广珠城际铁路路基填筑施工技术

时间：2024-07-28

黎庆雄，黄琼华

(1．广东广珠城际轨道交通有限责任公司，广东广州 510335;2．广东地方铁路有限责任公司，广东广州 510610)

广珠城际铁路路基填筑施工技术

黎庆雄1，黄琼华2

(1．广东广珠城际轨道交通有限责任公司，广东广州 510335;2．广东地方铁路有限责任公司，广东广州 510610)

广珠城际铁路设计运行速度为200 km/h，路基工程总长度较少，但工点多，分布零散，施工受雨季影响较大。首先介绍了路基填料的取料标准、设计和生产要求以及施工工艺流程，然后详细说明了填筑施工要求、质量控制措施和路基沉降变形动态监测系统。经实施，现场施工效果良好。实践证明，采取正确的填筑材料和施工方法是路基施工质量的保证。

城际铁路路基填料过渡段

1 工程概况

广州至珠海城际铁路设计速度200 km/h，轨道结构为CRTSⅠ型板式无砟轨道，线路全长116.57 km，路基土石方249万m3，全线桥隧比例达97%。

广珠城际铁路路基工程总里程较少，但工点多，分布零散，每个工点被桥、隧、涵、路过渡段分割，填筑路基地段最短的长度不足20 m，最长的也不超过150 m，无法采用机械化作业，施工质量难控制。广东珠三角地区雨季时间长，雨量充沛，适宜路基施工的时间短，对于改良土施工含水率的控制尤为不利。

线路路基工点主要分布在DK7+025—DK8+007(碧江站至北滘站)、DK69+469—DK77+029(中山站至翠亨站)、DK97+958—DK98+659，DK101+877—DK102+000(凤凰山隧道进出口)等丘陵区以及各停车场。路基正线总长4.627 km，共17段(不含广州存车场路基2.483 km)，占正线总里程的3.23%。全线穿越的地形以丘陵为主，沿线地形和地质结构复杂，支挡结构形式多，软土路基段填筑和预压期(或自然沉降期)长。

路基承受轨道结构的静载和动载。只有保证施工质量，才能保证全线的运营安全。本文根据现场实际情况，探讨合理的填筑材料和施工方法。

2 路基填筑材料

2.1 设计要求

路基主要是由土、石填筑而成，广珠城际铁路路基采用A、B组填料。

1)路基基床表层换填0.4 m的级配碎石，底层换填A，B组填料，厚2.3 m，底层以下采用改良土填料。路堑基床底层换填A、B组填料，厚1.8 m，基床表层换填0.4 m的级配碎石。过渡段填料按相应的要求进行填筑。

2)位于水田、水塘等低洼地段的路堤浸水部分填筑A、B组渗水性填料。

3)当路基基床表层为硬质岩石时，表层不换填，对路基面凹凸不平处采用强度等级不小于 C25的混凝土嵌补。

2.2 路基填筑材料取料标准与生产要求

1)路基填筑材料取料标准

路基填筑材料的选取根据《变形模量Ev2检测规程(试行)》(铁建设［2005］188号)执行。其中，对 Ev2检测填料规定:变形模量Ev2试验适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土和土石混合填料。变形模量试验应采用直径300 mm承载板。因此，路基填料粒径不大于7.5 cm。同时，《铁路工程土工试验规程》(TB 10102—2004 J338—2004)对 Evd检测填料规定:动态平板载荷试验适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土和土石混合填料。承载板为圆形钢板，直径300 mm，厚度20 mm。可见，《铁路工程土工试验规程》也要求路基填料粒径不大于7.5 cm。

2)路基填筑材料生产要求

广珠城际铁路路基填料选用石场弃渣中合格部分作为路堤填料的料源，在路基填料生产场破碎加工，集中生产供应。为保证路基填筑压实质量，粗细集料应采用场拌混合，随拌随用。填料分类、鉴定、检测按照原铁道部现行有关标准进行，设计要求基床底层填料粒径不大于10 cm，基床以下填料粒径不大于15 cm，路基填筑必须满足 Ev2，Evd检测标准。经 Ev2，Evd检测试验，要求填料粒径不大于7.5 cm。

3 路基填筑施工

3.1 路基填筑施工方案

1)路基施工应根据箱梁架设顺序和时间进行施工组织设计，并保证沉降稳定期不少于6个月。路基施工主要工序流程:施工准备→地基加固→路基本体及基床底层填筑→路基沉降观测→基床表层填筑→配套工程施工→整理验收。开工后首先进行地质补勘和地基条件核查，软土地基按照设计措施进行加固和处理，检测合格后进行路基填筑。具体流程如图1所示。

