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1、第三篇 客运专线建设工程关键技术及监理要点第一章 客运专线路基工程第一节 路基工程概述一、国外高速铁路路基工程特点国外发展高速铁路的国家主要有法国、日本、德国等，这些国家都制定了较高的路基技术标准和严格的施工工艺，其特点如下：(1)强化路基基床包括路堤、路堑及不填不挖地段，特别是对基床表层的填料和强度有严格要求。如日本在新干线上设置了强化基床表层，采用级配矿碴层或增设沥青混凝土表层等，并用直径为30cm的平板荷载试验求出的地基系数K30控制压实效果；法国在制定TGV线路技术条件前曾对全国既有铁路的路基进行了详细、全面的调查，发现轨枕下道床加垫层的厚度对防止路基病害的产生有重要作用，当总厚度超过
2、60cm时，线路良好，基床病害的发生概率很小；德国6070年代是经济迅速发展阶段，铁路运量激增，轴重提高，速度加快，随之而来的是路基病害日趋严重，使铁路运输的发展受到了制约。为了摆脱这一困境，德国铁路部门对如何提高路基的承载能力，消除基床病害进行了深入的研究，提出了在路基表面设置保护层的根本性措施，并且要求在既有线路基上按不同的线路等级，有计划地逐步设置保护层，经过20年的努力，终于使路基基床病害成为过去。可以说，各个国家都根据本国的情况进行研究，采用不同的结构形式和强度标准对路基基床进行强化，根据土质、承载能力、防冻要求、线路等级、运输荷载条件(轴重、运量、速度)以及线路上部结构的条件设计路
3、基基床结构。(2)严格控制路基填筑标准包括对路基填料的分类、填筑压实标准和检测方法等，并开发了一系列的检测设备和施工机械。各个国家根据本国的特点对路基填料进行了详细的划分，并对每类填料的力学性能进行试验研究，从而确定它的适用范围。对路基填土质量标准，多数采用物理和力学性能双指标控制。如日本采用K30标准和压实系数K控制填筑质量；德国采用Ev2和压实系数K控制压实质量，并研发了可实时监控压实系数的碾压机械；日本、法国分别提出用贯入仪及落球回弹法等快速检验法。(3)严格控制轨道刚度各国在高速铁路建设过程中，对线路容易发生不平顺的部位特别加以重视，从结构设计到施工组织，从工期安排到质量检测等方面都采
4、取了措施，严格控制轨道的刚度变化和由于沉降、不均匀沉降引起的轨道下沉和轨面弯折，以达到线路的平顺性，保证列车高速运行的安全和稳定。为了控制路基不发生过大的下沉，对路堤填土的地基条件提出了新的要求。为了调整接近桥台时路堤的刚度，对桥头路堤规定了更高的标准。(4)加强路基的防排水措施，加强边坡和灾害的防护要求防护工程与主体工程同时完成，增加路基的坚固和稳定性，避免运营期间发生病害。日本在基床表层设置5cm的沥青混凝土层，就是防止雨水渗入路基土层，从而引起路基病害；德国和法国分别在基床表层中设置了隔水层，也是防止雨水下渗，保护路基。二、我国铁路客运专线路基的技术特点路基工程是铁路工程建设项目中所占比
5、例较大的工程，在线下工程中占有举足轻重的地位。随着铁路向高速化发展，路基标准及施工状况直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标。我国客运专线铁路路基的技术标准及主要参数，是九十年代以来在高速铁路“八五”、“九五”研究成果的基础上，吸收了国外高速铁路路基施工和建设的经验；在设计过程中借鉴、消化、吸收了国外铁路设计新方法和新标准；结合秦沈线的实际情况，并经有关部门多次组织国内专家的论证而逐步提出，不断完善的。 通过秦沈客运专线的工程实践，客运专线路基工程有如下技术特点：(1)路基填筑质量标准高秦沈客运专线提出路基填筑采用双控压实标准的新概念。秦沈线路基工标准较目前的国铁标准提高了很多，路基填筑
6、根据不同部位，提出了压实系数K、地基系数K30、孔隙率n等压实标准。为此，要求各施工单位在正式进行路基施工前必须做路基填筑试验段的压实工艺试验。针对不同土质，在试验室得出最大干密度和最佳含水量的基础上，控制现场含水量范围，虚铺厚度，并采用重型压实机械压实，得到压实度和碾压遍数的关系，以指导大面积施工。(2)路基基床表层采用级配碎石强化结构 铁路路基的基床表层是路基直接承受列车动荷载的部分，是路基设计中最重要的部分之一。秦沈线首次在基床表层采用了60cm厚的级配碎石结构，其主要作用是：增强线路强度，使路基更加坚固、稳定，并具有一定的刚度；均匀扩散作用到基床土面上的动应力，使其不超出下部基床土的容
