铁路桥梁路基压实施工技术

宫晓北

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116100）

0 引言

铁路桥梁工程施工难度大、技术要求高，路基作为重要的基础部分，对后期工程的影响较为明显，因此，加强路基施工质量控制具有必要性。路基压实作为重要环节，需要采取科学的施工手段，保证土质具有足够的坚实度，施工期间加强填料含水量的控制，以便给施工作业创造良好条件[1-2]。

1 工程概况

锦承铁路扩能改造工程起讫里程为DK136+950—DK182+800，正线长45.27 km，路基工程是其重要组成，包含浸水路堤、深路堑、高路堤、黄土路基以及坡面防护作业。地基处理选择换填、碾压等相结合的方式，并设观测点用于检测施工状况，反应路基变形、沉降等指标的实际表现，依据所得信息调整工艺方法，确保路基纵向刚度分布均匀[3]。

2 铁路桥梁路基压实的主要问题分析

铁路路基工程中，压实作业主要通过压路机完成，但并不能完全保证路基压实效果，主要问题表现在以下两个方面：

（1）轨道的作用力导致路基变形。列车处于高速运行状态，此过程中将对轨道产生明显的作用力，并沿轨道进一步到达路基处，导致其出现累积塑性变形现象。基床内的填料无法正常使用，受轨道压力作用明显，长此以往将导致路基变形。

（2）路基自重和上部荷载导致路基变形。路基表面分布大量的散体介质，后期易发生沉降，但各散体介质并非无限制沉降，即必然存在某个沉降限度，若实际沉降在该限值允许范围内，则路面强度能够满足实际运营需求；若因某方面因素导致实际沉降超出该范围，路面结构将受到损害。路面存在积水时，会严重影响路基性能，其强度与刚度都呈明显下降趋势，路基变形幅度明显，难以保证路基施工质量。

3 铁路桥梁路基压实施工技术分析

路基是本工程的重点施工内容，区间土石方323.91×104m3，路基土石方79.58×104m3，此外还包含附属结构等多方面的土石方施工。路基施工中，土工格栅为重要的结构组成，达23.267 7×104m2，并含有4.499 42×104m3的垫层，重型碾压17.951 2×104m2。总体来看路基压实施工量较大，遵循逐段依次施工的原则，合理组织现场施工要素，实现多个作业面平行施工，以便提高效率。路基压实流程：地基处理→挡土墙施工→路基填筑→附属工程施工→有砟轨道施工→全面质量检验。

3.1 施工设备

本工程施工机械设备配置遵循选型适配、功能适用、能力富余、系统先进、实际施工快速和满足本工程快速、优质、安全、经济和均衡生产要求的原则。路基压实施工采用的机械有冲击夯、挖掘机、履带式推土机、平地机、振动压路机、自卸汽车、装载机、洒水车等。在后期质量控制方面采取强化机械设备的管、用、养、修政策，施工中认真分析研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法，对各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施，并指派专人管理，明确性能指标和操作要求，杜绝违章操作。此外，还在机械设备使用空隙期间，对设备加强检修和保养，时刻保证其完好状态，以保证工程进度。

3.2 地基处理

（1）垫层。现场整平与清理是基础环节，需利用推土机处理。此处选用全站仪设备，根据实际需求测放高程测控点。先用推土机推平现场堆料，此阶段保证厚度稳定在15～20 cm，再配合装载机共同作业，完成对填料的整平处理。填料对路基压实质量的影响较大，必须选择洁净的砂砾石，且同时满足级配良好、未风化的双重要求，控制粒径＜2 mm 的集料数量，该部分不可超过总量的45%，且所有的粒径均不可超过50 mm，否则不利于摊铺与碾压，含泥量以不超过5%为宜。

（2）冲击碾压。对于松软土厚度≤0.3 m 的情况，采取原地表碾压密实的方式；若该值超过0.3 m，必须按照相同工艺对基底冲击碾压24 遍，再检测压实质量情况。若现场存在沟槽，需要在推土机的支持下整平，经过处理后表面高低差≤100 mm。若土壤内含水量偏少，可通过洒水的方式适当补充，严格按照最佳含水量±3%的标准加以控制。

（3）换填施工。将施工现场不满足要求的材料挖除，于该处回填质量达标的材料，再对其展开分层压实作业。施工期间需要注意工艺参数的控制，如换填范围、深度，机械设备挖除时，为保证作业精度，需要预留30～50 cm，安排施工人员专门处理。

