關(guān)于高鐵路基支承層施工技術(shù)應(yīng)用的分析

李學(xué)明

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司　遼寧　遼陽　111000）

關(guān)于高鐵路基支承層施工技術(shù)應(yīng)用的分析

李學(xué)明

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司遼寧遼陽111000）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速鐵路建設(shè)不斷大量涌現(xiàn)，作為路面最為基礎(chǔ)的工程，高鐵路基的施工技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。路基支承層指的是對混凝土道床板或是軌道板起支承作用的結(jié)構(gòu)層，對整個(gè)承載軌道板起著重要的承載作用。本文從高鐵路基的施工工藝出發(fā)，對高鐵路基支承層的施工技術(shù)進(jìn)行了具體分析，希望能夠?yàn)楦哞F路基施工水平的提高、施工的控制提供一些參考與建議。

高速鐵路；支承層；無砟軌道

1　引言

交通運(yùn)輸業(yè)與城市發(fā)展有著密切的關(guān)系。自21世紀(jì)以來，鐵路建設(shè)作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要組成部分，在社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)以及科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的推動作用下得到了很大的發(fā)展，特別是高速鐵路的不斷推廣更是對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程起到了不可替代的作用。作為當(dāng)下新興的乘客出行方式，高鐵運(yùn)行對安全性和舒適性有著很高的要求。我國的高速鐵路系統(tǒng)主要為無砟軌道系統(tǒng)，相比較有砟軌道而言具有永久可用性、高安全性、抗彎曲穩(wěn)定性等優(yōu)良特性，近幾年有關(guān)部門通過積極引進(jìn)國外的高鐵設(shè)計(jì)與施工方法，結(jié)合我國的實(shí)際情況組織國內(nèi)專家論證，制定出了一套符合中國高鐵行業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使我國高鐵行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元。路基施工是高鐵工程的基礎(chǔ)工程，它是按照一定的技術(shù)要求以及規(guī)定的路線建設(shè)而成。路基支承層是用于支承混凝土道床板或軌道板的結(jié)構(gòu)層，具備一定的承力、擴(kuò)散應(yīng)力和抗彎能力，主要起到應(yīng)力擴(kuò)散、荷載傳遞、剛度遞減的功能，在路基的牢實(shí)和穩(wěn)定方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。

2　有關(guān)高鐵路基支承層的介紹

根據(jù)所處具體位置的不同，高鐵路基的無砟軌道系統(tǒng)可以分為位于普通路基上的無砟軌道結(jié)構(gòu)和位于摩擦板上的無砟軌道結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式。

2.1位于普通路基上的無砟軌道

位于普通路基上的無砟軌道主要由3cm的砂漿墊層、20cm的軌道板、30cm的混凝土支承層、路基表層（非軌道部分）構(gòu)成，是一種自上而下的結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式中的混凝土支承層大多由鋼筋混凝土底座來代替，起到連接軌道板和底座間設(shè)置錨栓的作用，通常設(shè)置在不同軌道結(jié)構(gòu)發(fā)生變化位置的最后一塊軌道板下面。線間封閉采用C25混凝土來進(jìn)行，厚度不小于100mm。混凝土封閉層縱向每2.5m設(shè)置一條伸縮縫，縫寬10mm，深25mm。伸縮縫及接縫填以熱熔改性瀝青。此外還需注意的是大于4％的排水坡應(yīng)設(shè)置在線間混凝土的封閉層頂面的橫方向位置。

2.2位于摩擦板上的無砟軌道

位于摩擦板上的無砟軌道主要設(shè)置在橋臺和端刺之間的摩擦板和與之相連接的過渡板上面，由20cm的軌道板、3cm的砂漿墊層、摩擦板以及20cm的混凝土底座板或是30cm的過渡支承層構(gòu)成，與普通路基上的無砟軌道相同，其結(jié)構(gòu)形式也是自上而下。

3　施工工藝

支承層施工過程中選用不同的施工材料對應(yīng)的施工工藝不同的，當(dāng)采用低塑性水泥混凝土?xí)r應(yīng)選用立模澆筑工藝，采用水硬性混合料時(shí)主要有滑模攤鋪法、攤鋪碾壓法兩種施工工藝，采用設(shè)計(jì)為C15混凝土?xí)r則應(yīng)選用模筑法施工工藝。