7、许动强度；隔离作用，防止道碴压入基床及基床土进入道碴层；防止雨水浸入使基床软化，防止发生翻浆冒泥等基床病害；满足基床防冻等特殊要求。为保证级配碎石的施工质量，施工技术细则中对级配碎石的材料质量、颗粒粒径级配范围、含水量、拌合、摊铺及碾压工艺和压实质量控制方法等提出了技术要求，施工过程中进行了严格地控制。(3)路、桥及横向构筑物间设置过渡段 路、桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及施工中的薄弱环节，也是既有线发生路基病害的重要部位。由于桥台与路堤的刚度相差显著，高速列车通过时对轨道结构及列车自身会产生冲击，从而降低列车运行的平稳性和舒适度，加快结构物和车辆的损坏。 为此，在秦沈客运专线的设计中
8、，为保证列车高速运行时的平稳舒适，对路桥过渡段采用了刚度过渡的设计方法。在桥台后一定范围内，采用刚度较大的级配碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1:2的斜坡过渡。 在施工过程中要求路桥过渡段与路堤同步分层填筑，用振动碾进行碾压，对振动碾达不到的边角部位应用小型压实机具补充压实，以保证整体的施工质量。压实质量采用K30和孔隙率指标控制。 秦沈线把路桥过渡段作为结构物进行了专门的设计。对软土、松软地基地段采用复合地基处理方式，如旋喷桩、水泥搅拌桩、粉喷桩、碎石桩、砂桩等，以减少地基沉降，提高地基刚度；同时在路桥过渡段采用倒梯形级配碎石填筑，以使过渡段之间的刚度平缓过渡；施工过程中严格分层填筑压实
9、。(4)严格控制路基变形和工后沉降 路基的沉降变形控制是秦沈线的关键和重点。秦沈客运专线工后沉降要求一般地段15cm(年沉降量不得大于4cm)，路桥过渡段8cm(年沉降量不得大于3cm)。运营期间的弹塑性变形主要发生在路基本体部分和地基部分。秦沈线基床表层采用级配碎石，其压实标准高K30190MPa/m，表层弹性模量可达200MPa，基床底层的K30110MPam，基床底层以下的K3090MPa/m，路基本体部分的弹塑性变形可满足运营动荷载的要求。 为保证施工期间松软、软土地基满足工后沉降控制的要求，针对强度低，压缩性大，渗透系数小的秦沈线东部松软、软土地基采用了排水固结法和复合地基法进行地基
10、加固处理，以保证施工过程中尽量完成沉降变形。在工期紧标准高的情况下，在部分地段的基床底层填筑时采用土工格室(栅)加筋垫层和堆载预压的方法进行处理，以加快沉降和保证地基的稳定。 在填筑施工全过程中,每天都定时进行沉降和路基坡脚的位移观测，依据沉降和位移量确定下一步的填筑高度，从而保证了路基在施工过程中从未出现失稳的情况。(5)路基动态设计 秦沈线有93km的松软土和软土路基，占全线总长度的比例较大，为了有效地控制工后沉降量及沉降速率，开展了动态设计。为此，在每个松软、软土地基工点及台尾过渡段均于路基中心、两侧路肩及边坡坡脚之外设置沉降和位移观测设备，全线共设置了720个观测断面，并提出了观测控制
11、标准和随施工进程而定的观测频次及观测精度，及时绘制填土时间沉降曲线。一方面控制填土速率，保证了路基在施工过程中的安全与稳定，避免施工控制不当而产生过大附加沉降。同时，根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等，采取相应的措施，如调整预压土高度，确定预压土卸荷时间，提出基床底层顶面抬高值，以及铺轨前对路基进行评估及合理确定铺轨时间，以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速率控制在允许范围内。路基动态设计的成果为后续的轨道工程打下了良好的基础。(6)路基质量评估 针对秦沈线箱梁运架过程中的路基安全稳定问题及铺轨前路基质量状况进行了路基质量评估工作。秦沈线大部分桥梁为预制梁，梁体结构尺寸及重量均较大，其中
