铁路路基与横向结构物过渡段施工关键技术研究

铁路路基与横向结构物过渡段施工关键技术研究

李祥

（上海局集团公司建设部，上海市，200000）

摘要：路基与横向结构物过渡段是铁路线路基础的重要组成部分。路基和横向结构物材料、强度、刚度差异性较大，易产生不均匀沉降，影响旅客乘车舒适度和列车行车安全，在两者之间设置过渡段可缓和强度、刚度的突变，有效降低不均匀沉降。过渡段填筑质量对不均匀沉降的控制至关重要，本文依托某铁路工程实际，阐述了路基与横向结构物过渡段填筑工艺流程、施工方法，制定了施工工艺参数，分析了施工过程控制要点及注意事项，为今后类似工程提供参考价值。

关键词：过渡段；路基填筑；不均匀沉降；施工工艺

1  引言

铁路是国家战略性、先导性、关键性重大基础设施，是国民经济大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干，是构建新发展格局的基础支撑、促进共同富裕的坚实保障和全面建设社会主义现代化国家的开路先锋，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。近年来，铁路建设逐步从规模速度型向质量效益型转变，铁路建设对质量要求越来越高。过渡段施工为铁路建设质量控制重点，本文依托某铁路工程实际，对路基与横向结构物过渡段填筑施工进行研究。

2  工程概况

某铁路在DK065+732处与夏庄河以80°角度斜交，该地区位于湖积平原区，地势平摊开阔，地质主要为淤泥质软土。采用2-8m现浇框架结构跨越河流，框架基础为预应力管桩及混凝土承台。框架两侧采用原土对称分层夯填，框架前后基坑根据开挖实际尺寸以混凝土对称回填；相邻路基软基处理类型为预应力管桩+筏板的桩板结构，筏板之上填筑过渡段。

3  施工工艺流程及施工方法

3.1施工工艺流程

过渡段宜与其相连的路堤同步施工，工艺流程见图1。

图1  过渡段填筑施工工艺流程图

3.2施工方法

3.2.1测量放线

在过渡段填筑施工前，首先确定区域放线，相关人员现场标出边线和中线位置。

3.2.2地基处理

夏庄河小桥过渡段地基形式为PHC-AB500型预应力管桩+筏板结构。待筏板与框架桥涵结构防水层施工完毕，其混凝土强度均达到设计要求，并经验收合格后才能开始夏庄河小桥过渡段施工。

3.2.3分层填筑

夏庄河小桥过渡段设置形式为倒梯形，填料填筑前，以灰线示意过渡段填料区域，采用自卸车运至现场，人工配合挖机进行分层填筑。

底部1-2层填筑完成后，按沉降观测要求，反挖埋设路堤基底中心沉降板，同时在坡脚埋设位移观测桩。

3.2.4摊铺平整

摊铺平整包含初平、精平两个步骤，施工机械涉及推土机、平地机等，部分区域可采取人工配合机械整平，填筑面设置横向排水坡，坡度符合设计要求。

3.2.5洒水晾晒

碾压前进行填料含水率测定，偏差控制在-2%～2%之间，含水率检测不合格，不得进行碾压施工。含水率过小或过大时分别进行洒水或晾晒处理，符合要求后及时碾压。

3.2.6碾压夯实

框架桥后2m范围内及大型设备无法碾压区域，采用冲击式打夯机进行碾压夯实，2m范围外采用压路机进行压实。施工过程中，先进行小型夯机夯实区域施工，后进行压路机碾压区施工，小型夯机夯实区域每施工两层，用压路机重叠碾压小型夯机夯实区域不小于40cm，压路机压实区最后一遍静压收光时，将小型夯机夯实区一起静压收光。

①采用22t压路机在框架两侧进行碾压施工。压路机行进方向平行于框架桥边墙横向碾压。控制压路机行驶速度不超过4km/h，匀速行驶，路基侧按照1：2坡率留0.6m高台阶与过渡段进行纵向搭接。

②框架桥后2m范围内及大型设备无法碾压区域，采用冲击式打夯机进行碾压夯实，压实厚度趋近15cm。每两层（30cm）和大型设备碾压区域一起最大限度利用大型压路机进行压实。