3.1采用滑膜攤鋪法進(jìn)行施工

滑模攤鋪法施工主要包括準(zhǔn)備工作、運(yùn)輸布料、滑模作業(yè)、拉毛整修、養(yǎng)生、切縫、銷釘埋設(shè)等幾項(xiàng)工作內(nèi)容，施工機(jī)械主要有載重自卸汽車運(yùn)料、強(qiáng)制混凝土攪拌站拌料、小型履帶挖掘機(jī)布料、滑模攤鋪機(jī)幾種。滑模式水泥混凝土攤鋪機(jī)是一種新型高效的材料攤鋪設(shè)備，它能自動、高質(zhì)量、一次性的將混凝土拌合料成型在路基上，一般施工只需六個(gè)人，與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆法相比人工可節(jié)省50％，施工工效可提高6～7倍。

表1　滑模攤鋪機(jī)生產(chǎn)組織安排

3.2采用攤鋪碾壓法進(jìn)行施工

攤鋪碾壓工藝是一種采用穩(wěn)定土混合料路面施工的工藝，其工作的主要內(nèi)容主要包括運(yùn)輸卸料、初平、精平、機(jī)械碾壓、施工縫處理、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)方面。攤鋪碾壓施工工藝具有施工速度快、經(jīng)濟(jì)性高、耐久性好的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過碾壓的支承層密實(shí)度和強(qiáng)度都較高，但需注意的是對于超過300mm的支承層是需要分層碾壓的，這就會影響整個(gè)支承層的整體性以及抗彎性，碾壓密實(shí)后支承層的外形尺寸也不能很好的保證，所以選擇攤鋪碾壓工藝，施工方案必須征得設(shè)計(jì)單位同意。

3.3采用模筑法進(jìn)行施工

模筑法澆筑作業(yè)特別適用于表面面積較小、表面外形異常必須改造、相應(yīng)的橫截面中出現(xiàn)大量結(jié)構(gòu)部件三種情況，主要包括準(zhǔn)備工作、清理及放樣、模板支立、混澆筑凝土、養(yǎng)護(hù)及切縫等幾項(xiàng)內(nèi)容。

4　高鐵路基施工工藝流程

4.1路基基礎(chǔ)檢測

支承層的施工應(yīng)在路基沉降評估合格之后正式進(jìn)行。路基基床表層標(biāo)高允許偏差10mm左右，方向允許偏差在10mm左右。

4.2初步確定支承層配合比

支承層正式施工前應(yīng)對材料配合比進(jìn)行初步確定，由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配合比適配，確保粗骨料粒徑滿足級配，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的最優(yōu)含水量、最大干密度等相關(guān)性能，初步確定出最佳配合比。需要注意的是配合比實(shí)驗(yàn)一定要符合相關(guān)規(guī)定的施工配合比、設(shè)計(jì)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論要報(bào)到監(jiān)理工程師去審批。

4.3施工準(zhǔn)備

（1）做好人員準(zhǔn)備。正式施工前施工管理人員應(yīng)做好對所有上場人員的安全意識教育和相關(guān)技能培訓(xùn)，確?，F(xiàn)場及操作管理人員能夠熟練掌握支承層驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝。

（2）做好原材料準(zhǔn)備。原材料的數(shù)量、質(zhì)量以及存儲位置應(yīng)能夠隨時(shí)滿足支承層施工過程中的施工需求，并能隨施工進(jìn)度、工程量以及生產(chǎn)能力的變化而變化。

（3）做好機(jī)械準(zhǔn)備。支承層施工需要運(yùn)用很多機(jī)械設(shè)備，施工前做好設(shè)備的安裝、行走路線的設(shè)定、機(jī)械姿態(tài)的調(diào)整、使用前的檢驗(yàn)等相關(guān)工作。

