高速铁路路基A、B组填料的施工质量控制对策与检测分析

张斌

（中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津 301700）

1 项目概况

济莱高速铁路全线长117.875 km，均在济南市境内，沿线地形地貌复杂，地貌单元可分为北部山前倾斜平原区，中部低山丘陵区，南部剥蚀丘陵区。地处平原及低山丘陵地带、剥蚀丘陵区。平原区地下水分布于小清河、瀛汶河、方下河等冲洪积平原地区，主要受大气降水及地表径流补给，地下水主要为第四系孔隙潜水，含水层为冲洪积层中的砂土及砾石层，水量较丰富。正线基床表层采用级配碎石、路堤基床采用A、B组填料，基床以下部分采用A、B 组填料，路堑基床表层换填0.4 m 级配碎石。

2 路基A、B组填料选择

A 组填料为优质填料，包括级配良好的碎石（包含土碎石）、粗圆砾（包含土粗圆砾）、细圆砾（包含土细圆砾）、粗角砾（包含土粗角砾）、细角砾（包含土细角砾）、砾砂、中砂以及粗砂等。B 组填料为良好填料，包括级配较次的碎石、粗圆砾、细圆砾、粗角砾、细角砾、细粒含量在30%以下的土碎石、细粒含量在15%以上的土粗砂、土砾砂以及土中砂等[1]。

本项目铁路沿线区域A、B 组填料极为稀缺，但是分布着大量抗风化性能优良的软块石与硬质岩石，因此，本项目中路堤基床填料选择块石类A、B 组填料，要求严格控制填料的最大粒径与细粒土的含量，合理选择级配组合，将含水量控制在最佳范围。要求填料的最大粒径不超过63 mm，并且粒径在20 mm 以上的块石含量不低于20%，粒径在0.075 mm 以下的细粒含量不超过1%。块石必须进行矿物成分分析，判断其软化性能、抗风化性能以及水稳定性能等；细粒土需要进行液塑限试验，确保A、B 组填料符合施工要求[2]。

3 高速铁路路基A、B组填料的施工质量控制与检测

3.1 施工前准备

3.1.1 A、B 组填料制备

由于本项目中A、B 组填料选择在铁路沿线就地取材，因此，需要建立A、B 组填料加工场，专门负责制备A、B 组填料。加工场分为原料区、生产区、待检区、合格区4 个区域。A、B 组填料制备作业关键环节包括：

1）破碎。由于原材料粒径较大，因此，需要进行3 次破碎，首次破碎采用颚式破碎机，要求破碎后的混合料粒径不超过300 mm；二次破碎采用立式破碎机，要求破碎后的混合料粒径不超过220 mm；3 次破碎采用立式破碎机，破碎后利用方孔振动筛筛分，粒径超过63 mm 以上的重新进行破碎。

2）运输。经过方孔振动筛筛分合格的A、B 组填料全部运输至待检区，由实验室进行抽样检测，确认，A、B 组填料合格后再运输至合格区。

3）A、B 组填料存放。为避免A、B 组填料出现离析的情况，运输至合格区后需要对A、B 组填料进行搅拌，确保其均匀，然后集中进行存放。使用时需要再次进行掺拌方可运输至现场[3]。

3.1.2 施工机械准备

路基A、B 组填料施工过程中需要使用到多种机械设备，包括挖掘机、平地机、装载机、压路机等，施工前，应按照实际施工需要合理配置机械设备，同时对所有入场机械设备进行调试保养，确保机械设备性能状态良好，满足施工需求。

3.1.3 基底处理

路基基底按照项目设计要求进行冲击碾压处理，碾压完成且确认路基基底符合设计标准后，在基底上铺100 mm 砂层+土工膜+100 mm 砂层，铺设完成后，对路基基底整体进行检测，确认质量合格后开始进行A、B 组填料填筑施工。

3.2 填筑施工

3.2.1 摊铺施工

为A、B 组填料摊铺施工质量，应严格按照工艺流程施工，具体如下：

1）做好测量放线工作，确定中桩位置与填筑边线，在边线每间隔10 cm 钉木桩，为确保路基压实度，实际边线位置应比设计边线宽约30 cm。

2）在施工区域选择合适位置划出5 m×6 m 方格网作为堆料区，运输车辆入场后，按照顺序将A、B 组填料堆放在该区域。注意根据运输车辆的运输量与松铺厚度准确计算方格网区域内卸车数，控制好松铺厚度。

3）A、B 组填料运输至施工现场后，应在现场检测A、B 组填料的含水量，本项目中要求含水量控制在最佳含水量±1%，若含水量过低，应适当洒水；若含水量过高，则利用装载机将A、B 组填料翻松晾晒。

