

3.2采用摊铺碾压法进行施工

摊铺碾压工艺是一种采用稳定土混合料路面施工的工艺，其工作的主要内容主要包括运输卸料、初平、精平、机械碾压、施工缝处理、养护等几个方面。摊铺碾压施工工艺具有施工速度快、经济性高、耐久性好的优点，经过碾压的支承层密实度和强度都较高，但需注意的是对于超过300mm的支承层是需要分层碾压的，这就会影响整个支承层的整体性以及抗弯性，碾压密实后支承层的外形尺寸也不能很好的保证，所以选择摊铺碾压工艺，施工方案必须征得设计单位同意。

3.3采用模筑法进行施工

模筑法浇筑作业特别适用于表面面积较小、表面外形异常必须改造、相应的横截面中出现大量结构部件三种情况，主要包括准备工作、清理及放样、模板支立、混浇筑凝土、养护及切缝等几项内容。

4　高铁路基施工工艺流程

4.1路基基础检测

支承层的施工应在路基沉降评估合格之后正式进行。路基基床表层标高允许偏差10mm左右，方向允许偏差在10mm左右。

4.2初步确定支承层配合比

支承层正式施工前应对材料配合比进行初步确定，由实验室进行配合比适配，确保粗骨料粒径满足级配，根据实验得出的最优含水量、最大干密度等相关性能，初步确定出最佳配合比。需要注意的是配合比实验一定要符合相关规定的施工配合比、设计，同时实验数据及结论要报到监理工程师去审批。

4.3施工准备

（1）做好人员准备。正式施工前施工管理人员应做好对所有上场人员的安全意识教育和相关技能培训，确保现场及操作管理人员能够熟练掌握支承层验收标准和施工工艺。

（2）做好原材料准备。原材料的数量、质量以及存储位置应能够随时满足支承层施工过程中的施工需求，并能随施工进度、工程量以及生产能力的变化而变化。

（3）做好机械准备。支承层施工需要运用很多机械设备，施工前做好设备的安装、行走路线的设定、机械姿态的调整、使用前的检验等相关工作。

4.4支承层混合料的拌制、运输、卸料、布料及摊铺

为了保证拌制后均匀、色泽一致，混合料拌制时很少采用一次投料的方式生产，大多分两次投料。混合料的拌制通常有强制式混凝土搅拌站拌制、国产WD500型稳定土搅拌站拌制两种，两者相比虽然强制式混凝土搅拌站拌制混合料产量较低，但其拌合更加均匀且计量准确，搅拌物料的活易性也较好，所以强制式混凝土搅拌站的应用更加广泛。混合料的的运输和卸料大多采用载重自卸汽车进行，运输时应注意：运输前将自卸汽车车厢洗净、运输过程中应对拌合料进行覆盖以防失水过多引起含水率变化、卸料时应注意混合料分布均匀，以减少后期摊铺工序的负荷。混合料摊铺前应对基层进行洒水润湿但不能有积水现象，布料大多通过小型履带式挖掘机进行，摊铺宽度和厚度应保证负荷施工需求。

4.5摊铺质量的检查

摊铺过程中施工管理和检测人员应时刻观察摊铺效果，摊铺成型后及时对摊铺层的粗糙情况等数据进行检查，根据检测结果对摊铺系数、进料系数等作出调整，同时检测支承层表面标高位置。

4.6摊铺层表面处理

为了保证摊铺层与轨道板的顺利连接，摊铺层表面需要一定的粗糙度，摊铺成型后应由人工对表面做人工修边、纵向或横向拉毛处理。

4.7支承层切缝、养护

为防止混合料开裂对路基支承层性能造成影响，支承层摊铺完成后12h内按照纵向5m间距应进行横向切缝。切缝时应注意断面应与轨道中心线垂直，切缝深度不小于支承层厚度的1/3。切缝后应及时对支承层进行洒水养护，支承层表面应用潮湿的草垫、塑料布、粗麻布等进行覆盖，湿润养护时间不应少于7d。

4.8支承层密实度、强度检测

施工完成后，实验室应做好支承层的外形尺寸、密实度和强度检测，混合料密实度通过灌砂法进行，抗压强度则通过钻芯法进行。混凝土支承层外形尺寸允许偏差及检验方法见表2。

表2　混凝土支承层外形尺寸允许偏差及检验方法表

5　结束语

综上所述，路基支承层施工是高铁无砟轨道修建过程中最为基础的一个环节，其质量的好坏直接影响到无砟道床的施工精度，从而决定整个轨道质量的优劣。目前我国对于高速铁路路基支承层的研究还处于起步阶段，随着我国客运专线建设的大规模开展，无砟轨道施工技术必将得到广泛的应用和发展，有关部门应该加大对高铁路基支承层施工技术应用的研究力度，积极引进国外先进的先进技术以便不断的对其技术水平进行提高与改进，从而促进我国高铁事业的安全高效的发展。

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[3]李俊.探讨高速铁路桥梁板式无砟轨道施工技术[J].桥梁建设，2012（4）：54～56.

U213.2

A

1673-0038（2015）04-0128-02

2015-1-8

李学明（1971-），男，工程师，本科，主要从事道路桥梁施工技术方面的工作。