高填方黄土路基施工技术

丁兆珠

（中铁二十二局集团第二工程有限公司， 北京 100043）

1 工程概况及技术标准

1.1 工程概况

兰州新区南站位于甘肃省兰州新区，全长1251.2m，车站到发线8条（含正线2条），设中间站台3座。共有两段填方，最大填方高度为20.75m。

本工点特殊岩土主要为黄土和松软土，工点范围内第四系上更新统风积层砂质黄土具湿陷性，不良地质有黄土陷穴和浅层溜坍。

1.2 主要技术标准

1.2.1 地基处理

采用水泥土挤密桩+CFG桩，水泥土挤密桩桩径0.4m，桩长8m，桩距0.9m，呈正方形布置；CFG桩桩径0.5m，桩间距为1.8m，CFG桩布置于挤密桩正方形中心，也呈正方形。DK227+575-DK227+665桩长为20～26m。

1.2.2 路基填筑

本段路基地基处理采用CFG桩+水泥土挤密桩，桩顶换填60cm掺6%水泥改良土，夹铺两层土工格栅，基床以下路堤及基床底层填筑采用掺6%水泥改良土，压实度≥0.95。改良土7d饱和无侧限抗压强度≥550kPa。外掺采用普通硅盐酸水泥，强度等级为42.5，初凝时间不小于3h，终凝时间不小于6h。基床表层为级配碎石，基床表层和基床底层之间铺设复合土工膜，土工膜上下层各铺设10cm砂垫层。基床底层施工完成后对高填方段进行堆载预压，堆载宽度和路基面宽度一致，长度90m、高度为3m，堆载过程进行沉降观测，观测周期为不少于6个月，沉降数据合格后需评估单位出具评估报告方能卸载。

2 主要施工工艺及方法

2.1 地基处理

挤密桩采用柴油打夯机成孔，夹杆锤分层夯实。施工前进行工艺性试验，采用经济合理的工艺参数进行施工：填料采用掺10%水泥改良土，分层厚度不大于30cm，夯击次数不小于8击。施工完成后检测桩间土密实度、复合地基承载力、桩间土湿陷性系数。

CFG桩施工采用长螺旋钻机成孔成桩，桩基采用C15混凝土灌注，施工前在现场进行试桩，以确定施工参数及工艺，同时检验设计参数和地基处理效果。施工完成后采用低应变检查桩身完整性，成桩28d后，检测复合地基承载力和单桩承载力。

挤密桩与CFG桩检测合格后，换填60cm掺6%水泥改良土，并夹铺两层单向土工格栅，填料技术标准和基床底层一致。

2.2 填筑前施工准备

地基处理施工完成后，检测水泥土挤密桩和CFG桩各项检测指标满足图纸及规范要求后，并已换填完成后即可开始准备改良土填筑。

对半挖半填处坡度＞1∶5的开挖台阶，台阶高度≤1.0m，台阶宽度≥2.0m，且向内4%放坡。

掺6%水泥改良土的拌制采用“场拌法”生产。改良土拌和机将按照改良土配合比进行集中拌和，形成均匀的混合料。在正式拌制改良土之前，先对拌合机进行调试，过程中检测灰剂量和含水率，直至全部达到规范和图纸要求后，再进行正常生产。

2.3 施工过程

2.3.1 劳动力组织及设备配置

（1）劳动力组织

路基土方第一作业队组织施工，配备队长1名、技术负责人1名、技术员1名、试验员2名、材料员1名、安全员1名、质量员1名、资料员1名、领工员1名、工班长1名；下设路基填筑工班1个（见表1）。

表1 路基试验段施工人员及任务分工

路基填筑工班主要包括工班长1名，挖掘机司机2人，推土机司机2人，压路机司机2人，装载机司机2人，平地机司机2人，洒水车司机2人，自卸汽车司机8人，施工配合人员10人。

（2）施工设备（表2）

表2 施工设备

（3）测量设备（表3）

表3 测量设备

2.3.2 拌料与运输

（1）拌制。改良土的拌制采用“场拌法”。改良土按照改良土配合比在集料拌合站进行集中拌和。按照施工前调试的数据进行拌合，每次拌制都应进行灰剂量和含水率检测，偏差过大时及时进行调试，保证灰剂量和含水率在误差允许范围内。施工时配料要准确，质量误差控制在2%，拌和要均匀。拌和好的混合料存放时间不能过长，当天拌成的混合料当天铺筑完毕，从拌制完成到碾压完毕时间不能超过水泥初凝时间。

（2）运输及卸车。用4辆容量为20m3的自卸汽车运输至施工现场，在铺筑填料前用浅白灰划出网格，按照工艺性试验得出松铺厚度，划出网格大小。尽量按照一车卸一处网格进行划网格，现场要有专人指挥卸车，以便车辆有序均匀卸到网格内。

2.3.3 测量放样

测量人员先对填筑范围进行放样，确定路基的中线和边线，每10m钉出边线木桩，填料的摊铺厚度及边线以木桩挂线控制。分别在填料前、精平后、压实后测量填层标高，并在边桩上标示出填层高度，拉线用以控制填筑厚度。

2.3.4 摊铺整平

先用推土机进行初平，再用平地机进行精平，测量松铺厚度不大于35cm，对填料中掺有大土块或其他杂物，派专人及时进行清除，对于局部出现的高低不平处，采用人工修整平顺。摊铺时保证4%的人字坡。

