铁路路基处理施工技术探讨

摘要：本文对无砟轨道路基工程地基处理中常用的冲击压实、搅拌桩、CFG桩、强夯施工工艺和质量控制方法进行探讨。

关键词：无砟轨道；路基；施工技术

1概述

某专线铁路为无砟轨道铁路，路基工程占到35％以上，而地基处理路基占路基工程的90％以上，几乎所有的路基段都需要进行处理。该专线地基处理路基设计主要有松土、松软土地基、厚层的可塑状软的第四系勃性土、厚层砂类土、花岗岩全风化层灰岩残积红薪土层、膨胀土路堤、液化路堤等多种类型，设计采用的地基加固处理措施主要有振动碾压、冲击压实、搅拌桩、旋喷桩、CFG桩复合地基、强夯等。

2施工技术

2.2冲击压实、振动碾压

2.2.1施工准备

对振动碾压大部分施工单位已经熟悉和掌握，冲击压实是20世纪90年代开始运用于高速公路、机场、水电站等基础设施的建设中，应用于铁路路基施工还比较少。必须根据所在工点的路基填料特点来选用适宜的冲击压路机。

2.2.2施工技术

根据工艺试验选定的参数全面展开冲击碾压。施工采用冲击式压路机一般按照12~15kn/h的行驶速度，由路基外向内环形行走进行冲击碾压。通过现场试验与检测情况进一步总结碾压速度、遍数、含水量等相关参数和经验后再全面施工。

碾压前，先检测待压实土体的含水量，如小于最佳碾压含水量，用洒水车洒水，如有积水或过湿时，经排水晾晒至合适含水量后再进行碾压。碾压时，轮缘重叠30~40cm，冲击压路机碾压不到的边缘，用重型振动压路机补强。

2.3搅拌桩

2.3.1搅拌桩适用于正常固结的淤泥、淤泥质土和软薪土、地基承载力标准值不大于120沙a的粘性土和粉性土地层。对加固处理地段施工前和施工过程中，注意核对地质与设计是否相符，检验地下水是否有侵蚀性。

2.3.2搅拌桩桩径一般采用0.5m，桩间距1.0~l.5m，当用于侧向截水帷幕时，桩与桩间咬合不小于0.2m；加固深度一般不超过巧．om，桩体水泥掺人量不小于15％，桩顶面设置0.6m厚碎石垫层，垫层中铺设一层抗拉强度不小于80kN/m双向土工格栅。

233严格按照设计的桩位、桩长、桩数、喷粉（浆）量、复搅长度及试桩确定的工艺技术参数施工，确保桩体搅拌的连续性和均匀性；桩位允许偏差为±10cm，垂直度偏差不应大于1.0%，喷粉（浆）量偏差不应大于室内配方值的8%，桩体强度不应低于设计值；按90d龄期无侧限抗压强度设计，28d龄期无侧限抗压强度也不应低于设计值的80％。施工过程中应随时做好记录。

严格控制喷粉（浆）标高和停喷标高，不得中断喷粉浆，确保桩体长度；如遇停电、机械故障等原因，喷粉（浆）中断时，必须复打，复打重叠段应大于lm；严格要求进行复拌（一般不少于桩长的1/3），以确保桩体的均匀性，要求桩上部强度较高。

2.3.4施工质量检验：粉浆喷桩完工后28d，应采取钻芯取样法进行检验，检验搅拌桩身完整性、均匀性、桩长、持力层及无侧限抗压强度是否满足设计要求；28d采用平板静载荷试验，确定单桩和复合地基承载力是否满足设计要求；抽检比例按设计要求或验标要求。

2.3.5桩体质量检验应在成桩28d后进行，采用开挖检查桩体的有效直径，采用钻孔取芯样法检验桩身的完整性、均匀性、桩长、无侧限抗压强度及持力层情况是否满足设计要求；采用平板静载荷载试验确定高压旋喷桩单桩和复合地基承载力。

2.4CFG桩

2.4.1CFG桩原理

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，原理是通过螺旋钻孔和振动沉管成孔，孔内灌注水泥、粉煤灰和碎石混合料，形成高粘结强度桩复合地基；该方法适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等各种土性的地基，一般加固深度大于10m，小于20m。

2.4.2CFG桩设计CFG桩一般桩径设计采用0.5m，桩间距1.2~2.5m，铺设0.5~0.6m厚砂砾石或碎石垫层，垫层中铺设不小于设计规定强度的双向土工格栅。水泥采用强度等级为P.O32.5级以上的普通硅酸盐水泥，标准立方体无侧限抗压强度不小于巧MPa。