2)路堑土方及风化岩层开挖采用推土机和挖掘机配合自卸汽车施工。路堑石方爆破开挖，根据具体情况采用梯段控制爆破和光面爆破。

3)路基内及路肩上各附属构筑物(包括水沟、电缆槽、接触网支柱、声屏障基础、综合接地、连通管道等)，紧密结合路基推进适时安排施作，相关部分路基质量要细化到施工工序及施工过程的控制，确保不得因各种设施的施工而损坏和危及路基工程的稳固和安全。

图1 路基工程施工工艺流程

3.2 填料施工

3.2.1 施工要求

根据广珠城际铁路路基工点分散、一次填筑长度短的特点，为了确保线路的平顺性、稳定性和刚度的均匀性，将过渡段的质量控制和路基沉降控制作为路基施工重点。施工准备完成后，地基处理及路堤填筑要首先安排施工，以便得到尽量长的沉降稳定期。同时要抓紧其它有特殊处理要求的地基和涵洞工程的施工。路基施工高峰期应尽量避开雨季，雨季施工应根据路基填料情况适当安排。路堑开挖首先施工有换填要求的地段，路堑换填与相邻路基段填筑同步进行。采用备料和拌合都相对集中的汽车运输方式，摊铺整平后洒水晾晒，进行碾压，然后进行质量检测。

1)填料采用挖掘机或装载机挖装，自卸汽车运输，摊铺使用推土机进行初平，再用平地机进行平整，重型压路机碾压密实，大型机械无法靠近的台后、边角地段采用人力配合小型机具进行施工。

2)对于土石方数量集中地段，按机械施工考虑，对少量土质满足要求、运距较短的困难施工地段，采取小型机械施工为主、人力施工为辅的作业方式。做好设备的选型配套及各环节的配合工作，使挖装、运输、摊铺、碾压各工序的作业连续紧凑、互不干扰。

3)根据每个区段的长度配置相应的机械设备数量和车辆台数，每区段长度不得少于40 m。

4)每层填筑后按规定的方法和频度进行检测，达到要求后，再进行下一层的填筑施工。同时根据各种土类压实工艺试验所取得的参数，设置填层厚度控制杆，严格控制碾压厚度和填土速率，加强碾压以确保施工质量。

3.2.2 施工质量控制

1)依据施工设计图纸，测放出试验段每10 m一个断面的中心桩及填筑断面的边桩。设立标志杆并在标志杆上标明松铺的顶面位置，以利于摊铺后拉线检查，发现偏差较大时，整修后方可开始碾压。每层压实结束后，测量压实后的标高得出松铺系数，同时恢复网格与下层松铺顶面标志。

2)级配碎石由WCB拌合站生产，采用全自动计量方式确保质量。A，B组料采用场拌，必须依据堆料场地容量的大小，按配合比的要求，以重量比准确换算成体积比后，先备料再拌合，严禁随意增减各种材料的数量。拌料结束后应进行含水率的检查，当含水率超出最佳含水率＞1%时，应在摊铺后晾晒。当含水率小于最佳含水量1%时，要在摊铺后适当洒水，洒水量以偏差的大小计算。拌料时，对超大粒径的土块、石块必须捡除，并保证拌合均匀。

3)在卸料过程中尽量防止粗粒料与细粒料离析，应安排专人负责对粗粒集窝现象进行处理，对拌料过程中没有发现的块状土、石再次清除。摊铺整修后必须挂线检查，偏差＞1 cm时，重新修整。

4)碾压应先两侧后中间、先慢后快、先静压后弱振再强振，最后静压收光。先全幅静压(2.0 km/h)1遍，再全幅弱振(2.5 km/h)2遍，再强振(2.5～3.0 km/h)2遍。

5)沿线路纵向轮迹重叠不小于0.4 m，上下两层接头错开不小于3.0 m。

6)进行动态变形模量Evd检测，压实满足设计要求后再静压1遍收光，控制速度2.0 km/h。如果强振2遍后压实指标不满足要求，要增加强振遍数，并且每增加一次检测一次，直至满足要求为止。填筑级配碎石采用人工小型机具夯实时，夯实第6遍后进行现场检测，压实指标满足设计要求可停止夯实，不满足要求增加夯实遍数，且每增加一遍检测一次，直到满足要求为止。

4 建立路基沉降变形的动态监测系统

建立并完善路基沉降变形的动态监测系统(设置监测断面、监测精度、监测频度的要求)，用来指导现场施工。路基沉降变形监测包括路基填筑期间和填筑完成后的监测。填筑期间主要监测路基填筑期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移，控制填筑速率;路基填筑完成后，进行自然沉降期的变形监测(不少于6个月时间)，根据6个月的监测数据，绘制时间—填土高—沉降量曲线;最后结合工点具体情况，视拟合程度的优劣，选择与工程实际情况较为吻合或接近的方法(修正双曲线法、三点法等)推算最终沉降量、工后沉降量及后期沉降速率。