12、24m双线整孔箱梁重达540t，加上运架设备总重已超过800t。通过路基运架远超过设计荷载，为保证秦沈通过运架梁段的路基安全稳定，特对高填方、桥头及软基地段进行安全监测评估，确保了箱梁运架的顺利完成。为保证铺轨前路基满足工后沉降要求及路基表层符合设计要求，分段对全线路基进行了施工质量状况调查、沉降观测分析、表层抽检、地质雷达检测等工作，进一步保证了路基质量。(7)地基处理的种类多 根据质勘察资料，结合秦沈铁路路基的工后沉降要求，针对不同地质条件的地基土选用了合理的10种地基处理方法。对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理。对于深层软基的主要地段采用了袋装砂井、塑料排水板的排水固结
13、加预压的处理方法。对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根据地质条件和经济对比，采用了砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等地基处理方法。对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用了挤密砂桩的处理方法。不同的地基处理方法在秦沈线得到了成功应用，为今后我国客运专线的设计施工提供了有益的经验。三、客运专线路基质量控制内容(1)控制路基变形客运专线铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求，对轨道不平顺管理标准要求非常严格。路基是铁路线路工程的一个重要组成部分，是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，它也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节，路基几何尺寸的不平顺，自然会引起轨道的几何不平顺。因此，高速铁路路基除应具备一
14、般铁路路基的基本性能之外，还需要满足高速铁路轨道对基础提出的性能要求，不仅要求静态平顺，而且还要求动态条件下平顺。一般铁路路基是以强度控制设计，而对于客运专线铁路，变形控制是路基工程设计的主要控制因素。因为在强度破坏前，可能已出现了不容许的过大变形。日本东海道新干线的设计时速为220km，由于在设计中仅仅采取了轨道的加强措施，而忽略了路基的强化，以至从1965年开始，因为路基的严重下沉，使路基病害不断，线路变形严重超限，不得不对线路以年均30km以上的速度大举整修，10年内中断行车200多次，列车的平均速度也降到100110km/h。(2)控制路基刚度的均匀性 列车速度越高，要求路基的刚度越大
15、，弹性变形越小。弹性变形过大，高速运行就得不到保证，就像车辆在松软的沙滩上无法快速行驶一样。当然，刚度也不能过大，过大了会使列车振动加大，也不能做到平稳运行。路基刚度的不平顺则会给轨道造成动态不平顺，研究表明，由刚度变化引起的列车振动与速度的平方成正比。列车速度越高，刚度变化越剧烈，引起列车振动越强烈。轻则使旅客舒适度降低，重则影响列车运行安全。所以，要求路基在线路纵向做到刚度均匀、变化缓慢，不允许刚度突变。(3)在列车运行控制及自然条件下的稳定性在列车运营时，路基不仅承受轨道结构和附属构筑物的静荷载，还要承受列车荷载的长期反复作用。同时，由于路基直接暴露在自然条件下，需要抵抗气温变化、雨雪作
16、用、地震破坏等不良因素的影响。路基工程必须在这些条件的长期作用下，其强度不会降低，弹性不会改变，变形不会加大。真正做到长寿命，少维修。只有这样，才能高速行车，减少维修费用，并增加运行的安全性。以上几点要求，目前的普通铁路路基是不能满足的，而客运专线必须在路基结构、路基材料及路基施工工艺等方面采取一系列与普通路基不同的技术标准才能实现。具体表现在有一个强度高、刚度大的路基基床，沉降很小或没有沉降的地基以及沿线路方向平缓变化的刚度等三个方面。第二节 客运专线路基工程技术及监理要点一、客运专线路基设计标准(一)客运专线路基设计原则客运专线路基是土工结构物。对其设计应考虑路基结构的受力及变形要求、填筑
17、材料类型的要求、结构尺寸的要求、压实标准的要求等。如图3-1-1所示，为客运专线路基的结构形式及压实标准。图3-1-1 客运专线路基的结构形式及压实标准客运专线路基是轨道的基础。对其设计应考虑路基结构应保证足够刚度、稳定和平顺性要求。即应考虑路基表层刚度、工后沉降控制、路桥过渡处理等。如图3-1-2所示，为路桥过渡段设置图。客运专线路基主体应是免维修结构。在列车荷载作用下路基面不得出现路基病害。即在运营过程中，路基在受到风雨雪及列车荷载作用下其基床部分不得出现变形外挤、翻浆冒泥等影响行车舒适、安全的路基病害。路基结构的受力及变形要求主要考虑在列车荷载作用下，路基表层最大动应力和动变形值，以及经
