沿海地區高液限黏土鐵路路基填筑工藝淺談

姚亮

中交三航局交建分公司 上海 200032

1 工程概況

1.1 工程概況

連鹽鐵路設計為時速200km/h的客貨共線鐵路，連鹽鐵路站前某標段路基長度約為20km，占標段總長的37%，路基填筑高度為5-10m，其中借土改良約300萬m3。路基的結構形式從下至上依次為軟基處理、碎石墊層、基床以下路堤、基床底層、基床表層，基床以下路堤填料采用6%石灰改良土，基床底層填料采用8%石灰改良土[1]。

2 施工工藝選擇

在第一次試驗段長度為100m，填筑層數為3層，采用改良土拌和站場拌法施工，各項檢測指標均滿足設計及驗標要求，但耗時4個月。由于本區段取土場土質均為高液限粘土，土場地下水位高、含水率大、塑性指數高、黏性大等原因，填筑前需要大面積場地、長時間翻曬、反復破碎，才能保證填料含水率與粒徑滿足要求，降水周期長，工期難以保證。結合現場施工特點，現場進行第二次工藝試驗，經過建設單位、監理單位、設計單位及鐵路總公司等等專家對路拌改良土工藝試驗及總結評審，高液限黏土路拌法施工質量滿足設計要求，同時較改良土拌和站場拌法大大縮短了施工工期[2]。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

路基填筑采用路拌機拌和，填筑按照“三階段、五區段、十流程”施工工藝組織施工。

三階段：即施工準備階段、施工階段、整修驗收階段。

五區段：即填土區段、拌和區段、整平區段、碾壓區段、檢測區段。

十流程：即施工準備、基底處理、分層填筑、灑水或晾曬、初壓整平、布灰拌和、攤鋪整平、機械碾壓、質量檢測及沉降觀測、路基修整。

3.2 填料準備

素土備料：土場清表后，土場四周開挖3m深水溝進行降水，土場表面采用石灰灑出a×bm網格線。

石灰備料：生石灰進場前進行取樣檢測，合格后分兩處儲存，一部分采用機械進行碾碎、過篩、剔除未燒透的石塊，運輸至取土場進行燜料；另外一部分存儲至石灰儲存區進行消解，過5mm篩后備用，并測定其等級、含水量，通過試驗計算其堆積密度。

燜料：在土場內采用石灰灑出a×b m網格線，根據網格內素土體積、天然密度及質量摻A%（一般不超過總摻灰量的一半）生石灰進行燜料。

3.3 填料攤鋪、翻曬

先采用鏵犁進行翻曬，待灰土表層無明顯濕土后，后采用旋耕機對灰土混合料進行碎土。在翻曬過程中，每隔3天對表層土及底層土含水率測試，根據含表層土及底層土含水率差值情況采用鏵犁和路拌機進行反復翻曬和碎土。當檢測土的含水率達到適宜含水率后，摻入石灰拌和。

3.4 摻灰拌和

使用裝載機車運石灰，過磅稱重B，每次料斗裝灰量基本一致，摻灰前需對已經晾曬好的土進行初平，然后靜壓兩遍，面畫網格線，計算并標出每料斗石灰的攤鋪面積，保證每一網格填料的摻灰量為C%，計算過程同燜料。

石灰攤鋪均勻后，采用路拌機拌和，拌和2遍后，采用人工配合挖坑檢查灰劑量、含水率及均勻性，經檢查灰劑量、均勻性均滿足要求。含水率偏大超出最佳含水率范圍，繼續翻曬后滿足最佳含水量范圍，再進行第3次拌合，調整拌和深度至下一層表面1-2cm，以消除素土夾層，拌和后灰土應均勻，色澤一致，無灰條、灰團、花面，同時采用人工對個難以破碎的土塊進行清理[3]。

3.5 平整碾壓

含水率、灰劑量等滿足要求后，進行碾壓，壓路機遵循先輕后重、先穩后振，先兩側后中間、先慢后快的原則進行碾壓。先壓一側，后壓另外一側，每一往返壓路機重疊壓實不小于40cm，碾壓速度為2km/h～4km/h，每一層的縱向搭接長度不小于2m。沉降觀測樁附近采用小型碾壓設備進行碾壓。

改良土碾壓完成后，壓實度檢驗合格后進行上一層改良土填筑，如不能連續施工應進行養生，改良土表面應覆蓋養生。養護期間，封閉施工現場，非施工人員及車輛不得進入養護路段。

4 施工質量控制要點

（1）控制摻灰量，保證拌和均勻。摻灰前正確計算出燜料及摻灰拌和過程中石灰摻量，摻灰過程中通過檢查記錄每次石灰摻量及石灰總用量，摻灰后通過滴定試驗檢測灰劑量。拌和應反復進行，不少于3次，現場采用，保證拌和后灰土均勻，色澤一致，無灰條、灰團、花面。兩次摻灰總量不滿足要求時，應補灰重新拌和。（2）嚴格控制攤鋪厚度，保證壓實厚度不超過30cm。（3）含水率控制是高液限黏土路基填筑控制的難點。現場主要采取土場降水、生石灰燜料降水、翻拌晾曬降水、摻灰拌和降水等4種措施分階段降低土體含水量，保證降水效果，縮短降水周期。（4）及時養護。由于高液限石灰改良土碾壓完成后表面易開裂，因此施工及檢查合格后及時覆蓋養護，避免收縮裂縫。（5）作好防排水工作。現場施工時，修筑好排水溝、排水坡等排水設施，避免積水浸泡路基。由于高液限黏土易吸水，難失水，高液限黏土應避免開雨季施工。

5 結語

按照以上施工工藝，嚴格控制各工序施工質量，連鹽鐵路高液限黏土路基各項指標均滿足設計要求及驗收標準，完成了節點工期要求。本文結合該地區地質、水文、氣候等條件，根據高液限黏土的含水量高、透水性差、壓縮性大的特點，針對性的制定了相應的施工工藝及控制措施，對沿海及其他沖積、淤積平原地區的高液限黏土路基填筑施工有一定的借鑒及參考意義。

通過高液限黏土鐵路路基施工工藝淺析，雖然場拌改良土填筑在施工質量、環境保護等方面容易保證，但通過加強現場管理，嚴格工序交接，加強環保等措施，選用路拌為沿海地區高液限黏土路基填筑有一定的參考。