客運(yùn)專線膨脹土路基填筑施工技術(shù)

　　摘要：本文主要介紹了客運(yùn)專線膨脹土路基廠拌化學(xué)改良法施工技術(shù)，著重廠拌施工、現(xiàn)場碾壓、質(zhì)量檢測三個(gè)方面進(jìn)行論述。

　　關(guān)鍵詞：膨脹土路基；廠拌施工；施工工藝；

　　1概述：路基作為支撐軌道的土工結(jié)構(gòu)物，不僅需要滿足強(qiáng)度要求，還要滿足剛度要求，確保列車高速、舒適、安全的運(yùn)行。隨著我國客運(yùn)專線鐵路建設(shè)水平的不斷提高，路基作結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，對路基施工技術(shù)質(zhì)量要求也越來越高，保證路基施工質(zhì)量的前提是路基填料。

　　我國國土幅員遼闊，但地表土以膨脹土居多，土壤結(jié)構(gòu)密致，成黃紅、褐色、灰色。土質(zhì)強(qiáng)度較高、壓縮性小，具有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)漲縮等變形特點(diǎn)，性質(zhì)極不穩(wěn)定。使用這種土作路基填料，當(dāng)含水量增大時(shí)，其強(qiáng)度下降，加上透水性差，填筑時(shí)難以壓實(shí)；如果是成型路基，嚴(yán)重時(shí)則使路基沉降，并產(chǎn)生翻漿冒泥，所以當(dāng)使用膨脹土作為路基填料時(shí)，必須對其進(jìn)行改良。

　　路基填料改良的方法以物理改良和化學(xué)改良為主。物理改良是對填料的粒徑組成及級配進(jìn)行物理改善，使其成為物理力學(xué)性質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求的新填料；化學(xué)改良主要是通過向填料中加入固化劑等摻合料，促使土與參合料之間發(fā)生相互作用，從而使土的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本的改變。本文著重針對采用石灰對膨脹土進(jìn)行改良后的膨脹土路基施工進(jìn)行分析探討，并結(jié)合廠拌法工藝進(jìn)行介紹。

　　廠拌法是指在固定的場地采用帶有自動計(jì)量裝置的專用改良土拌合機(jī)（站）進(jìn)行拌合，用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，再碾壓成型的施工方法。廠拌法施工改良土具有拌合質(zhì)量容易控制、石灰含量可控、對施工區(qū)域污染較小等優(yōu)點(diǎn)，適用于時(shí)速大于200km的客運(yùn)專線鐵路施工。而對于路拌法改良土施工工藝，由于質(zhì)量不易控制，對環(huán)境污染大，故本文不再贅述�！�

　　2施工工藝：

　　膨脹土路基廠拌法按現(xiàn)場實(shí)際施工單元劃分作業(yè)區(qū)，主要包含四個(gè)區(qū)段：填筑區(qū)段、平整區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢測區(qū)段。

　　施工步驟為：施工準(zhǔn)備填筑試驗(yàn)段確定工藝驗(yàn)收下承層放樣集中拌合運(yùn)輸填土攤鋪平整碾壓養(yǎng)生檢驗(yàn)驗(yàn)收。

　　由于施工時(shí)容易產(chǎn)生的問題是改良土拌合不勻、含灰率和壓實(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等問題。因此，膨脹土路基填筑廠拌法施工的關(guān)鍵步驟為改良土集中拌合、碾壓，集中拌合主要又分為石灰消解、膨脹土集中晾曬、碎土機(jī)碎土、改良土拌合四個(gè)工序。膨脹土混合料采用穩(wěn)定拌合設(shè)備在拌合廠集中進(jìn)行拌合，應(yīng)選擇具有精確計(jì)量控制的拌合機(jī)械，能夠準(zhǔn)確控制各種原材料的數(shù)量，保證配料精確。宜采用連續(xù)式拌合機(jī)，配備獨(dú)立的石灰儲存容器。

