浅议严寒地区高速铁路路基施工质量控制要点

'浅议严寒地区高速铁路路基施工质量控制要点　　摘要：本文就哈齐客专高速铁路路基施工质量控制作了一些介绍，希望通过加强施工过程的质量控制工作，确保高速铁路路基工程质量。希望对相关人士有所帮助。关键词：严寒地区、高速铁路、路基工程、质量控制中图分类号：U213.1文献标识码：A一、工程概况哈齐客专位于黑龙江省中西部,是我国第一条在高纬度严寒地区建设的高速铁路,同时也是黑龙江省第一条开建的省内高速铁路。哈齐客运专线起点为哈尔滨站经哈尔滨北、肇东、安达、大庆东（龙凤）、大庆西（让胡路）、泰康、红旗营东、终点在齐齐哈尔南站，项目总投资312.4亿元。工程于2009年10月开始，预计于2014年9月联调联试，2014年底通车并投入使用。哈齐客运专线正线设计为双线，速度设计值250公里/时，全线双线电气化。新建正线长度280.879公里，全线路基土石方1918.5万立方米；正线路基长度为107.58km，占正线总长度的38.3%。途经地区为松嫩平原的沉积区，地势平坦，分布均匀、大部分基底为不良地质及特殊岩土，主要有软土、松软土、盐渍土、膨胀土和回填土等。8 二、路基设计标准高及控制难度大1、路基设计标准高本线地处东北严寒地区，路基经受周期性冻融循环作用，易引起冻胀。因此对路基的变形提出了更严格的要求，进而提高了路基的设计标准，也进一步增加了路基施工的难度。哈齐客专路基由地基、基床以下路堤和基床三部分组成,基床由基床表层和基床底层组成，基床表层厚为0.4m，设计为掺5%水泥的级配碎石；基床底层厚度为2.3m，其中冻深范围内设计为AB组非冻胀土，其余部分为AB组土；基床以下路堤设计为ABC组土；基床两侧各设置2.5m宽的防冻护道。设计填料在冻胀范围内须满足细颗粒（颗粒粒径≤0.075mm）含量小于5%、压实后小于7%，压实后渗透系数不小于5×10-5m/s。地基一般采用一般采用CFG桩进行加固处理，桩径为0.4m，桩长24m及以上桩的桩径为0.5m，桩间距一般采用1.6m。2、路基质量控制难度大⑴由于土体的复杂性，地基处理设计理论与实际差距较大。⑵有效施工期短，气候寒冷，昼夜温差大，质量控制难度大。⑶路基刚度小，技术标准高，沉降变形控制难度大。三、路基施工质量控制措施8 高铁的路基施工是世界性难题，工后沉降很难控制。从以下几个方面控制路基的施工，可以达到比较好的效果，有利于减少工后沉降，减少路基病害的产生：1、基底处理；2、填料控制；3、施工的填筑厚度，碾压遍数；4、路基的压实度；5、加载预压及沉降监测。1、基底处理根据沿线的特殊性岩土主要为软土、松软土、盐渍土、膨胀岩情况，哈齐客专路基采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG）进行加固处理。CFG桩桩径0.4m，桩长24m及以上桩的桩径为0.5m，桩间距一般采用1.6m。CFG桩施工的控制措施主要有以下几点：⑴CFG桩施工要求采用长螺旋钻孔法。施工前进行成桩工艺性试验（不少于2根），确定各项施工工艺参数。⑵钻机就位后校正好钻杆的位置和垂直度，垂直度的容许偏差不大于1%。⑶按设计配比配制混合料，混合料坍落度宜为16cm～20cm。⑷施工桩顶高于设计50cm。⑸CFG桩混凝土的运输时间要尽可能缩短，冬季施工对混凝土罐车包裹保温，最大运输时间控制在30分钟内。⑹冬季施工时必须采取防冻措施保护CFG桩头。8 ⑺CFG桩混凝土的冬季施工时间尽量控制在每天9:00～14:00之间，并尽可能在白天浇筑完毕。⑻桩体质量检验在成桩28天后进行，采用开挖、钻孔取芯、复合地基承载力试验等方法。2、填料控制哈齐客专地处严寒地区，季节性冻胀是产生路基变形的的最大病害，选择合适的填料类别、最佳含水率，减小细颗粒含量是全线路基填料控制的重点。⑴路基施工前，根据设计标准选取多处取土场进行填料土工试验，对比选择确定最佳的取土场⑵对进场填料进行检验，不合格的杜绝进入存料场，贮存填料时用装载机及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的堆，避免颗粒发生离析，各种填料隔离堆放。