南彭車站路基施工質(zhì)量控制的探討

楊豐尚

（中鐵二十局集團(tuán)第三工程有限公司，重慶 401121）

1 工程概述

南彭車站路基起訖里程DK25+849.25 (渝黔雙線橋橋頭)-DK27+663.45（南彭三線橋頭）。路基長度1.814km，設(shè)計(jì)填方441.7 萬方，挖方803.6 萬方,以挖石方為主，控制爆破量大，安全風(fēng)險大；深路塹、陡坡高路堤段落多，深路塹最大挖深約67m，路塹開挖高度大，邊坡易失穩(wěn)，邊坡處理措施復(fù)雜，施工安全、質(zhì)量控制難度大；高路堤最大填高約46m，填方高度高，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)同基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量控制難度大；路基工點(diǎn)施工范圍內(nèi)房屋、墳場多，遷墳難度大；另外站場土石方開挖、防護(hù)施工作業(yè)面多、距離近、干擾較大，施工組織難度大。

2 路基主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

1. 鐵路等級：Ⅰ級。

2. 正線數(shù)目：雙線。

3. 旅客列車設(shè)計(jì)行車速度：160km/h，局部限速120km/h。

4. 最小曲線半徑：一般地段1600m、困難地段800m。

5. 限制坡度：6‰。

6. 到發(fā)線有效長度：850m。

7. 牽引種類：電力。

8. 機(jī)車類型：HXD 系列.

9. 閉塞類型：自動閉塞。

3 重難點(diǎn)分析

本施工段設(shè)計(jì)填方441.7 萬方，挖方803.6 萬方,以挖石方為主，深路塹、陡坡、高路堤段落多，爆破量大，安全風(fēng)險大；深路塹最大挖深約67m，路塹開挖高度大，邊坡易失穩(wěn)，邊坡處理措施復(fù)雜，施工安全、質(zhì)量控制難度大；高路堤最大填高約46m，填方高度高，且高路堤段路長，大于40m 的路堤長約260m，質(zhì)量控制難度大。因此深路塹開挖、高路堤填筑為本段落的重點(diǎn)。

4 高路堤施工

高路堤最大填高約46m，填方高度高，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)同基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量控制難度大。

4.1 路基填筑表層處理

①土質(zhì)地基表層為旱地清表30cm，水田清表50cm，清表后使用高性能壓實(shí)機(jī)補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)，壓實(shí)度不小于90%，地基承載力不小于設(shè)計(jì)值。

②地面自然坡度緩于1：5 時，清除表面草皮、植被并壓實(shí)后直接填筑路基；若地面自然坡度陡于1：5 時，原地面開挖寬度不小于2m 的臺階，當(dāng)基巖斜坡上的覆蓋較薄時，將其清除后挖（鑿） 臺階。

③清表、清淤土方進(jìn)行集中堆棄，用于后期防護(hù)和排水工程的培土植草。

4.2 路基填筑施工方法

高填方路堤施工，集中力量連續(xù)快速施工，分層分段完成；高填方路堤基底及路堤每一層施工完成后，需將該層寬度，填筑厚度壓實(shí)厚度，逐樁標(biāo)高和壓實(shí)度等檢測資料報(bào)監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后，才能進(jìn)行下一循環(huán)的施工；高填方路堤的基底承受的荷載較大，施工前邀請?jiān)O(shè)計(jì)對路基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和基底承壓強(qiáng)度驗(yàn)算檢查。對于軟弱地基如常規(guī)壓實(shí)仍不能滿足要求，應(yīng)對地基進(jìn)行地基加固處理。高填方路堤的地基土體，由于填筑體對其施加了較大的壓力會產(chǎn)生壓縮變形，填筑體在自重的作用下也會壓密變形，這兩個變形的完成都需要較長時間才能完成，并逐步達(dá)到穩(wěn)定。因此為保證高填方路堤的工程質(zhì)量，必須優(yōu)先施工。

