浅谈路基改良土施工工艺

浅谈路基改良土施工工艺

张杰

张杰

中铁七局集团郑州工程有限公司河南省郑州市450000

摘要：土质改良实质上是通过改变土的成分和结构达到改善其性质的目的。而路基改良土施工则是将改良后的土料进行摊铺、碾压，使路基的性质满足设计要求的过程。结合铁路项目路基改良土施工，对改良土施工工艺进行了总结，可供其它类似工程施工借鉴。

关键词：路基；水泥改良土；施工工艺

一、概述

郑州南站动车所设计时速为160km/h，路基全长4.35km，路基平均填土高度达4m，工程地处郑州市航空港区，属黄淮冲积平原，地形平坦开阔，局部略有起伏，多辟为农田、村庄、区内道路纵横交错，交通较便利。全段普遍分布有松散～稍密的粉土及粉细砂层，工程性质较差，为松软土，易液化。由于该工程线路开挖土方量较大，设计采用以挖作填，根据原土的特性，对挖出的原土进行水泥改良后填筑路基，水泥改良土填筑方量为70万方。

二、水泥改良土的作用机理

水泥改良土是指在粉碎的或者原来松散的土中掺入一定比例的水泥，经拌和、摊铺、压实及养生得到的混合料。在水泥改良土中，水泥和土中的水分充分反应，用水泥来改良土可以显著的改善土物理力学性质，获得良好的整体性，以及足够的力学强度，水稳定性和抗冻性。这种方法适应于要求下承层具备较高的强度及整体性的工程，达到通过下承层提供给上部结构以足够支持，防止产生较大的变形。

三、水泥改良土施工工艺

路基填筑施工工序可归纳成“三阶段、四区段、八流程”三个部分。其中三阶段是指准备阶段、施工阶段、整修验收阶段；四区段是指：填土区、整平区、碾压区、检测区；八流程是指：施工准备、填料拌和运输、分层填筑、摊铺整平、洒水（晾晒）、碾压夯实、检验签证、路面整形（边坡整修）。重点要提醒的是水泥改良土混合料在施工时的施做时间要进行严格控制。水泥改良土从拌和到碾压完成的施工时间不得大于4个小时，而且铺筑工作必须要在改良土混合料初凝前完成。

1基底处理。水泥改良土填筑前，要对基底表层植被，挖除树根，做好临时排水设施，排干原地面积水。地面横坡陡于1：10地段采用挖台阶处理，每级台阶宽度不小于2.5m。为了保证基底有足够的强度，全段路基底采用重型机具冲击碾压处理，冲击完成后，用平地机平整，用光轮压路机最后碾压。

2填料准备。水泥改良土拌和采用集中拌和，拌和时利用自动电子计量设备根据试验得出的配置比例进行配置，而加水量是以标准击实实验取得最佳含水量确定。另外，为了保证压实效果达到最佳，水泥改良土的含水量还要随时根据现场取样检测的结果进行调整。在运输过程中，自卸汽车车厢采用帆布进行覆盖，防止水分损失、洒落和扬尘。

3测量放线、撒网格，路基放样时，根据设计图放出路堤坡脚、边沟等具体位置以定出路基轮廓。在路堤坡脚处每隔25m打一根桩，桩上注明桩号，定出路堤坡脚线，并在桩上作出虚铺及压实厚度的标记。施工时，施工人员根据运输路基填料车辆的运载量，计算出每车料的填土面积，并用石灰在路基上画出范围，形成网格，运料车按格卸料。

4摊铺，在摊铺前检查填料是否均匀，是否有粗细颗粒严重离析现象，若有采取机械配合人工进行施工现场二次拌和，确保填料均匀。采用推土机摊铺散料，同时人工配合推土机大致推平，然后用平地机刮平，保证填筑层的平整度和厚度均匀，每层松铺厚度不大于33cm。摊铺完毕后，利用平地机先进行初平和整形，随后使用压路机进行一遍快速静压，如果还有坑洼现象，则再用平地机配合人工精平，形成2%的人字形横坡。摊铺混合料应全断面均匀的摊铺，严禁有纵向接缝出现，且不应有所中断。如果无法避免中断且中断时间超过2小时，需要设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。整型过程不仅要严格按照规定好的坡度和路拱进行，而且整个过程中，禁止一切外来车辆通行，接缝处的整平在整个过程要特别注意。另外，根据初步整型后对松铺厚度的检查情况，进行必要的补料或减料。