18、地基处理处理后满足高速铁路路基平顺性要求的路基工后沉降值。路基结构形式及尺寸要求主要考虑路基表层、路基底层、路基本体、路肩等部分组成的路基断面形式。以及路基结构厚度、路基宽度、路肩宽度、边坡坡度等尺寸。路基填筑材料类型要求主要考虑对路基不同结构部位填筑材料的要求，如级配碎石、A、B、C组土及改良土等。路基压实标准要求主要考虑对路基不同结构部位的填筑材料提出的压实标准，如压实度K、基床系数K30、孔隙率n及动刚度值等。图3-1-2 路桥过渡段设置图(二)客运专线路基设计标准1.路基基床由表层和底层组成。表层厚度应为0.7m，底层厚度应为2.3m，总厚度为3.0m。其中，基床表层由5cm10cm厚
19、的沥青混凝土和65cm60cm厚的级配碎石或级配砂砾石组成。对路基基床填筑材料和压实标准为，基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料，地基系数K30190MPa/m，动态变形模量Evd55MPa，孔隙率n18%。基床底层应采用A、B组填料或改良土，其压实标准应符合表3-1-1的规定。表3-1-1 基床底层填料及压实标准填 料 厚度（m）压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B组填料及改良土2.3地基系数K30（MPa/m）110130150压实系数K0.95孔隙率n28%28%2.基床以下路堤其填料应优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料，当选用C组细粒土填料时，应根据土
20、源性质进行改良后填筑，其压实标准应符合表3-1-2的规定。表3-1-2基床以下路堤填料及压实标准填料压实标准改良细粒土粗粒土碎石土A、B组及C组（不含细粒土、粉砂及易风化软质岩）填料及改良土地基系数K30(MPa/m)90110130压实系数K0.90孔隙率n31%31%注：当改良土采用物理改良方法时，其压实标准应符合本表规定当采用化学改良方法时，其压实标准除符合本表规定外，还应满足设计提出的技术要求。3.路基工后沉降为了满足高速铁路设计速度的要求，必须严格控制路基的工后沉降量，规定有碴轨道路基工后沉降量一般地段不大于5cm，工后沉降速率应小于2cm/年。桥台与台尾路堤的沉降不同，将造成轨道不
21、平顺，导致轮轨动力作用加剧，因而影响轨道结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行，因此对台尾过渡段工后沉降量控制较一般地段更为严格，要求工后沉降量不大于3cm。对于无碴轨道路基工后沉降量一般地段不大于15mm。4.路桥过渡段与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节，一方面由于路堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一致，而导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结构的相互作用增加，影响线路结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。如图3-1-3所示，列车上桥时对桥台有较大的冲击作用，列车下桥时对过渡段路基有较大的冲击作用。图3-1-3 过渡段受力示意图过渡段的设计原则
22、：（1）在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度值，控制路基的工后沉降，地基采用复合地基处理；（2）在过渡段较软一侧，增大轨道结构的竖向刚度；（3）在过渡段较硬一侧，减少轨道结构的竖向刚度；（4）在过渡段较硬一侧，减少桥台结构的竖向刚度。铁路客运专线路基结构过渡段的设计采用：在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度值，控制路基的工后沉降，地基采用复合地基处理的方法。对于无碴轨道结构的路桥过渡段，因其沉降控制要求严格，路桥过渡段在级配碎石后面又增加了加强压实的过渡区段。二、客运专线地基处理地基处理施工前应熟悉有关施工图、工程地质报告、土工试验报告，收集地下管线、构造物等资料，并结合工程情况，了解