4.3 施工工序

高填方路堤施工的工藝流程為：施工準(zhǔn)備→運(yùn)料→攤鋪→局部找平→平地機(jī)精平→碾壓→檢測→下一循環(huán)施工。

4.4 路基填筑

施工中采取橫斷面全寬、縱向分層填筑方法施工。填料采用挖掘機(jī)配合自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)、平地機(jī)進(jìn)行攤鋪，分層填筑，振動壓路機(jī)碾壓。依據(jù)“三階段、四區(qū)段、八流程”作業(yè)法組織各項(xiàng)作業(yè)均衡進(jìn)行，合理安排施工順序、工序進(jìn)度和關(guān)鍵工序的作業(yè)循環(huán)，做到挖、裝、運(yùn)、卸、壓實(shí)等工序緊密銜接連續(xù)作業(yè)，避免施工干擾、交叉施工。

“三階段”為準(zhǔn)備階段、施工階段、竣工階段；“四區(qū)段”為填筑區(qū)、平整區(qū)、碾壓區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)；“八流程”為施工準(zhǔn)備→基底處理→分層填筑→攤鋪平整→碾壓夯實(shí)→檢驗(yàn)簽認(rèn)→路面整形→邊坡修整。

高填方路堤按路基平行線分層控制填土、石標(biāo)高，分層進(jìn)行平行攤鋪，壓實(shí)方法、虛鋪厚度按照試驗(yàn)段確定的參數(shù)進(jìn)行控制。

2.1 土方填筑

1） 土方路基填筑工藝

a ：填方路基必須按路面平行線分層控制填土高度，填方作業(yè)分層進(jìn)行攤鋪；

b：為保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實(shí)度，每層填料鋪設(shè)的寬度，每側(cè)應(yīng)超出路堤的設(shè)計(jì)寬度500mm；

c：路堤填土高度小于800mm 時，對于原地表清理和挖除之后的土質(zhì)基底，應(yīng)將表層翻松深300mm，然后整平壓實(shí)。

d：路基表面整形壓實(shí)后，無明顯輪跡，無軟彈和翻漿，邊線順直，邊坡修整密實(shí)，坡面平順穩(wěn)定，曲線圓滑。

e：不同土質(zhì)的填料應(yīng)分層填筑，且應(yīng)盡量減少層數(shù)，每種填料層總厚不得小于500mm；

f：土方路堤每層松鋪厚度不宜超過30cm，填筑至路床頂面最后一層的壓實(shí)層厚度不應(yīng)小于10cm。碾壓前先用推土機(jī)整平，并做成2%的橫坡，碾壓時輪跡應(yīng)重疊40cm 寬。

g：地面自然橫坡或縱坡陡于1：5 時，應(yīng)將原地面挖成臺階，臺階寬度應(yīng)滿足攤鋪和壓實(shí)設(shè)備操作的需要，且不得小于2m，臺階頂做成2%～4%的內(nèi)傾斜坡。砂類土上不挖臺階，將原地面以下20～30cm 的表土翻松。

h：壓實(shí)設(shè)備無法壓碎的大塊硬質(zhì)材料，予以清除或破碎，破碎后的硬質(zhì)材料最大尺寸不超過壓實(shí)層厚度的2/3，并均勻分部，以便達(dá)到要求的壓實(shí)度。

i：填土路堤分幾個作業(yè)段施工時，兩個相鄰段交接處不在同一時間填筑，則先填段應(yīng)按1：1 坡度分層留臺階；如兩段同時施工，則應(yīng)分層相互交疊銜接，其搭接長度不得小于2m。

j：用透水性較小的土填筑路堤時，應(yīng)控制含水量在最佳含水量的±2%范圍內(nèi)；當(dāng)填筑路堤下層時，其頂部應(yīng)做成2%的雙向橫坡；如填筑上層時，不應(yīng)覆蓋在由透水性較好的土所填筑的路堤邊坡上。

k：在土石混合填料中不得采用傾填法施工，應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)。每層攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)壓實(shí)機(jī)械類型和規(guī)格確定，不宜超過40cm。

l：天然土混合材料中所含石料強(qiáng)度大于200MPa 時，石塊的最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚的2/3,超過的應(yīng)清除；當(dāng)所含石料為軟質(zhì)巖(強(qiáng)度小于15MPa) 時，石料最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚，超過的應(yīng)打碎。壓實(shí)后滲水性差異較大的土石混合填料應(yīng)分層或分段填筑，不宜縱向分幅填筑。如確需縱向分幅填筑，應(yīng)將壓實(shí)后滲水良好的土石混合料填筑于路堤兩側(cè)。

m：路床頂面以下300～800mm 范圍內(nèi)應(yīng)填筑符合路床要求的土并分層壓實(shí)，填料最大粒徑不大于100mm。

n：在施工過程中對土的含水量應(yīng)及時測定，及時調(diào)整，在接近最佳含水量時進(jìn)行碾壓。當(dāng)超出最佳含水量+2%時，填料應(yīng)進(jìn)行翻曬或?yàn)⑺?/p>

