韋陸軍

(中建鐵路建設(shè)有限公司，北京 100053)

1 概述

隨著我國高鐵技術(shù)的不斷發(fā)展，對施工質(zhì)量的要求越來越高，路基填筑質(zhì)量尤為重要，鐵路運(yùn)營常出現(xiàn)的質(zhì)量問題大部分在路基上，這就對路基的施工提出相當(dāng)高的要求，一般的填料和施工工藝不能滿足要求，填料必須經(jīng)過改良，改良后填料拌和施工質(zhì)量必須符合要求，這是進(jìn)行填筑施工的前提條件?，F(xiàn)在我國路基施工填筑工藝已相當(dāng)成熟，下面重點(diǎn)闡述一下石灰改良土拌和施工工藝和質(zhì)量控制。

2 石灰改良土填料要求

合寧鐵路路基為膨脹土路基施工，施工前要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)段填筑。合寧鐵路沿線土質(zhì)為膨脹土，此土遇水膨脹軟化和失水急劇收縮，不能作為路基填料，必須進(jìn)行改良。借鑒近年來的實(shí)驗(yàn)成果，采用摻入石灰進(jìn)行化學(xué)改良，石灰的摻量通過試驗(yàn)確定，改良后的填料質(zhì)量、壓實(shí)質(zhì)量和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過試驗(yàn)確定消石灰的摻量為干土質(zhì)量的5%。

填料的原材料必須符合要求。素土不得含有樹皮、草根和腐殖土;石灰指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求，每4 000 t進(jìn)行一次有效鈣、氧化鎂檢驗(yàn);施工用水符合規(guī)范要求。

混合料拌和后進(jìn)行含水量、含灰量、顆粒分析、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、地基系數(shù)、壓實(shí)系數(shù)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法符合試驗(yàn)規(guī)程及規(guī)范要求。

石灰粉末很細(xì)，在運(yùn)輸、使用中容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，應(yīng)采取環(huán)境保護(hù)措施。為防止石灰受潮、變質(zhì)，做好下墊上蓋措施。

3 石灰改良土拌和施工工藝

采用石灰改良土，基床以下路堤本體采用預(yù)拌路拌法石灰改良土填料，基床底層部分采用集中廠拌石灰改良土填料。

3.1 填料拌和

3.1.1 預(yù)拌路拌法

預(yù)拌路拌場地分預(yù)拌場地和路拌場地兩處。預(yù)拌在取土場，路拌在路基上。預(yù)拌是用挖掘機(jī)拌和，路拌用路拌機(jī)在路基面上拌和。預(yù)拌路拌法是在取土場按照確定的摻灰量，用挖掘機(jī)進(jìn)行拌和，然后將填料運(yùn)輸?shù)铰坊M(jìn)行攤鋪，用路拌機(jī)拌和均勻。

路拌合格后，推土機(jī)攤鋪、平地機(jī)整平、振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。采取路堤全寬水平分層填筑壓實(shí)的施工方法。

1)石灰撒布。用推土機(jī)清除取土場表層土，然后平整表面。首先確定拌和取土深度，根據(jù)挖土機(jī)一次挖土深度，一般取土深度為1 m，取土范圍根據(jù)挖掘機(jī)作業(yè)半徑和取土場情況確定，按照試驗(yàn)確定的摻灰量和現(xiàn)場土的干密度、石灰含水率，計(jì)算1 m取土深度摻灰量，確定石灰的攤鋪厚度。用石灰線劃分布灰網(wǎng)格，按確定的石灰厚度進(jìn)行布灰、攤鋪、整平。

