浅谈高铁路基试验段A、B组填筑工艺控制

摘 要：高速铁路标准高、技术含量大、施工难度要比普通铁路大，路基工程做为结构物已经上升到一定的高度，其是高铁中的薄弱环节，更是施工全过程的重中之重。以郑徐高铁路基试验段AB组填料填筑为例，总结出一套合理的工艺流程和施工方法，提高高速铁路路基填筑施工质量。

关键词：高速铁路；路基填筑；试验段；AB组填料；施工工艺

1 概况

1.1 工程概况

新建铁路郑州至徐州客运专线全长361.937km，其中ZXZQ08标段全长36.728km。路基试验段填筑里程为DK319+682.64～ DK319+917.91，全长235.27m。位于宿州市萧县圣泉乡附近。按350km/h双线无碴轨道路基标准施工，基床底层及基床底层以下路堤采用AB组填料，基床表层采用级配碎石填筑。基床底层及基床以下路堤AB组填料36910m3，基床以下路堤填料最大粒径不大于75mm，基床底层填料最大粒径不大于60mm。填筑高度6.2～6.9m。全段范围均分布厚层松软土，覆盖型岩溶区；此段地表表层分布有中碱性盐渍土，地下水位2.5～4m。

1.2 填筑试验段目的及意义

通过现场填筑试验，确定路基填筑施工的机具配置、施工工艺流程及过程质量控制方法、以及路基施工中的各项技术参数。为我工区的路基填筑施工制定科学合理的施工方案及方法，提高工效，加快工程进度。

2 路基A、B组填料填筑试验

2.1 试验准备

2.1.1 填料的选择与试验

本段路基所用填料选用宿州市萧县境内生产的AB组填料。经过生产加工并取样试验，证明该料场的碎石类土混合集料级配较好、细粒含量小于5%，最大粒径小于75mm，符合《铁路工程岩土分类标准》（TB10077-2004局部修订）和《高速铁路路基工程施工技术指南》AB组填料质量标准。

填料室内试验合格后，现场选择合适层次及段落，作为填筑工艺试验的区段，进行AB组填料的填筑试验，确定大规模施工中所采用的重型振动压路机的合理摊铺厚度、施工含水率的控制范围、碾压工艺参数（碾压速度、遍数及激振方式组合），总结得出合理的施工工艺流程及过程质量控制方法，以指导下一步大面积施工。

2.1.2 机械设备选择及配套

针对AB组填料碎石类土填筑施工，料场采用装载机上料，自卸汽车运输，现场卸料后推土机初平，人工配合平地机精平，重型振动压路机压实。对观测管周围及压路机碾压不到的地方，采用冲击夯进行夯击压实，人工配合挖掘机刷边坡。

摊铺碾压机械配套组合分三种方案，碾压遍数方案分别为：

A.静压1遍+弱振1遍+强振4遍+弱振1遍+静压1遍；

B.静压1遍+弱振1遍+强振3遍+弱振1遍+静压1遍；

C.静压1遍+弱振1遍+强振3遍+弱振1遍+静压2遍。

依据预定的不同机械组合方式分别进行试验，跟踪检测，确定了最佳的机械组合。

2.1.3 试验检测方法与压实质量控制标准

（1）试验检测方法。按照《高速铁路路基工程施工质量验收标准》及相关设计标准规定基床以下路堤检测地基系数K30和压实系数K；基床底层检测地基系数K30、压实系数K及动态变形模量EVd。

主要的现场检测设备见表2。

表2 主要的现场检测设备

序号 仪器设备名称 规格型号 单位 备注

1 Evd动态变形模量测试仪 LFG型 1套

2 K30载荷试验仪 浙江上虞 1套

3 电子天平 TD51001 1台

4 含水量测定仪 / 1台

5 容量筒 / 1套

6 灌水筒 Φ150、Φ200 1套

（2）压实质量控制标准。试验段路堤压实质量控制标准见表3。

表3 路堤压实质量控制标准

路基部位 土类 地基系数K30（MPa/m） 压实系数K

基床以下路堤 粗砾土 ≥130 ≥0.92

2.2 填料的摊铺与碾压试验

用自卸汽车将碎石类土填料运至试验现场，在摊铺整平过程中，根据混合料含水情况，配备洒水车随时补充洒水，将施工含水率调整至适宜范围时，再进行碾压。填筑试验前，由现场技术员及施工负责人对推土机、平地机和压路机司机及调度进行技术交底，以确保各工作程序严格按照试验方案执行。