⑶填料进场后，测定天然含水率，与试验段试验数据进行对比，确定焖料后含水率及运输含水率损失，保证路基填筑施工的最佳含水率。⑷在满足试验要求的级配前提下，尽量使粒径在0.05~0.002的颗粒减少，保证压实后的路基有害冻胀深度范围内的细粒含量均小于5%(必须采用水洗法测定)。3、施工的填筑厚度，碾压遍数路基填筑前，进行路基填筑工艺试验，试验段的长度不宜小于100m，通过试验确定不同功能压实机械条件下8 填料的松铺厚度和碾压遍数，普通路基填料的最大压实厚度不宜大于40cm（基床以下）或35cm（基床底层），砂类土和改良细粒土填料每层的最大压实厚度不宜大于30cm，分层填筑的最小分层厚度不应小于10cm。级配碎石每层的最大填筑压实厚度不宜大于30cm，最小填筑厚度不应小于15cm。4、路基的压实度⑴保证填料的最佳含水量。在路基填筑压实过程中，必须控制填料的含水量，当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化。⑵选用重型振动压路机为路基填筑的压实机械，过渡段填筑压实配合小型振动压路机和冲击夯，在进行大面积填筑前，选取有代表性的地段和部位，对不同性质填料分别进行填筑工艺试验，试验填料碾压含水量、摊铺厚度、碾压机械、碾压遍数等施工技术参数，经检验地基系数K30、孔隙率n(或压实系数K)满足设计要求后，确定施工工艺参数，再进行大面积路基填筑。⑶路基填筑施工严格按工艺试验确定的参数施工，严格过程监控和质量检验、记录。⑷填筑时路基两侧各加宽50cm，保证边坡压实质量。5、加载预压及沉降监测8 在路基施工完成后，为加速地基的前期沉降，减少路堤的工后沉降，缩短路基地基处理的建设工期，在路堤地段基床底层顶面堆载预压土方。堆载预压的控制要点：⑴堆载预压土的高度、宽度、容重（≮18kn/m3）等符合设计要求，以保证路基堆载预压土的稳定性和加载重量。⑵预压时间不少于6个月，卸载时间根据沉降观测资料推算确定，以保证路基沉降变形趋势稳定。⑶是预压土填筑及卸载施工中不得污染路基基床，施工前在基床底层顶铺设一层短纤针刺非织造土工布进行隔离。⑷堆载及卸载过程中加强对沉降变形观测设备的保护，当有损坏时及时进行回复。路基作为变形控制十分严格的土工构筑物，必须进行沉降变形动态监测系统设计，并在施工期间进行系统的沉降观测与系统的分析评估，以保证工后沉降控制精度。通过变形观测数据的综合分析与评估，验证或调整施工措施使路基地基处理达到设计规定的变形控制要求，分析推算地基的最终沉降量和工后沉降，确定无砟轨道铺设时间。沉降监测的主要控制要点：⑴沉降观测点的埋设。从路基施工开始至铺轨运营都要加强对沉降观测点的保护。沉降观测点遭到碰撞或损坏，或倾斜、PVC内套管灌砂等，都将使观测数据不能代表路基真实的沉降变化，从而影响沉降评估及预测的准确性。8 ⑵观测要求。参加观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员，严格按照水准测量规范的要求施测；观测仪器精度等级、观测频次应符合要求；观测数据应及时进行整理和分析。⑶数据要求真实可靠。配置足够数量的观测小组，保证观测的频次和观测数据的真实准确性。⑷观测时间。路基填筑完成或施加预压荷载后应不小于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取加速沉降的措施。四、结束语高速铁路路基工程质量的好坏直接关系到后期的运营安全，就如何控制工后沉降、提高路基施工质量、减少后期运营维修，本文结合本线实际从地基处理、填料、路基分层填筑碾压及堆载预压等重点方面进行总结分析。希望通过加强施工过程的质量控制工作，确保高速铁路路基工程质量。希望对相关人士有所帮助。参考文献：[1]关于加强客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估工作地通知[R].工管技术[2007]7号.[2]高速铁路路基工程施工技术指南（铁建设【2010】241号）[S].[3]新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线工程指导性施工组织设计[Z].8 8'