3.3 基床以下路基填筑

过渡段施工作业统一选择A 组调料；基床地层施工可使用改良土，或采取A、B 组填料相结合的方式；基床下方的填料施工则要使用A、B、C 组填料。

综合考虑填料性质以及压实机具的工作性能，挑选全幅100～200 m 的路堤段，将其作为试验区域以便展开填筑施工，通过此方式确定合适的工艺参数，具体应涉及到松铺厚度、压实遍数等，将所得结果上报监理工程师，获得许可后方可作为施工控制指标使用。

3.4 路堑开挖

根据现场地质条件选择合适的路堑开挖方法，如图1 所示。对于软质岩石挖方段，可通过挖掘机开挖，但不可完全开挖到位，需预留0.2～0.3 m 用于人工施工作业，做好人工刷坡处理；若遇到硬度较大的石方路堑，可使用浅孔微差控制爆破的方式。施工产生的土石方不可堆积在现场，需在挖掘机和装载机的联合作用下装车并转移至指定堆放场所，符合填料质量标准的可以保留，剩余部分统一运至弃土场。

图1 深挖路堑中路基钻孔纵断面

3.5 特殊黄土路段施工处理

本工程沿线特殊土类型为填土、软土、松软土、新黄土，其中新黄土分布较广，且大部新黄土具有湿陷性，较敏感，是影响路基施工后沉降的关键因素，处理时可从以下方面进行。

（1）坡面防护。边坡坡率l∶0.75～1∶1.25，边坡缓于l∶1 或坡高＜8 m，坡面采用拱型骨架+铺空心砖+植草种灌木，边坡陡于1∶1 或坡高＞8 m，浆砌片石孔窗式护墙（孔窗内满铺空心砖客土植草植灌木）。黄土深路堑于边坡中部设置6～20 m 宽大平台，平台采用0.3 m 厚浆砌片石铺砌，大平台下为湿陷性黄土时于铺砌层下设0.3 m 厚三七灰土垫层。

（2）路堑。基床表层深度范围内换填0.5 m A 组土+0.1 m中粗砂+复合土工膜。基床表层以下换填0.5 m 厚三七灰土。湿陷等级为I、II 级非自重湿陷性黄土，基底冲击碾压24 遍，II 级以上自重湿陷性黄土，基底冲击碾压36 遍。

（3）路堤。此项施工分两种情况，路堤高度＜2.5 m 时，基床表层填筑0.5 m A 组土+0.1m 中粗砂+复合土工膜（隔水），若地基为湿陷性黄土时，基床表层以下换填0.5 m 厚三七灰土，若地基为非湿陷性黄土且Ps 值＜1.5 MPa 或＜0.18 MPa 时，基床底层换填0.5 m A、B 组土或改良土；高度＞2.5 m 时，以黄土作为填料，根据其填筑高度每填筑0.9～1.2 m 追加冲击碾压24 遍。在加强侧沟、排水沟、天沟、吊沟、急流槽、护坡平台等基底防渗措施，在其周边及沟底设置0.3 m 厚三七灰土隔水层。

4 保证铁路桥梁路基压实质量的途径

4.1 选择质量达标的路基填料

填料是路基结构的重要组成，对路基强度的影响较为显著。若土质存在问题，也将对路基质量造成影响，因此要充分考虑现场土质情况，以此为参考选择合适的填充材料。加强对填料的质量检验，保证石料的大小等级等都要满足要求，不可对填充层的平整度造成影响。

4.2 严格控制路基填料的含水量

填充材料的各项质量控制指标中，含水量是重点关注对象，原因在于含水量不当将直接破坏路基的强度。以路基压实施工需求为依据，合理调整填充材料含水量等各项参数，以便给压实施工提供良好的条件，保证地基强度。由于路基基床易发生渗水现象，因此要采取防水处理措施，保证填充材料可始终维持在较合适的状态（以相对干燥为宜），最大限度减少水分对材料的不良影响。关于具体处理方式的选择，以水硬性结合矿渣的方式较为合适。

5 结束语

铁路桥梁是构成铁路网络的重要组成部分，路基压实施工对整体质量的影响较为显著，甚至与旅客的出行安全息息相关。对此，需要以现场地质条件为参考，以施工质量要求为导向，合理选择路基压实施工技术，视实际情况灵活优化工艺方法，确保路基压实施工作业顺利完成。