4.4支承層混合料的拌制、運(yùn)輸、卸料、布料及攤鋪

為了保證拌制后均勻、色澤一致，混合料拌制時(shí)很少采用一次投料的方式生產(chǎn)，大多分兩次投料?；旌狭系陌柚仆ǔＳ袕?qiáng)制式混凝土攪拌站拌制、國產(chǎn)WD500型穩(wěn)定土攪拌站拌制兩種，兩者相比雖然強(qiáng)制式混凝土攪拌站拌制混合料產(chǎn)量較低，但其拌合更加均勻且計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌物料的活易性也較好，所以強(qiáng)制式混凝土攪拌站的應(yīng)用更加廣泛?；旌狭系牡倪\(yùn)輸和卸料大多采用載重自卸汽車進(jìn)行，運(yùn)輸時(shí)應(yīng)注意：運(yùn)輸前將自卸汽車車廂洗凈、運(yùn)輸過程中應(yīng)對拌合料進(jìn)行覆蓋以防失水過多引起含水率變化、卸料時(shí)應(yīng)注意混合料分布均勻，以減少后期攤鋪工序的負(fù)荷。混合料攤鋪前應(yīng)對基層進(jìn)行灑水潤濕但不能有積水現(xiàn)象，布料大多通過小型履帶式挖掘機(jī)進(jìn)行，攤鋪寬度和厚度應(yīng)保證負(fù)荷施工需求。

4.5攤鋪質(zhì)量的檢查

攤鋪過程中施工管理和檢測人員應(yīng)時(shí)刻觀察攤鋪效果，攤鋪成型后及時(shí)對攤鋪層的粗糙情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，根據(jù)檢測結(jié)果對攤鋪系數(shù)、進(jìn)料系數(shù)等作出調(diào)整，同時(shí)檢測支承層表面標(biāo)高位置。

4.6攤鋪層表面處理

為了保證攤鋪層與軌道板的順利連接，攤鋪層表面需要一定的粗糙度，攤鋪成型后應(yīng)由人工對表面做人工修邊、縱向或橫向拉毛處理。

4.7支承層切縫、養(yǎng)護(hù)

為防止混合料開裂對路基支承層性能造成影響，支承層攤鋪完成后12h內(nèi)按照縱向5m間距應(yīng)進(jìn)行橫向切縫。切縫時(shí)應(yīng)注意斷面應(yīng)與軌道中心線垂直，切縫深度不小于支承層厚度的1/3。切縫后應(yīng)及時(shí)對支承層進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，支承層表面應(yīng)用潮濕的草墊、塑料布、粗麻布等進(jìn)行覆蓋，濕潤養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于7d。

4.8支承層密實(shí)度、強(qiáng)度檢測

施工完成后，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)做好支承層的外形尺寸、密實(shí)度和強(qiáng)度檢測，混合料密實(shí)度通過灌砂法進(jìn)行，抗壓強(qiáng)度則通過鉆芯法進(jìn)行?；炷林С袑油庑纬叽缭试S偏差及檢驗(yàn)方法見表2。

表2　混凝土支承層外形尺寸允許偏差及檢驗(yàn)方法表

5　結(jié)束語

綜上所述，路基支承層施工是高鐵無砟軌道修建過程中最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞直接影響到無砟道床的施工精度，從而決定整個(gè)軌道質(zhì)量的優(yōu)劣。目前我國對于高速鐵路路基支承層的研究還處于起步階段，隨著我國客運(yùn)專線建設(shè)的大規(guī)模開展，無砟軌道施工技術(shù)必將得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，有關(guān)部門應(yīng)該加大對高鐵路基支承層施工技術(shù)應(yīng)用的研究力度，積極引進(jìn)國外先進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)以便不斷的對其技術(shù)水平進(jìn)行提高與改進(jìn)，從而促進(jìn)我國高鐵事業(yè)的安全高效的發(fā)展。

[1]盧濤.鐵路無砟軌道支承層施工技術(shù)分析[J].中華民居（下旬刊），2012（11）.

[2]周詩廣.高速鐵路路基設(shè)計(jì)的新特點(diǎn)解析[J].鐵道經(jīng)濟(jì)研究，2010（3）：21～24.

[3]李俊.探討高速鐵路橋梁板式無砟軌道施工技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2012（4）：54～56.

U213.2

A

1673-0038（2015）04-0128-02

2015-1-8

李學(xué)明（1971-），男，工程師，本科，主要從事道路橋梁施工技術(shù)方面的工作。