4.5 石方填筑

1） 施工工藝流程圖

高填路堤土石方施工工藝框圖

2） 施工方法

①路基填筑采用8m 分級，最下一級邊坡高度不大于12m，坡腳設(shè)置擋墻或護(hù)腳。

②填石路基填筑時石塊大面向下擺放平穩(wěn)，緊密靠攏，所有縫隙用小石塊或石屑填塞。超粒徑石料在填筑前先進(jìn)行破碎。所用填料粒徑不大于30cm，最大粒徑不宜超過層厚的2/3。路床底面一下40cm 范圍內(nèi)，過渡層填料粒徑應(yīng)小于15cm。

③填方路基以推土機(jī)、壓路機(jī)為主，配以挖掘機(jī)和自卸車裝運(yùn)。攤鋪采用推土機(jī)，壓實(shí)采用大噸位壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)度檢測采用灌砂法，以試驗(yàn)段所取得數(shù)據(jù)和下沉量控制。路基基底及每層路堤施工完成后，及時進(jìn)行該層壓實(shí)度檢測。填方路基要求的層厚分層填筑壓實(shí)，每填高2 米還用沖擊式振動壓路機(jī)復(fù)壓4～5 遍。

4.6 高填路基沉降觀測

在高填方路堤施工中，通過建立觀測點(diǎn)網(wǎng)，監(jiān)控路基加載速度，水平位移量、垂直位移量按設(shè)計(jì)要求，以保證路基穩(wěn)定。若工期允許，當(dāng)填至路基頂部后，最好要經(jīng)過一個雨季后再進(jìn)行路面施工，以便路堤有較長的自然沉降期，最終確保路基穩(wěn)定性。

（1） 當(dāng)填方高度大于20m 時應(yīng)布設(shè)觀測儀標(biāo)。

（2） 每一斷面的各現(xiàn)測點(diǎn)宜集中布設(shè)于垂直路堤中線的橫抽上。當(dāng)測點(diǎn)多而橫抽上布設(shè)不下時，應(yīng)緊靠軸線兩側(cè)布設(shè)。且要注意保護(hù)設(shè)置的測點(diǎn)。

（3） 路堤施工工程中要進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，根據(jù)施工過程中的反饋信息驗(yàn)證和完善設(shè)計(jì)，控制施工速率；同時定量分析評價路堤的工后沉降，路提完工后，連續(xù)兩個月觀測的沉降量每月不超過5mm，方可進(jìn)行路面鋪筑。

（4） 現(xiàn)測中發(fā)現(xiàn)異常性沉降以及路提中心沉降大于路肩沉降時，應(yīng)及時采取應(yīng)急措施，并通知現(xiàn)場監(jiān)理工程師及相關(guān)單位。

（5） 邊坡施工期間應(yīng)每天現(xiàn)測2 次，施工完成后第1 個月內(nèi)仍按施工期間的觀測精度觀測，以后可適當(dāng)減少觀測次數(shù)。施工完1 個月后至下一個雨季結(jié)束，每兩天應(yīng)現(xiàn)測1次。以后可每周現(xiàn)測1～2 次。

（6） 路堤基底為土質(zhì)地基時，路提坡腳設(shè)置測斜管，測斜管埋深根據(jù)工點(diǎn)地層情況設(shè)置（應(yīng)穿透可能破壞的土層）路堤基底為基巖時，路堤坡腳只設(shè)置現(xiàn)測樁，不再設(shè)置測斜管。

高填路堤穩(wěn)定和沉降觀測目的見下表：

5 結(jié)語

高填方路基影響因素很多，主要從以下幾個方面著手：原地表處理、填料的選擇，選取水穩(wěn)性好，強(qiáng)度好，容易壓實(shí)的材料，合理選擇機(jī)械、嚴(yán)格分層填筑分層碾壓，按照試驗(yàn)段確定的工藝嚴(yán)格執(zhí)行確保質(zhì)量。