張亞軍

(中鐵十三局集團(tuán)有限公司第四工程公司)

1 工程概況

新建哈爾濱至齊齊哈爾鐵路客運(yùn)專線起自哈爾濱市，向西北方向經(jīng)肇東、安達(dá)、大慶，止于齊齊哈爾市，線路正線長度為280.893 km。是國內(nèi)在東北嚴(yán)寒地區(qū)修建的首條高速鐵路客運(yùn)專線。

我部施工標(biāo)段為HQTJ－5 標(biāo)段，里程DK218 +000 ～DK282+737.1，正線長度64.67 km，位于大慶和齊齊哈爾市之間。工程橫跨扎龍濕地自然保護(hù)區(qū)，臨近既有濱州線。路基長13.7 km。

設(shè)計(jì)基床底層填筑AB 組非凍脹土。由于工程本體位于松嫩平原區(qū)，人工繼配料匱乏。而天然A、B 組填料儲量豐富，開采方便，且利于施工場區(qū)的環(huán)境保護(hù)。但天然填料在嚴(yán)寒地區(qū)高鐵中使用無成熟經(jīng)驗(yàn)，如何解決嚴(yán)寒地區(qū)路基防凍脹問題，保證路基填筑施工質(zhì)量是本工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我們研究解決的課題。

2 設(shè)計(jì)要求

為解決嚴(yán)寒地區(qū)路基防凍脹問題，保證路基填筑施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)文件對A、B 組非凍脹土原料及施工質(zhì)量檢測的各項(xiàng)指標(biāo)作了嚴(yán)格要求，見表1。

表1 基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

3 原材料指標(biāo)檢測及選定

綜合判定齊齊哈爾市龍江縣雅魯河河道昂龍鐵路砂石廠及龍江森焱砂石廠填料均為級配不好的細(xì)圓礫，屬于符合填筑要求的B 組料。該原材料檢測結(jié)果見圖1、表2 和表3。

圖1 土的顆粒分析篩分圖

表2 土的顆粒分析原始數(shù)據(jù)

表3 土的顆粒分析結(jié)果

4 路基填筑施工工藝和方法

(1)施工準(zhǔn)備

①測量放線在路基施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)院提交的樁點(diǎn)資料進(jìn)行施工復(fù)測，恢復(fù)線路中間樁位，加密水準(zhǔn)點(diǎn)，復(fù)核設(shè)計(jì)路基橫斷面，放出路基邊樁。

②防排水 根據(jù)設(shè)計(jì)文件做好防排水設(shè)施，尤其在路堤與既有線、路堤與便道搭接處，應(yīng)首先做好排水設(shè)施，以免地表積水沖刷、浸濕路堤。

③基底處理 基地采用CFG 樁加固，樁頂設(shè)0.15 m 厚墊層，其上設(shè)置0.5 m 鋼筋混凝土板，該首件施工段基底地基承載力混凝土強(qiáng)度經(jīng)檢測滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)分層填筑

①路基按橫斷面全寬縱向分層填筑。天然A、B 組填料分層填筑的最大厚度不大于30 cm，最小分層厚度不宜小于10 cm;根據(jù)路基試驗(yàn)段測試結(jié)果表明松鋪厚度為3 cm。

②沿路基縱向方向，每10 m 一個斷面測放出樁位，撒出施工邊線，并測量路基面標(biāo)高。

③根據(jù)松鋪厚度計(jì)算每車填料所需用的堆放面積，用石灰在填筑底層面畫格。將填料運(yùn)至施工現(xiàn)場，專人指揮卸料，嚴(yán)格控制每層填料的方量以保證松鋪厚度。

圖2 路基試驗(yàn)段工藝流程圖

(4)攤鋪平整

填料攤鋪采用推土機(jī)初平，平地機(jī)配合人工進(jìn)行精平，保證各層的平整度及厚度均勻。盡量縮短平地機(jī)精平時間和次數(shù)，避免粗骨料聚集。放樣時，兩側(cè)和中間用測量樁控制每層攤鋪厚度。每一層填筑時均需形成3% ～4%的人字形拱坡利于排雨水。相鄰兩區(qū)段上下兩層填筑接頭處需錯開不小于3m 的距離。為保證路基邊緣的壓實(shí)度，邊線應(yīng)比設(shè)計(jì)線每邊寬出50 cm。

(5)灑水晾曬

填料的含水率應(yīng)控制在工藝試驗(yàn)確定的施工允許含水率范圍內(nèi)。填料運(yùn)至現(xiàn)場含水率較低時，及時采取灑水措施;含水率過大時，采取攤鋪晾曬措施降低填料含水率。