　　拌合前應(yīng)配備碎土設(shè)備以消除土壤中的大土塊。在拌合設(shè)備內(nèi)拌制改良土混合料時(shí)，應(yīng)拌合均勻，混合料中不應(yīng)含有大于10mm的土塊和未消解的石灰顆粒；并使混合料的組成和含水率（要根據(jù)天氣情況調(diào)整拌合時(shí)的含水率與碾壓時(shí)最佳含水率的關(guān)系）達(dá)到規(guī)定要求。拌合現(xiàn)場應(yīng)派一名實(shí)驗(yàn)人員監(jiān)測拌合時(shí)的石灰用量、含水量和改良土配比，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)調(diào)整或停止生產(chǎn)，石灰劑量和含水量按要求的頻率檢查并做好記錄。含水量要略大于最佳含水量，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時(shí)的含水量能接近最佳值。具體步驟為：

　�。�1）石灰消解

　　施工前對石灰中的有效鈣、氧化鎂含量進(jìn)行檢測，石灰品質(zhì)不低于III級標(biāo)準(zhǔn)，生石灰應(yīng)充分消解，消解時(shí)間一般為7d。

　　（2）集中晾曬

　　根據(jù)施工需要，膨脹土采用廠拌法施工時(shí)必須集中攤曬，膨脹土粉碎前必須進(jìn)行含水量檢測，如含水量過高需對其翻曬，含水量過低則需在拌合過程中補(bǔ)水。

　�。�3）碎土機(jī)碎土

　　碎土機(jī)可采用液壓粉碎機(jī)，粉碎后的膨脹土粒徑不大于10mm。　

　�。�4）拌合

　　對膨脹土進(jìn)行粉碎后，根據(jù)其干密度和工藝試驗(yàn)所確定的配合比，計(jì)算出每立方用灰量，并考慮攪拌過程中石灰的損失，適當(dāng)增加含灰量，增加比例為1%。在正式施工前先調(diào)試廠拌設(shè)備，以精確控制混合料的石灰劑量、混合料顆粒組成、含水量等。

　　（5）運(yùn)輸

　　拌合好的混合料裝車時(shí)，控制每車料的數(shù)量，運(yùn)輸過程中車輛覆蓋篷布。

　　（6）攤鋪

　　根據(jù)松鋪厚度采用攤鋪機(jī)攤鋪，計(jì)算好每車混合料的攤鋪面積，確定堆方密度。混合料應(yīng)全斷面均勻攤鋪，不得出現(xiàn)縱向接縫，中途不宜中斷。當(dāng)因故中斷超過2h時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向施工縫，橫向接縫應(yīng)采用搭接施工。整型時(shí)按照設(shè)計(jì)的坡度和路拱進(jìn)行，并特別注意接縫處的平整。在整型過程中，嚴(yán)禁車輛通行，初步整型后，檢查混合料的松鋪厚度，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)料或減料。

　　（7）碾壓

　　在路基正式施工前，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段施工，以確定機(jī)械型號、壓實(shí)遍數(shù)、機(jī)械行走速度、壓實(shí)交疊范圍等參數(shù)，然后嚴(yán)格按照試驗(yàn)段確定的參數(shù)施工。填料攤鋪平整，當(dāng)混合料處于最佳含水量±1%時(shí)，立即使用22t級以上（具體型號應(yīng)通過試驗(yàn)段確定）振動壓路機(jī)碾壓，碾壓順序?yàn)?ldquo;先靜壓、后弱振、再強(qiáng)振、最后收光”的方式。

　　碾壓時(shí)自路基兩側(cè)向中間，橫向逐幅間輪跡搭接0.4m以上；局部邊坡部位碾壓困難時(shí)，采用斜向進(jìn)退法，碾壓遍數(shù)、行走速度按工藝試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行�？v向兩區(qū)段搭接時(shí)，搭接處重新整形后再碾壓，搭接長度不小于2m，壓路機(jī)碾壓不到位，采用小型夯實(shí)機(jī)具分層夯實(shí)，夯實(shí)分層厚度不大于25cm。碾壓過程中，表面須始終保持濕潤。如表面水蒸發(fā)的快，則及時(shí)補(bǔ)撒少量的水；如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，則及時(shí)翻開重新拌合，使其不出現(xiàn)集料窩為準(zhǔn)。