2.3.5 碾压

摊铺完毕后，及时检测含水率和松铺厚度，符合工艺性试验要求后，采用22t压路机进行碾压。改良土工艺性试验采用如下参数进行施工控制：压路机行走速度：静压采用2.5～3km/h，强振采用3km/h，弱振采用2.5～3km/h。压路机碾压遍数：静压1遍，弱振1遍，强振3遍，检测合格后再静压1遍。

路基面碾压完成后应进行短时间晾晒，使表面板结。如出现局部路基掉皮或弹簧土，应挖除重新填料压实。各段交接处，应互相重叠压实，纵向重叠压实宽度应不小于0.4m，横缝衔接处应搭接，搭接长度不小于2m，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。为保证路基表面平整，严禁压路机在路基面上掉头。

沉降观测标处用小型夯实机夯实，采用钢管架对沉降观测标进行保护，防止机械撞击。路基施工完成后应及时进行封闭，防止车辆进入影响路基面平整度。

2.3.6 压实检测

压实完成后采用灌砂法检测填料压实度，压实系数k应＞0.95，每层按照规范要求检验点数，检测合格后修整路面，保证路面平整度，路基面排水坡度按照4%人字坡。若每层未连续填筑，上层及边坡用土工布覆盖，洒水养生。若连续填筑，可不进行养护，直接摊铺上层土料。

2.3.7 土工格栅施工

路堤边坡3m范围每填筑两层铺设双向土工格栅，半挖半填与填挖交界台阶处需铺设双向土工格栅，宽度≥3m。每填筑3m，满铺一层单向土工格栅。

土工格栅铺设之前通过测量放出线路中线桩，洒成灰线，按照灰线指示沿纵向铺设土工格栅，搭接宽度不小于0.3m。土工格栅铺设时应拉紧，保证铺设平整。土工格栅外缘距路堤边坡外缘应为50cm左右。避免刷坡后土工格栅破坏。

2.3.8 路基整修

路基表面的路拱、平整度、边坡坡度应严格按照图纸要求进行，同时测量路面宽度、顶面标高，将其控制在规范要求的范围内。边坡采用人工拉线法清刷，自上而下进行，坡度要符合设计要求和规范标准，做到线形直顺，肩棱整齐，坡面平整，美观大方。路基整修要达到检验标准的要求，修整好的边坡上不得堆积弃土。修整完成后及时进行边坡防护施工，防止雨水冲刷，保证路基稳定。

2.3.9 堆载预压

路基基床底层施工完成后，DK227+575-DK227+665高填方段进行堆载预压，堆载预压时间应不小于6个月，预压土柱高度为3.0m。路基基床底层施工完成并压实度、平整度满足规范图纸要求后，在基床底层铺设一层土工布，以防预压土污染基床底层路基，同时也可以方便卸载时不破坏路基面，土工布铺设应保证平整，无褶皱，搭接宽度应大于30cm，两侧回折宽度大于土柱高度。土工布铺设完成后即可进行预压土的填筑，预压土应该按照图纸设计宽度和高度进行填筑，填筑时分层按照设计每40cm一层填筑，采用挖掘机装土，自卸车运输。推土机摊铺，压路机压实，压实度不小于0.90，横向坡率应大于1∶1，纵向坡率应大于1∶2。填筑完成后，预压土顶面应设不小于4%的人字坡，保证排水通畅，预压土坡面应用回折的土工布覆盖严实，防止雨水冲刷坡面。施工完成后记录完成时间，以便计算卸载时间。

2.3.10 路基沉降观测

沉降观测主要设备是沉降观测板和沉降观测桩，各部位观测点设在同一断面上，每个断面设置3个沉降观测桩，布置于路基中心和左右路肩处，观测桩露出地表，埋设应按照设计要求牢固可靠。每两个观测断面设置一个沉降观测板。沉降观测桩选择Φ20mm不锈钢棒，顶部磨圆，底部焊接弯钩，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定；由底板、金属测杆（Φ40mm镀锌铁管）及保护套管（Φ75mm PVC管）组成。钢筋混凝土底板尺寸为50cm×50cm，厚5cm或钢底板尺寸为30×30cm，厚0.8cm。

沉降观测应从路基填土开始观测，沉降观测频次不应低于规定要求（表4）。

表4 路基沉降观测频次表

实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。

根据沉降观测结果，推算出路基的工后沉降量应满足路基工后要求，评估单位出具评估合格报告，可进行卸载，卸载过程中不得污染已施工完成的路基。卸载完成后可进行基床表层施工。

3 施工质量保证措施

（1）每天施工时，应分别在集料拌合站和现场取样，进行灰剂量和含水率试验，超出偏差应及时进行调试设备。

（2）及时对原土样进行检查，有大块和杂物时及时清除。

（3）路基填筑时派有经验的技术人员现场盯控，严格要求作业队按照工艺试验要求进行施工，施工完成后及时通知试验检测人员进行检测压实度，不符合要求时，可增加碾压遍数。碾压多遍仍不满足要求时，应返工处理。

（4）堆载预压段预压土柱应满足设计要求，时间不小于图纸及规范要求，沉降数据收敛并且稳定后，经评估单位出具评估报告方可卸载。

（5）抽调有经验人员进行专门内业管理，收集现场隐蔽工程影像、施工记录、检验批次等，内业资料应及时完整，和施工现场一致。

4 结束语

综上所述，上述施工技术在中兰客专甘肃段ZLKZ-ZGSG-6标项目高填方改良土填筑施工中发挥了很好的作用，能够大面积指导施工，控制施工质量，保证以后运营过程中路基无病害。