新建埃塞俄比亞鐵路工程中的路基基床施工與病害處理技術

朱小禹

（中國土木工程集團有限公司，北京 100089）

1 工程概況

本線為新建埃塞俄比亞的斯亞貝巴至吉布提港鐵路中Mieso至Dewele段，線路從Miesolot2標段的終點引出后沿既有線向東一路前行，經Mulu、Afdem、Bike、Gota、Erer、Hurso至達德雷達瓦后折向往北至Arawa后往東北方向前行經Adigala、Lasarat、Aysha至Dewele吉布提邊境，線路全長339.1 km。本線采用限制坡度18.5‰。本標段路基基床厚度2.5 m，路堤基床底層厚1.9 m，選用A、B組填料；路堤基床表層0.6 m，選用A組填料；路塹基床表層厚度0.6 m，路塹基床底層天然地基基本承載力≥0.12 MPa，換填料選用A組填料。

2 級配碎石施工工藝

2.1 材料準備

該工程在進行混合料拌和作業時，應選擇與攤鋪機速度相適應的拌和作業裝置，并在攤鋪時確保作業的連續性，以提高路面的質量。此外，應確?；旌狭习韬褪┕龅氐纳a能力可滿足整個工程的需求。選擇碎石原料時，選用的每種類型原料應進行備料處理，以確保碎石的級配符合相關規定[1]。在每批運料車進入施工場地前，應派相關人員對原料的質量進行抽檢工作，如果發現不符合施工標準的原料，拒絕入場并做好相應記錄。在混合料拌和施工場地中，單獨對堆放材料的區域進行硬化處理，同時，將此區域用隔板分離不同類型的材料。

2.2 下承層準備

在對基床表層的下承層進行處理時，應嚴格按照本項目相關施工標準控制其平整度和壓實度，隨后派技術人員對底層的質量進行檢驗，完成檢驗工作后，不宜使底層放置的時間太長。

2.3 測量放樣

在進行測量放樣工作時，需按照本項目施工標準在直線段每隔20 m設立1處標示樁，在曲線段每隔15 m設立1處標示樁。進行水平測量時，標記標示樁，以測定兩側路肩邊緣的虛鋪厚度。

2.4 拌制混合料

一般在進行混合料拌和作業前，應做好準備工作。例如，應對施工設備進行調試，檢測無誤后，還需分兩次對混合料進行試拌處理。第一次為無水試拌，隨后對試拌產品進行檢測。待試拌產品符合施工標準后，再進行有水試拌，測算第二次試拌產品的含水量。若在溫度較高的環境下作業，材料的含水量需略高于常溫天氣時的施工標準，以彌補在施工過程中的水分蒸發。施工前，檢測配料的質量，并拌和均勻。已完成拌和的混合料需在短時間內使用，否則會因混合料長時間暴露導致水分蒸發，進而達不到施工標準。

2.5 混合料運輸

為方便混合料的運輸，本工程應選用同種類型的運料車和卸料車。裝料時，每輛運輸車裝料的數量應保持一致。此外，使拌和機的出料口與運輸車車廂頂部保持合適的距離，防止在混合料運輸過程中粗細料發生離析。

2.6 攤鋪

1）進行攤鋪作業前，嚴格按照施工標準安裝攤鋪機熨平板，然后根據施工場地的實際情況調整攤鋪機熨平板。整個攤鋪作業可以分為左、右2個區域進行。直線段寬度通常為12.5 m，在此段的實際作業寬度為11.5 m（路基兩側為寬1.0 m的干砌片石護肩，無須攤鋪）。在一側區域作業時，應控制熨平板的寬度為5.75 m。在曲線段，該段寬度為12.9 m，實際攤鋪作業寬度為11.9 m，理論上應使攤鋪機熨平板的寬度調為5.95 m，但由于此次施工的熨平板設備無法調至該值，所以，將熨平板寬度調為6 m即可。