　　(8)養(yǎng)生

　　改良土碾壓完成后，如不能連續(xù)施工應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)生，改良土表面保濕養(yǎng)生不少于7天。養(yǎng)生期間改良土不能過濕，更不能忽干忽濕，除灑水車外應(yīng)封閉交通。當(dāng)下一層的檢驗(yàn)如壓實(shí)度、平整度等指標(biāo)合格后，上層填土能連續(xù)施工時(shí)可不進(jìn)行專門的養(yǎng)生。

　　3質(zhì)量檢測：

　　廠拌法膨脹土路基填筑主要檢測項(xiàng)目主要包括：原材料檢測和壓實(shí)后驗(yàn)收。

　　（1）原材料檢測

　　施工前，應(yīng)按要求對石灰的有效鈣、氧化鎂含量進(jìn)行檢測，石灰品質(zhì)不低于III級標(biāo)準(zhǔn)（即生石灰氧化鈣、氧化鎂含量大于65%，熟石灰氧化鈣、氧化鎂含量大于50%）。檢驗(yàn)方法：同一廠家、品種、批號的外摻料，每200t為一批，不足200t時(shí)也按一批計(jì)。每批抽樣檢驗(yàn)1次。檢查每批產(chǎn)品的生產(chǎn)檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品合格證，并在料場的5個(gè)不同部位等量取樣，總計(jì)取樣不少于12kg，按有關(guān)規(guī)定試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

　　取土前應(yīng)進(jìn)行清表，清除取土場表面的腐殖質(zhì)土，取下層土料，并檢測其有機(jī)質(zhì)含量及硫酸鹽含量是否超標(biāo)，檢測膨脹土的物理指標(biāo)，以確定填料類別�！　�

　�。�2）壓實(shí)后驗(yàn)收

　　壓實(shí)后應(yīng)對改良土填層摻料劑量進(jìn)行檢查，沿線路縱向每100m每層抽樣檢驗(yàn)3處（左、中、右各1處），滴定法或儀器法檢測，允許偏差為試驗(yàn)配合比-0.5%～+1.0%。并對改良土填筑的壓實(shí)強(qiáng)度進(jìn)行分層檢測，沿線路縱向每100m每壓實(shí)層抽樣檢驗(yàn)壓實(shí)系數(shù)K（改良細(xì)粒土）6點(diǎn)，其中：左、右距路肩邊線1m處各2點(diǎn)，路基中部2點(diǎn)；每100m每填高約90cm抽樣檢驗(yàn)地基系數(shù)K30、動態(tài)變形模量Evd4點(diǎn)，其中：距路基邊線2m處左、右各1點(diǎn)，路基中部2點(diǎn)；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度每壓實(shí)層抽樣檢驗(yàn)3處無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（左、中、右各1處），從已攤鋪好填料的地段現(xiàn)場抽樣，在室內(nèi)按要求的壓實(shí)密度成型，檢測無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；同時(shí)對路基設(shè)計(jì)線形尺寸進(jìn)行驗(yàn)收。

　　4結(jié)論

　　客運(yùn)專線鐵路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高，施工質(zhì)量要求嚴(yán)，通過實(shí)踐證明，采用廠拌法進(jìn)行化學(xué)改良的膨脹土可以用作路基填料，只要通過嚴(yán)格的試驗(yàn)段參數(shù)選取和過程控制，完全可滿足客運(yùn)專線路基施工質(zhì)量的要求�！�

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工技術(shù)指南》TZ212-2005

　　[2]《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》鐵建設(shè)（2005）160

　　[3]《鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)化施工手冊》