23、本地区地基处理经验和类似工程的施工情况。施工前应组织施工人员学习和掌握所承担工程地基处理的目的、原理、施工工艺、技术要求、质量标准、检测方法及客运专线铁路路基工程施工技术指南等。并且在施工前应核查地质资料，并进行地基处理的各项工艺性试验。当发现地质情况与设计不符时，应及时反馈给有关单位。客运专线地基处理根据地质条件和技术标准要求，采用的地基处理方法有：排水固结（塑料排水板、袋装砂井）、挤密桩复合地基（砂桩、碎石桩）、半刚性桩复合地基（粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩）、CFG桩、混凝土打入桩、强夯、灰土挤密桩等。（一）排水固结法：塑料排水板、袋装砂井1.施工质量控制要点：（1）控制好施工所用的材料、机械
24、，使施工人员熟悉施工工艺。（2）铺设砂垫层并碾压到一定密实度，以保证正常施工，压实后的厚度约为30cm。（3）桩位布置检查。（4）排水板用量控制、袋装砂井的用砂是否符合要求。（5)施工中需要经常检查的项目：打入深度；有无回带现象(回带超过50cm，需要重打)；严格禁止使用破损或有接头的排水板，砂袋灌砂是否密实；排水板、砂袋长度能否满足设计要求。（6）打完后及时用砂回填因打桩形成的空洞。（7)应及时核对实际施工工程量是否符合设计，有无漏桩现象，确认工程量。2.出现的问题和解决方法：问题1：排水板回带现象严重。解决方法：分析原因，改进工艺。如在拔管前停顿一会儿，让液化后的粉细砂可以恢复一定的强度或
25、是将桩头的销子改换为靴头。如仍解决不了问题，就得与设计协调，考虑变更打入深度。问题2：袋装砂井回带现象严重。解决方法：分析原因，改进工艺。用绳子吊住砂袋，在拔管的同时释放绳子，以绳子的下坠力冲开桩头检查桩头的密封性能，避免因管中挤入泥浆或砂浆产生大的摩擦力。问题3：袋装砂井出露长度少于30cm。解决方法：在拔管过程中，以一定的力拉着砂袋，尽量使得砂袋在孔中保持垂直。（二）挤密桩复合地基：砂桩、碎石桩1.施工质量控制要点：（1）控制好施工所用的材料、机械，使施工人员熟悉施工工艺。如图3-1-4所示。图3-1-4 挤密桩施工示意图（2）桩位布置检查。（3）砂(碎石)桩的用砂(碎石)是否符合要求。（
26、4)施工中需要经常检查的项目：打入深度；灌砂(碎石)量是否满足设计要求；上拔速度不能太快；加强反插(特别是在表层4m范围内)；需要加强旁站监理。（5）应根据桩位图及时核对实际施工工程量是否符合设计，有无漏桩现象，确认工程量。（6）通过复合地基承载力试验和动力触探试验检查施工质量。2.出现的问题和解决方法：问题1：受地层情况影响，无法在桩与桩挤密的情况下按设计长度施工。解决方法：召集施工单位技术人员现场分析原因，根据具体情况决定具体的处理方法，可以考虑用大功率的振动头来代替小功率的振动头先跳桩(也可考虑跳排)施工，对中间桩根据实际情况，与设计代表联系，确定是否进行变更。问题2：挤密砂桩在淤泥质软
27、土中，桩身动力触探试验达不到设计要求。解决方法：与设计代表联系。（三）半刚性桩复合地基：粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩1.粉喷桩(1)粉喷桩施工质量控制要点：1)把好开工质量关，控制好施工所用的材料(水泥等)、机械(有自动记录装置)，施工人员应熟悉施工工艺。2)做好试桩工作，针对试桩工作出现的问题进行分析解决，需要听取设计代表意见的及时与设计联系。3)对电子计量装置进行标定。4)桩位布置检查。5)施打时桩管的垂直度。6)水泥用量控制(定期统计水泥进货量及剩余量，与施工桩数进行核对)。7)每天检查打印记录纸，发现问题及时解决。8)保证桩长符合设计要求，复搅深度大于2/3桩长。9)施工完毕后，清除桩顶50