2.4.3CFG桩施工准备地基处理：对水田地段排水疏干后挖除0.3m种植土，并用土回填至原地面；对于水塘排水疏干，挖出表层淤泥不少于0.5m，采用碎石土回填至水塘坎高程（原地面处），注意留排水坡度，并进行压实。

对于处理段的地表水、地下水和施工水取样进行复检，看其是否具有侵蚀性。对路基处理范围内的地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。

进行桩位的轴线和地面标高测定，并根据轴线定出桩位，便于施打。

2.4.4CFG桩成桩工艺试验施工前先进行成桩工艺试验，利用室内混合料配合比试验结果进行现场成桩试验，以确定满足施工工艺和施工参数。试验桩不少于4根（2根为1组）,4根试验桩全部做底应变检测和全长钻芯取样，检查桩身的完整性、密实性、强度和桩底持力层情况，选2根桩采用静载荷试验法做单桩或单桩复合地基承载力，根据发现的问题，分析、修订施工工艺和桩体材料配比。

2.4.5施工方法及要求

2.4.5.1成桩方法

根据现场地质条件，可选用长螺旋钻孔灌注成桩和采用振动沉管灌注成桩2种方法。一般宜采用长螺旋钻孔灌注成桩，混合料均采用泵送方式连续灌注。

2.4.5.2成桩技术要点

对于长螺旋钻孔灌注成桩钻孔完成后及时灌注，拔管速度应与混合料泵送量要密切配合，边灌边拔，保持连续灌注，拔管速度一般控制在2.2m/min。钻孔弃土应及时转运到指定场地。振动沉管桩灌注成孔应控制拔管速度为1.2~1.5m/min，遇到淤泥与泥炭质土层，拔管速度应放慢；拔管过程中不允许反插，如上料不足，需在拔管过程中空中投料。沉管过程中每沉lm应记录电流表电流一次，并对土层变化予以说明。CFG桩加固深度按照设计要求应穿透软弱土层（压缩层）到达硬层（无压缩层）以下不小于lm。

2.4.5.3桩头处理

施工桩顶高出设计标高不少于0.5m,CFG桩成桩后达到一定强度（一般为5~7d）时，开挖基坑，将桩顶质量较差的桩段用人工挖除。

2.4.6质量检验

CFG桩的桩身完整性按总桩数的10％采用底应变法进行检测。CFG桩的地基承载力采用静载荷试验：按复合地基理念设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求。

2.5强夯

2.5.1试夯

施工前，根据设计拟定的强夯参数，在有代表性的场地上进行工艺性试夯试验。通过强夯前后测试数据的对比，检验强夯结果，确定正式施工采用的有关工艺参数。

2.5.2施工准备

2.5.2.1布点及夯击遍数

清理并平整场地，准确测设夯击点位置，用白灰或小木桩标识，确保施夯位置、夯击范围准确，保证强夯地基的均匀性。夯击点布置按设计要求采用正三角形或正方形布置，确定点夯和满夯遍数。强夯范围应满足设计要求，有效影响范围一般不小于两侧坡脚外3.0m。

2.5.2.2机具选择

根据本工程设计的夯击能量，点夯一般需采用30t以上的履带式起重机，夯锤（带排气孔）直径不小于2.0m,排气孔直径不小于200mm，锤重不小于20t，接地静压力不小于30kPa的机具，以确保软层的密实程度和有效加固深度。

2.5.3施夯

起重机就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤点高程。将夯锤起吊至预定高度，待夯锤脱钩、自由下落后，完成一次的夯击，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时整平坑底。重复上述步骤，按试夯确定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击直至完成第一遍全部夯点的夯击。用推土机将碎石填平夯坑，测量场地高程，按规定的间歇时间，按上述步骤逐次完成设计要求的全部夯击遍数，再用低能级满夯2遍，用推土机将场地整平至设计标高，并用压路机将表层压实。

施工时详细记录每一夯点的夯击能量、夯击次数和每次夯沉量及最后两击平均夯沉量。

2.5.4质量检测

在强夯段，对于饱和粘土地段，应埋设超静孔隙水压力计，以测定孔隙水压力消散时间，来确定2遍夯的间隔时间，可有效安排施工，也可对以后的路堤填筑速度提供依据。夯前夯后可采用标准贯人或动力触探试验，确定强夯挤密程度及强夯有效加固深度，通过平板载荷试验确定强夯地基承载力。

大面积强夯施工后，强夯质量采用标准贯人或动力触探试验和平板载荷试验进行检验。强夯处理的地基表层经压实后达到设计规定的K30、压实系数K、孔隙率n及变形模量EV2控制指标要求。

结束语

铁路工程要想保证工程质量就必须从施工管理、机械配备、人员培训、技术管理和质量控制方式上有质的提高才能实现零沉降。

新钢运输部肖强