2)預(yù)拌。用挖掘機(jī)取土拌和，取土深度控制在0.95 m～1.05 m之間，在布灰范圍內(nèi)挖土橫向一次取完，縱向倒退作業(yè)，將混合料卸到一側(cè)，這樣有利于挖掘機(jī)司機(jī)操作，發(fā)揮更高的功效。取土?xí)r，安排專人對取土深度進(jìn)行測量盯控，確保取土深度。堆土?xí)r，盡量把土堆成圓錐體，在圓錐體頂面卸料，在錐體底面把大塊料濾出來，再進(jìn)行清理粉碎，重新拌和。一次翻拌完成后，再把混合料翻拌至取土坑內(nèi)，這樣預(yù)拌三次，混合料外觀色澤將均勻一致，如外觀還不均勻，應(yīng)增加翻拌遍數(shù)，完成預(yù)拌，并打堆燜料。在翻拌過程中，盡力減少揚(yáng)塵，挖掘機(jī)斗卸料時(shí)不宜太高，盡可能降低高度。

3)路拌。路拌前，在路基上用路拌機(jī)對預(yù)拌完的填料進(jìn)行試拌，確定虛鋪厚度、拌和次數(shù)。試驗(yàn)人員對最佳拌合效果的含水量進(jìn)行檢測，以確定最佳燜料時(shí)間和最佳含水量。按分層填筑工藝將預(yù)拌好的混合料裝運(yùn)到填土區(qū)段，按規(guī)定路拱攤鋪初平后，路拌機(jī)碎土拌和。路拌過程中專人跟隨，檢查拌和深度、搭接、平整情況，并適時(shí)調(diào)整路拌參數(shù)。拌和深度要求深入基面1 cm左右，以便加強(qiáng)上下層之間的連接?？v向接頭部位的搭接長度不小于30 cm。一般路拌3遍后，可以達(dá)到顏色均勻一致，大于15 mm的顆粒含量小于20%。不滿足要求時(shí)，要按路拌工藝重新布灰拌和或增加拌和遍數(shù)。

經(jīng)過預(yù)拌和路拌后，進(jìn)行攤鋪、整平、碾壓等以后的工序。

3.1.2 廠拌法

基床底層填料采用廠拌法改良石灰土。配置具有電子自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的穩(wěn)定土拌和設(shè)備集中拌制石灰土，自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)全幅攤鋪，平地機(jī)精平，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。由于膨脹土易結(jié)塊，膨脹土摻灰前要采用碎土機(jī)碎土，確保摻灰拌和均勻、土塊粒徑符合要求。

1)基床底層石灰改良土拌和站的設(shè)置。拌和站選在地勢較高、離水源較近、交通便利的地方，而且在居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向下方，拌和站配有相應(yīng)的除塵設(shè)備。拌和站的面積根據(jù)場拌石灰土的數(shù)量決定。拌和站內(nèi)場地進(jìn)行硬化處理，存放石灰處底層采用隔水材料。場區(qū)內(nèi)要設(shè)置2%～4%的橫向坡度，以利排水。拌和站的四周開挖排水溝。為了防止雨淋，石灰、膨脹土的備料場均建成篷式。不同品種、規(guī)格的材料之間應(yīng)修建隔料墻。

2)膨脹土的粉碎。將備好的土送入灰土破碎機(jī)粉碎，填料粉碎后按一定頻度用篩分法檢驗(yàn)粉碎質(zhì)量。經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后及時(shí)進(jìn)行拌和。

3)混合料的拌和。正式拌和之前，對所有設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，確定出配料機(jī)料倉的輸送帶轉(zhuǎn)速，使混合料的含水量、顆粒級配達(dá)到要求，同時(shí)控制改良劑用量符合設(shè)計(jì)配比要求?；旌狭辖M成發(fā)生變化時(shí)重新進(jìn)行調(diào)試。然后用裝載機(jī)將膨脹土及石灰分別倒入拌和機(jī)的料斗內(nèi)，先開啟拌和機(jī)主機(jī)出料皮帶機(jī)和攪拌機(jī)，最后開啟配料機(jī)的皮帶輸送機(jī)，這樣膨脹土及石灰通過配料機(jī)的皮帶輸送機(jī)進(jìn)入到拌和鍋內(nèi)，攪拌機(jī)完成拌和工作，并將拌和料由輸送帶輸送到儲(chǔ)存?zhèn)}，漏斗法裝入自卸汽車，運(yùn)至路基作業(yè)段。為了保證拌和填料的均勻性，填料拌和后按一定頻度用EDTA滴定法檢驗(yàn)摻灰量和均勻性，填筑前按設(shè)計(jì)提供的配合比進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)及無側(cè)限抗壓試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求。拌和好的石灰土在當(dāng)天鋪筑完畢，以免含水量發(fā)生變化，滯壓時(shí)間不超過24 h。