2）一般借助攤鋪機找平液壓缸確定合理的攤鋪厚度，并對魚尾板的位置進行調節，進而選出最合適的攤鋪厚度。因此，正確連接魚尾板是攤鋪作業能否完成的關鍵一步。在每次開展作業前，應派技術人員檢查魚尾板。如果魚尾板連接存在問題，將干擾找平液缸作業的進行，甚至可能導致攤鋪層厚度無法確立。此時，應檢查螺旋輸料器，并按規定做調整，以確保最終攤鋪質量達到預期。攤鋪機熨平板的存料必須與攤鋪用料速度保持相適應的狀態，防止出現混合料溢出的情況，從而導致最終攤鋪層的密實度不統一，攤鋪層的平順度較差。

3）除了混合料溢出會影響攤鋪層的密實度外，振搗器作用的幅度與頻率也會對攤鋪層密實度產生影響。因此，合理控制振搗器的振幅和頻率可以提高路面攤鋪質量。一般攤鋪機所屬的振搗器有5 mm行程和10 mm行程2個擋位。在實際級配碎石攤鋪作業中，如果攤鋪層厚度較厚，應選用10 mm行程，頻率則選擇30 Hz。

4）碎石料的運輸，先通過攤鋪機內部的刮平板運輸至攤鋪機后方，再通過螺旋輸料器運輸至熨平板，在振搗器的作用下，可形成平整度較高的攤鋪層。在上述作業過程中，駕駛員和副駕駛員應當配合觀察各設備的實際工作情況，以便正確操作。

2.7 整形

新建埃塞俄比亞鐵路路基相對其他類型的路基具有特殊性，其路基面寬度較大，橫向坡度也較大。因此，需選用2臺類型相同的攤鋪機在路基面前后作業，2臺攤鋪機的距離應控制在10 m左右。如果選用單臺攤鋪機攤鋪，需注意交替進行。同時，嚴格控制每條工作道的長度保持一致。一般攤鋪良好的混合料需盡快進行壓實作業，以提高攤鋪路面的質量。在攤鋪時，為防止標示樁發生移位，應派相關技術人員對調整傳感器進行檢查。

2.8 碾壓

在混合料的含水量達到最佳值時，即可使用壓路機對路面進行碾壓作業。碾壓設備可選擇重型振動式壓路機。在碾壓作業過程中，如果發現路面存在松散、彈簧土的問題，需將問題區域剔除，并重新選用良好的混合料進行攤鋪[2]。

2.9 接縫處理

進行全斷面攤鋪時，不應留有余縫。對于同一天進行作業的2個攤鋪段之間的銜接處，應派相關施工人員進行搭接處理，搭接長度為一個樁位的長度。待完成整形工作后，需人工將攤鋪末端修齊，并安置與施工層厚度相同的木板，待1 d過后，將木板除去，并清理干凈。

3 基床施工工藝及施工措施

3.1 基床施工工藝

1）在本項目路塹工程施工過程中，當開挖到塹底處時，必須進行土石的識別，并根據基床設計進行剖面測量，然后進行開挖和修筑；根據設計要求采取有效施工措施，例如，壓實、換填、改良土壤等。用爆破法開挖的路塹，在鉆孔時按地面標高控制藥量，進行光面爆破。

2）在施工之前，對地基的主體進行檢驗，并向監理單位報告驗收。在基床上，主要以砂礫為填料，在一定程度上還可以采用硬度高、粒度≤15 cm、不易風化的石料，進行分層填筑，每層厚度保持在20~25 cm，并按要求夯實均勻。各壓實層的全寬度必須采用同一填充劑，在上層和底層采用D15（大顆粒填充物中微粒含量＜15%的粒徑）和D85（在低顆粒填充物中微粒含量＜85%的粒徑），應滿足D15≤D85。

3）在路基基礎上，不采用塑性比＞12或者液限＞32%的黏質土壤進行填筑。路基基床的表土，若為易風化的黏土和塑性值＞12或者液限＞32%的黏土，應采用滲水土進行更換，邊溝深度＞0.6 m，并進行加固。

3.2 基床施工措施

1）在基床地基上，必須采用塑性比＞12且液限＞3%的黏質黏土作為填筑材料，對碎石道床的底層進行砂墊層鋪砌，將碎石道床和路基基面分開，優化基面的應力分布，保證地基表面平整，防止因積水引起路面翻漿冒泥。在降雨多的區域，在沙墊層中要加鋪有復合土工織物或橡膠板、塑料排水管板等組成的防水材料，以阻止地面水進入地基，避免由于地基土壤含水率的增大，在列車荷載的重復作用下發生翻漿冒泥。