5碾压。碾压顺序为直线段先两侧后中间，曲线段先内侧后外侧，先静压后弱振再强振的操作程序进行碾压。利用重型压路机在混合料接近最佳含水率时，在路基全宽内碾压到规定压实密度，并且碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。碾压过程中，各个区段的交接应相互重叠压实，纵向搭接长度应大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40㎝，上下两层填筑接头错开距离应大于3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度应大于2.0m。路基碾压后如遇局部反弹，应将反弹部分挖出翻晒，待含水率在最优含水率±2%范围内时及时进行碾压，并适当扩大碾压范围，保证反弹部分处理后满足设计要求，如因部分填料不合格引起的局部反弹，应将该部分填料挖除后换填合格填料。

6养生。在不能连续进行施工的情况下，在改良土碾压完成后需要及时进行养生，养生时间不少于7天。养生期间确保改良土表面湿润，洒水均匀，不能过湿，更不能忽干忽湿。同时，在此期间除洒水车外杜绝任何车辆、机械的驶入。如果改良土分层施工能够连续进行，且下层检验的各项指标符合要求，可以不进行专门的养生期。

7路基整修验收。试验检测，施工的质量控制和检验符合相应标准，各项指标检查合格后方进行下层填筑。在每层的改良土施工完毕后，要对压实度、强度、颗粒粒径、灰剂量进行检测。检测主要内容为：压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、颗粒粒径、灰剂量。

路基外形尺寸检验。路基按设计标高填筑完毕后，按照设计图纸检查路基中线位置、纵坡、横坡、相应的标高等。

四、技术要点及注意事项

1水泥改良土施工认真做好前期准备工作，如：施工段落位置、原土性质、水泥性能、水泥改良土的技术条件、施工设备及其性能、技术人员及工人以及天气条件等方面进行充足准备。

拌合厂位置距离施工填筑地段不宜太运，每个拌合站负责范围3公里范围长，尽可能减少运输距离，保证水泥改良土拌合到碾压完成的施工时间不超过3小时。

2水泥改良土施工应注重过程控制。即在施工过程中应从严控制各项指标满足施工要求，如：改良土的摊铺厚度、拌合前及接合后的含水量、水泥剂量、拌合均匀程度、碾压顺序及机械组合形式等应在施工过程中及时修正并完善。

3水泥改良土施工与温度有很大关系，为避免因温度差异而加剧水泥改良土的技术指标变化，一般宜控制在20-25℃温度条件下施工。

4水泥改良土的碾压应区别于素土，即水泥改良土在充分的准备工作下应一次成型，及时检测压实度指标，不得对成型后的水泥改良土进行二次补压，造成水泥改良土结构的破坏。

5水泥改良土施工应遵循“三快一密实”原则，即快速摊铺、快速整平、碾压密实，快速检测的方法，以保证整个施工过程在水泥初凝前结束。

6影响水泥改良土施工质量的原因较多，但主要表现在含水量、灰剂量、摊铺厚度、拌合及碾压方式等方面。

结语

铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构、是轨道的基础、是保证列车运行的重要建筑物，土质改良则是解决该问题的一种非常有效的方法。笔者通过铁路路基水泥改良土路基填筑施工作业，总结出一套完整的施工工艺流程，积累了文中可靠的施工数据，可为其它类似工程参考。

参考文献：

[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.中铁第一勘察设计院集团有限公司.TB10001-2016铁路路基设计规范[S].

[2]中铁四局集团有限公司.中铁四局集团有限公司.Q/CR9651-2017客货共线铁路路基工程施工技术规程[J].