4)混合料的運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、整形應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)要求。

3.2 填筑

改良石灰土路基在填筑前，應(yīng)選擇具有代表性的地段進(jìn)行工藝性填筑試驗(yàn)，選擇長度不小于100 m的試驗(yàn)段，確定工藝參數(shù)，報(bào)監(jiān)理單位和建設(shè)單位簽認(rèn)。路基填筑試驗(yàn)路段在填料取樣檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行修筑。通過試驗(yàn)路段，檢驗(yàn)和確定施工配合比、確定施工機(jī)械最佳組合、改良土碾壓遍數(shù)、拌和遍數(shù)、攤鋪厚度、含水量控制等，據(jù)以全面組織施工。

4 石灰改良土質(zhì)量控制

1)石灰改良土采用的石灰原材料質(zhì)量必須符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過消解后的石灰按照檢測頻率進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)鈣鎂含量和細(xì)度，檢驗(yàn)合格后方可使用。在取土場選取符合要求的土質(zhì)和石灰進(jìn)行充分拌和，拌和均勻，使石灰和素土充分接觸發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到改良效果。施工中，嚴(yán)格控制填料的含水量、含灰率、石灰顆粒粒徑，使其達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。2)生石灰應(yīng)充分消解，消解石灰的時(shí)間不小于7 d，消解時(shí)嚴(yán)格控制用水量，防止太干飛揚(yáng)，過濕成團(tuán)，一般每噸石灰用水量為500 kg～800 kg。3)按照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和頻率對拌和料的石灰含量進(jìn)行檢測，嚴(yán)格控制石灰的摻和量，石灰含量偏差必須控制在－0.5%～+1%內(nèi)，以免出現(xiàn)填料不合格，影響填筑質(zhì)量。4)嚴(yán)格控制填料含水率?？紤]到填料在運(yùn)輸途中和填筑過程中會(huì)損失一部分水分，酌情考慮其含水量應(yīng)比最佳含水量適當(dāng)大一些。在陽光特別強(qiáng)烈或大風(fēng)的情況下，現(xiàn)場應(yīng)有水車跟進(jìn)，隨時(shí)檢測含水量并灑水調(diào)整。在下雨天應(yīng)對料場的填料采取必要的覆蓋措施，防止填料含水量過大難以處理。5)按照工藝試驗(yàn)確定的攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)、拌和遍數(shù)、含水量等參數(shù)，嚴(yán)格控制填筑質(zhì)量。當(dāng)不能采用大型碾壓機(jī)械施工時(shí)，要人工配合采用小型打夯機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，保證壓實(shí)質(zhì)量。

5 結(jié)語

石灰改良土路基施工質(zhì)量在施工過程中必須嚴(yán)格控制，才能保證道路運(yùn)營時(shí)滿足要求，達(dá)到使用壽命。在施工中，對填筑質(zhì)量嚴(yán)格控制，按照配合比要求摻拌，填料拌和均勻，嚴(yán)格按照“三階段”“四區(qū)段”“八流程”施工工藝，路基填筑質(zhì)量將得以保證。

[1] TB 10414-2003，鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] TB 10202-2002，鐵路路基施工規(guī)范[S].

[3] TB 10102-2010，鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程[S].