2）基床的表層修復和維護。在平整、充填過程中，若填筑厚度＜10 cm，應先將原來的壓實層開挖10 cm以上，然后進行填筑、壓實，以保證其外觀質量符合設計要求。在無滲水的地基上設置路拱，其外形為高0.15 m的三角形，底部寬度與路基寬度相等。當曲線變得更寬時，仍然能維持三角形。在路拱下端由已有線路肩部往外側作4%的排水橫坡，而在橫向上（包括路拱）則進行滲流。

4 基床病害處理技術

該工程綜合整治了諸如基床翻漿、路基下沉與路肩寬度不足等常見的多種路基基床病害，在基床換填中粗砂與土工室、復合土膜及蓋板溝的鋪設工序中，關鍵技術要點如下：

1）換填中粗砂工序。在確保料中不含石碴后，分層回填中粗砂并夯實，依循相關設計規范，配置好路拱，確?；姹３制秸?，杜絕外高內低的反坡產生。在適宜換填寬度與厚度下，基床換填砂層最低點應比側溝漿砌基礎面至少高出0.1 m。

2）土工室鋪設工序。事先鋪墊10 cm底砂，將坡面夯實與撫平后鋪設土工室。利用鋼筋或木樁在基床上固定土工室的一端，然后將其用力拉開，使每個空格呈標準菱形，再固定于基床上，隨后填入中粗砂于空格內，并充分搗實。在一聯填完后，便可將固定的鋼筋或木樁拔出，利用專用聯接組件將下一聯格與前一聯格連接，并重復上述工序。完畢后，鋪設10 cm面砂土于工格室上，并進行最后的基面順坡整平與夯實作業。

3）復合土工膜鋪設工序。與土工室鋪設相同，首先鋪墊好10 cm底砂，將坡面夯實，待整體平順后鋪設復合土工膜。鋪設作業時，應保持時刻拉緊狀態，避免發生翅曲、鼓包等現象。土工膜低端應壓在高端下，做到接頭不滲漏。完成上述步驟后，即可在復合土工膜上鋪設10 cm面砂，將基面夯實緊密并整平順坡。

4）回填道碴工序。將道碴清篩后回填入原線路道床，人工填平后，進行搗固機搗固，隨后開始起拔道作業，確保線路水平、高低與方向等指標符合設計要求后，使用搗固機進行二次搗固夯實，完成上述步驟后，進行道床整形作業。

5）鋪設干砌片石護肩及與碎石濾層工序。在道碴回填后，應立即鋪設干砌片石護肩，作業時確保各個部分結構尺寸合格，在片石護肩側面勾縫與頂面涂抹0.02 m的M10水泥砂漿，在干砌時，內側礫石反濾層要及時進行施工，確保礫石反濾層的填料質量滿足規范標準，采取邊填筑邊夯實的施工方法。在路塹地段，應隨時恢復漿砌側溝，預置卵礫石反濾層，砌筑側溝要嚴格把控厚度與坡度，確保每延米均配置好泄水孔，泄水孔的高程處于滲濾層最底層，為預防可能發生的泄水孔堵塞，泄水口高程應為4%的順坡。

6）蓋板溝加寬路肩工序。當發現路基基床不足，可采取蓋板溝加寬路肩方法解決，相較于其他病害，此類病害一般無須進行線路封鎖與列車慢行舉措，只應加強對漿砌施工的安全防護。蓋板溝蓋板應預先依照設計制備，并嚴格把控砌筑漿砌片石溝與現澆混凝土蓋板溝側壁的結構尺寸，使其符合標準，確保已有路塹側溝底與整治段蓋板溝兩側良好銜接，達到溝底水流順暢的效果。

5 結語

綜上所述，鐵路路基基床的施工質量關乎人們的通行安全,也能在一定程度上影響通行列車的舒適度。本文結合埃塞俄比亞鐵路工程實例，闡述了基床級配碎石的施工工藝，針對基床翻漿、路基下沉、路肩寬度不足等病害類型提出了換填中粗砂、鋪設土工格室等綜合整治措施，通過采取科學合理的施工技術，確保了工程的順利進行和整體質量。