3.2.2 整平处理

确认A、B 组填料含水量符合要求后，应对填料进行整平处理，本项目中填料摊铺整平处理采用的是二次上料法，即对底层部分先进行松铺，然后利用推土机整体推平，最后铺设剩余部分，并利用平地机进行精平。施工过程中，为确保各个填筑层平整度以及厚度保持均匀，应不间断地利用铁锹进行挖洞，以检查摊铺厚度，要求每层填筑均应形成2%~4%的横坡。针对摊铺施工过程中易产生大颗粒骨料集中的情况，需采取以下措施：

1）对入场的A、B 组填料严格控制，确保入场的A、B 组填料粒径符合施工标准，针对已经卸料的A、B 组填料，现场施工班组长应注意检查填料级配、含水量以及粒径等是否符合施工要求，若发现问题应及时将填料清理退场。

2）采用网格卸料法，具体如上所述，在施工区域划出网格作为填料区。

3）摊铺施工过程中针对局部级配不合理的区域应安排挖掘机进行拌和，以改善填料级配；初平处理完成后，若发现存在集料窝，应人工进行处理；精平处理过程中若发现集料窝也要进行人工或者机械处理，清除或者破碎裸露的粒径较大的块石。

3.2.3 碾压施工

整平施工完成后，由现场技术人员对已施工区域进行检测，确认摊铺平整度、厚度符合项目设计标准后开始进行碾压施工。本项目采用压路机进行碾压处理，碾压施工前由项目技术人员负责对司机进行技术交底，交底内容应包括起止范围、碾压方式、耐压顺序、碾压次数以及碾压速度等，确保司机明确各项要求。

碾压施工时，按照先两侧后中间的顺序进行，碾压方式为静压、弱振、强振，依次按顺序进行。相邻区段的交接区域应重叠压实，要求纵向搭接长度不低于2 m；相邻轮迹之间重叠宽度不小于40 cm；两层填筑层接头位置错开约3 m；碾压施工过程应确保无漏压、无死角，确保碾压均匀。

3.2.4 检验签证

每层填筑层填筑施工完成后，按照规定对压实质量进行检验，确保符合设计验收标准后，经过项目质量检测部门与监理单位审批后，开始进行下一层的填筑施工。

3.2.5 路基整修

碾压施工完成后，按照项目设计图对路基宽度、横坡、纵坡、中线位置、边坡以及标高进行检查，根据检查筛选需要进行整修的部分并编制整修计划。路基整修初步采用机械整修的方式，人工进行精细修正，整修完成后要求路基线条平顺、坡面平整、棱角分明。

3.2.6 沉降观测

在填筑施工前，应按照规定预先埋设好沉降观测设备并做好相应的保护措施，避免填筑施工破坏沉降观测设备。施工过程中应根据观测到的沉降量绘制出沉降曲线，从而预测路基固结的情况，判断残余沉降量，从而确定路基填方断面余量、余宽以及预留沉降量。

3.3 检测

路基A、B 组填料填筑施工完成后，按照Q/CR 9602—2015《高速铁路路基工程施工技术规程》、TB10751—2018《高速铁路路基工程施工质量验收标准》及其他规范标准对路基进行检测，具体检测项目如下：

1）对路基基床以下部分进行检测，包括高程、宽度、平整度、横坡以及中线至边线的距离，具体见表1。

表1 路基基床以下部分检测标准表

2）检测路基压实系数K、地基系数K30及动态变形模量Evd等各项指标，检测频率为沿线纵向间隔50 m 随机选取6个点抽样检测路基压实系数K、路基压实系数K30、动态变形模量Evd，其中，路基中部选取2 个点，距离路肩边缘位置1 m范围内左右各选取2 个点。先进行路基压实系数K30检测，确认检测结果合格后依次进行压实系数K、动态变形模量Evd检测，注意应严格按照检测流程进行，确保检测时间足够。检测结果应符合表2 中的各项指标标准。需注意进行路基压实系数K30检测时，测试区域应进行平整处理，并采用毛刷进行清理；若检测面为斜坡，则应将荷载板支撑面处理为水平状态，将荷载板放置在测试区域，确保荷载板与测试面有效接触，如有必要可考虑铺设一层厚度约为0.3 m 的干燥砂。

表2 路基基床检测标准表

通过现场填筑施工检测结果显示，压实度、平整度、动态变形模量等各项检测指标满足规范要求，路基填筑施工质量基本符合项目设计标准以及验收要求。

4 结语

在高速铁路施工中，路基是基础部分，路基施工质量直接关系到高速铁路建成后的稳定性与耐久性，而影响路基施工质量最为关键的因素是填料选择与施工工艺，因此，在施工过程中必须根据项目建设要求合理选择A、B 组填料，确保A、B组填料各项性能参数符合施工要求，同时对施工过程严格把控，切实保障施工质量。