③过程中记录压路机的设备型号、行驶速度、填层、纵向长度、填筑宽度、高程、碾压遍数等数据。

3.2.7检验

最后一遍碾压或夯机夯实后，进行压实系数和地基系数检测，压实系数每层通过灌沙法检测，地基系数每填高约60cm通过平板载荷仪检测。

3.2.8土工格栅铺设

路基每填筑约60cm高时，路肩3米范围铺设抗拉强度不小于30KN/m的土工格栅，土工格栅铺设应尽量与接触面密贴，不出现褶皱，拉紧后使用U型钉固定。铺设完成后应尽快填筑上层填料，避免土工格栅暴晒时间过长导致破坏。

3.2.9边坡整修

过渡段及框架桥顶部路床填筑完毕，边坡防护施工前，应采取人工配合机械方法进行边坡整修。机械刷坡时应用坡度尺控制坡度，人工刷坡时采取挂方格网线控制边坡平整度和坡度，方格网桩距不大于10m。

4  压实质量检测

框架桥后2m及大型压路机无法碾压区域、大型压路机碾压区域均在填料最佳含水率-2%～+2%范围内进行碾压。

框架桥后2m及大型压路机无法碾压区域，按松铺厚度19cm，采用HCD100型冲击式打夯机，打夯两遍后压实度不符合要求，打夯三遍压实度、压实厚度均满足要求，松铺系数通过计算为1.267。因此松铺厚度19cm，打夯三遍可满足设计要求。

大型压路机碾压区域（框架桥附近2m以外区域）松铺厚度38cm，采用LGS822压路机进行“静压+弱震+强震+弱震+静压”碾压五遍，碾压三遍、四遍压实度均不满足要求，碾压五遍压实度、压实厚度均满足要求，松铺系数通过计算为1.267。因此松铺厚度38cm，碾压五遍可满足设计要求。

5  参数总结

根据过渡段施工过程及压实检测数据，确定了松铺厚度、碾压工艺和压实遍数；验证了含水率控制范围；验证了压实设备适用性。综上，过渡段施工参数确定如表1。

表1 过渡段施工参数确定表

6  施工过程控制要点及注意事项

过渡段填筑施工一方面要有效控制松铺厚度；另一方面，由于过渡段位置特殊，作业面狭窄，压实机械不易压实到位，导致压实质量下降。在过渡段的施工中，松铺厚度和压实质量是整个工程的控制要点，施工注意事项如下：

（1）过渡段应与邻近路基同步填筑，同步碾压；过渡段施工不得破坏相邻结构物防水层和保护层。

（2）填料的物质成分、级配以及含水率要符合要求，未经过现场取样、试验合格的填料不得使用。

（3）严格控制填料数量、填筑尺寸，过渡段同一填层应使用同种填料，同时避免相邻路基填料混入。

（4）在过渡段填筑施工过程中，根据设计要求及时做好沉降观测桩与沉降板的埋设，后续填筑避免破坏已完成沉降观测设施；同时做好排水，避免填筑层被水浸泡。

（5）为了避免对已完段或施工段造成破坏，压实设备不得掉头或者急刹车。

7  结束语

过渡段是铁路线路的薄弱环节，其不均匀沉降是影响列车安全、平稳、舒适的重要因素。在铁路建设过程中要高度重视过渡段填筑施工质量，在大面积施工前，应选取代表性地段进行试验，确定相关参数。本文对路基与横向结构物过渡段填筑工艺流程、施工方法进行了阐述，制定了施工工艺参数，分析了施工过程控制要点及注意事项，为今后类似工程提供参考价值。

参考文献：

[1] 张琦.铁路路涵过渡段施工关键技术及质量控制.铁道技术监督，2011年5月（总第295期）.

[2] 任闯闯.路涵过渡段复杂变形对无砟轨道系统的影响研究.北京交通大学硕士学位论文，2016.

[3] 中国铁路总公司.高速铁路路基工程施工技术规程.中国铁道出版社，Q/CR 9602-2015.

作者简介：李祥，1990年4月，工程师，上海局集团公司建设部，15295521375。