碾压工艺试验：在DK319+682.64～DK319+917.91区段基床底层以下路堤本体的第一层、第二层及第三层进行路基填筑工艺试验。

2.3 实施过程

2.3.1 第一层填筑

第1层填筑松铺厚度控制在31cm左右，碾压遍数按照6、7、8遍逐步增加方式控制。

第一层填筑（填筑顺序为小里程往大里程方向进行填筑）填料采用挖掘机装料，自卸汽车运输，现场由施工员指挥卸料。

摊铺完后，推土机进行粗平，平地机精平。平整后的填料表面离析不明显，表面较均匀，表观看细颗粒含量合适。

采用XS250压路机碾压，静压1遍后，弱振1遍后现场进行含水量检测，含水量达到7.0～8.3%，重新进行碾压，碾压组合方式为：静1 +弱1 +强4+弱1+静1（碾压过程中强振1遍时表面局部有松散现象，强振第2遍时整个表面比较松散）。

对最后3遍进行压实系数K、孔隙率、Evd检测，结果如下：

（1）数据分析。①碾压6遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求。②碾压7遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求，但检测数值比第6遍数值稍大。③碾压8遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求，但检测数值比第7遍数值稍大。

（2）结论。①松铺厚度为31cm，压实厚度为28cm；压实系数为1.11。②最优含水率为7.2%。③碾压方式组合（8遍）：静1 +弱1 +强4+弱1+静1。④第一遍、第二遍、第七遍以及第八遍压路机行驶速度

2.3.2 第二层填筑

（1）数据分析。①碾压6遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求。②碾压7遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求，检测数值比第6遍数值稍大；机械配备、碾压方式、试验检测结果比较理想。③碾压8遍后，压实系数K和地基系数K30满足要求，但是机械功率消耗过大。

（2）结论。①松铺厚度为33cm，压实厚度为30cm；压实系数为1.10。②最优含水率为7.0%。③碾压方式组合（7遍）：静1 +弱1 +强3+弱1+静1。

第一遍和第七遍压路机行驶速度以1.57～1.7km/h为宜，第二遍至第六遍压路机行驶速度为2.0～2.5km/h。

2.3.3 第三层填筑

第3层填筑松铺厚度继续控制在35cm左右，碾压遍数参照第2层碾压组合方式：静1 +弱1 +强3+弱1+静2。

碾压后对后3遍进行检测，检测结果如下：

（1）数据分析。①碾压6遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求。②碾压7遍后，压实系数K及地基系数K30满足要求，检测数值比第6遍数值稍大；机械配备、碾压方式、试验检测结果比较理想。③碾压8遍后，压实系数K和地基系数K30满足要求，但是机械功率消耗过大。

（2）结论。①松铺厚度为35cm，压实厚度为32cm；压实系数为1.09。②最优含水率为7.9%。

碾压方式组合（7遍）：静1 +弱1 +强3+弱1+静1。

第一遍和第七遍压路机行驶速度以1.57～1.7km/h为宜，第二遍至第六遍压路机行驶速度为2.0～2.5km/h。

3 松铺系数的确定

在进行碾压工艺试验时，采用的松铺厚度为33cm，碾压完毕后对各区段的压实厚度进行检测，详见表4所示。

依据表4中数据显示表明，碾压结束后的压实厚度与松铺厚度比值在1.10，因此AB组填料路基施工时的松铺系数应控制在此范围之内。

4 存在的问题及施工注意事项

（1）在路基施工中土工格栅铺设时，搭接宽度不均匀，固定不牢固，在填料摊铺中极易损坏；严禁机械直接碾压土工格栅。

（2）预留的横向台阶不规范，宽度不均匀，线形不整齐。

（3）沉降板周围填料处理不到位，个别部位压实标准达不到要求。

（4）在填筑中填料数量控制不准确，加大了推土机平地机的工作量，致使出现较多的填料集窝现象；路基表面的平整度较差。

（5）路基填筑施工严格按照“三阶段、四区段、八流程”的工艺流程组织施工。

（6）压路机不得在末压完或刚成型的路基上急刹车、急调头、转向。

（7）在设置沉降板时必须保证基板的水平及测杆的垂直，套管安装必须牢固垂直，保证测杆处于套管的中心；时进行试验检测，加强对沉降观测设备的保护。

5 结语

通过开展路基试验段工艺性试验，有效确定了试验参数，施工注意的事项及问题，并在后续路基填筑施工中加以完善和改进，做到更好的组织好路基施工，加强过程控制，能有效确保高铁路基填筑工程质量。

参考文献

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[2] TB10102-2004，铁路工程土工试验规程[S].2004.

[3] 铁建设[2005]160号，客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准[S].2005.

[4] TZ212-2005，客运专线铁路路基施工技术指南[S].2005.

[5] 徐洁冰.浅谈高速铁路路基AB组填料的施工质量控制与检测[J].黑龙江交通科技，2013（07）.

作者简介：朱广平（1982- ），男，本科，工程师，研究方向：高速铁路、桥梁、路基、隧道等施工技术。