(6)碾壓密實(shí)

路基施工要及時攤鋪、碾壓、檢測。路基首件段按照試驗(yàn)段總結(jié)工藝，攤鋪整平后，松鋪厚度、平整度、縱橫坡度均符合要求時開始碾壓。首先采用23 t 振動壓路機(jī)靜壓l 遍，然后弱振2 遍，最后靜壓2 遍，碾壓時采用從兩側(cè)向中心的順序，縱向進(jìn)退式碾壓，沿線路縱向行與行之間壓實(shí)重疊間距不小于0.4 m，上下兩層填筑接頭應(yīng)錯開不小于3 m，以保證無漏壓、無死角，確保碾壓的均勻性。為了避免填筑和碾壓過程中破壞沉降觀測板，沉降板2 m 范圍內(nèi)采用人工填筑，打夯機(jī)夯實(shí)，夯實(shí)后采用鋼筋防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)100%符合規(guī)范要求。

(7)檢測

在碾壓完成后的路基區(qū)段內(nèi)進(jìn)行壓實(shí)度、K30平板載荷儀、Evd 動態(tài)平板載荷儀檢測地基動態(tài)變形模量值檢測。針對路基不同部位、不同填料按設(shè)計(jì)文件及《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行驗(yàn)收。用灌水筒檢測壓實(shí)度;用K30平板載荷儀檢測地基系數(shù)K30值;用Evd動態(tài)平板載荷儀檢測地基動態(tài)變形模量值;采用這幾種儀器聯(lián)合檢測控制路基壓實(shí)度，如果不合格繼續(xù)碾壓，達(dá)到檢測標(biāo)準(zhǔn)為止，驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序。

5 路基填筑注意事項(xiàng)

(1)路基填料在攤鋪整平過程中，特別要注意推土機(jī)刀片的兩側(cè)及前方終點(diǎn)處最容易出現(xiàn)的粗骨料集窩現(xiàn)象。在攤鋪過程中出現(xiàn)的骨料離析、料窩、粗細(xì)料不均勻現(xiàn)象，必須進(jìn)行人工清除，清除的填料放到未布料處或留待后層與新料混合使用。

(2)嚴(yán)格控制填料的含泥量。本段路基屬浸水路基，必須保證其透水性，若含泥量過大會導(dǎo)致路基含水量大，特別是處于嚴(yán)寒地區(qū)的路基，會導(dǎo)致路基凍脹，影響其質(zhì)量及工后行車安全。

6 檢測結(jié)果總結(jié)

(2)參數(shù)確定

①松鋪系數(shù)=松鋪厚度/壓實(shí)后厚度=1.075;

②松鋪厚度:天然A、B 料細(xì)粒土控制在32 ～35 cm;

③含水率控制:2.6% ～6.3%;

④碾壓工藝:采用23 t 重型壓路機(jī)靜壓一遍、弱振二遍，靜壓一遍，最后靜壓一遍收面;

⑤碾壓時采用從兩側(cè)向中心的順序，縱向進(jìn)退式碾壓，輪跡重疊1/3 輪寬，相鄰兩區(qū)段重疊2m，以保證無漏壓、無死角，確保碾壓的均勻性;

⑥碾壓速度:1.8 ～2.8 km/h。

7 結(jié) 論

(1)經(jīng)濟(jì)分析:本標(biāo)段路基長13.7 km，天然礫石類土A、B 組填料110 萬m3。使用天然料比人工料每方節(jié)省30元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

(2)技術(shù)總結(jié):經(jīng)2 個冬季的沉降觀測，數(shù)據(jù)顯示，路基填筑施工質(zhì)量良好，沉降在規(guī)范允許范圍內(nèi)，未發(fā)生路基凍脹現(xiàn)象，較好的解決了嚴(yán)寒地區(qū)路基防凍脹問題。請石家莊鐵道學(xué)院專家組針對本段路基確立“哈齊客專深季節(jié)凍土區(qū)高鐵路基凍脹與融沉控制技術(shù)研究”課題進(jìn)行分析研究，得出天然礫石類土A、B 組填料符合嚴(yán)寒地帶高鐵路基填料標(biāo)準(zhǔn)。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)［2010］241 號.高速鐵路路基工程施工技術(shù)指南［S］.北京:中國鐵道出版社，2011.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程(TB10102－2004.J338－2004)［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［3］中華人民共和國鐵道部［2010］241 號.高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn).(TB10751－2010，J1147－2011)［S］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［4］鐵道部第三勘測設(shè)計(jì)院.凍土工程［M］.北京:中國鐵道出版社，1994，117－118.