28、cm的一段(如桩头强度很高，也可以考虑予以保留)，用碎石回填压实。10)应及时核对实际施工工程量是否符合设计，有无漏桩现象，确认工程量。11)通过复合地基承载力试验和钻芯取样检查施工质量。如图3-1-5所示。（2）粉喷桩出现的问题和解决方法：问题1：每米喷灰量达不到设计要求的50kg。解决方法：召集施工单位技术人员现场分析原因，如是由于土层较硬，则要放慢提升速度：如是手控阀控制不好，则要求施工单位尽快熟悉施工方法、新工艺，提高责任心，以满足设计要求。如果每米喷灰量少于42kg，则要重打。问题2：桩长达不到设计深度或复搅达不到全程复搅。解决方法：如涉及的范围较小、根数较少，可以在验收时根据实际施
29、工的工程量进行计量，如涉及范围较广，就要与设计代表联系，商讨处理办法。图3-1-5 粉喷桩施工示意图2.搅拌桩（1）搅拌桩施工质量控制要点：1)把好开工质量关，控制好施工所用的材料(水泥等)、机械，使施工人员熟悉施工艺2)做好试桩工作，针对试桩工作出现的问题进行分析解决，需要听取设计代表意见的及时与设计联系3)桩位布置检查4)施打时桩管的垂直度5)浆液配制，最好采用425#的普通硅酸盐水泥，严格控制水灰比6)水泥用量控制(定期统计水泥进货量及剩余量，与施工桩数进行核对)7)在钻搅施工中不得停浆，一旦断浆，立即将钻具提到断浆处上部1m处，再重新钻搅喷浆下进，严禁自断浆处续接，以保证成桩的连续性8
30、)保证桩长符合设计要求9)施工完毕后，清除桩顶50cm的一段(如桩头强度很高，也可以考虑予以保留)，用碎石回填压实10)应及时核对实际施工工程量是否符合设计，有无漏桩现象，确认工程量11)通过复合地基承载力试验和钻芯取样检查施工质量。（2）搅拌桩出现的问题和解决方法：问题1：机具下沉搅拌中遇有硬土阻力较大。解决方法：增加搅拌机自重，启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。问题2：因故停机超过3小时。解决方法：折卸管道清洗，防止堵塞管道。等恢复供电再施工时应在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工。（四）CFG桩CFG桩是CFG桩水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cement flying-ash gr
31、avel pile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。对于津京、郑西、武广客运专线，由于是350km/h无碴轨道标准，为了有效地控制地基沉降，在软土和松软土地基段大量采用CFG桩进行地基处理。其处理深度30m以内较经济。CFG桩可用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩。如图3-1-6所示。施工质量控制：(1)CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。(2)桩长、桩顶标高及直径应满足设计要求。(3)褥垫层厚度和密实度应满足设计要求
32、。(4)CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验。(5)成桩28d后应及时进行小应变检测、单桩静载试验或复合地基承载力试验。图3-1-6 长螺旋钻施工现场（五）混凝土打入桩在津京城际客运专线，由于是350km/h无碴轨道标准，为了有效地控制地基沉降，在处理深度大于30m的软土地基段大量采用打入桩进行地基处理。打入桩一般采用预制钢筋混凝土管桩或方桩，可根据地质条件、桩型和桩体承载能力等采用锤击桩法或振动法。打入桩施工流程如图3-1-7所示。桩的节点处理打入第二节桩成桩检验施工准备试桩桩机就位桩起吊就位桩的校正打入第一节桩预制桩到位图3-1-7 打入桩施工流程图施工质量控制：(1
33、)打入桩的数量、布置形式及间距满足设计要求。(2)桩长、桩顶标高及最终贯入度应满足设计要求。(3)打桩前、后的桩身质量应满足设计要求。振动沉桩在选锤或换锤时，应检算振动上拔力对桩身结构的影响。(4)打桩后，应及时进行单桩承载力试验。（六）强夯强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。郑西客运专线对地基处理深度为6米的湿陷性黄土采用单击夯击能为30004000 KNm的强夯法进行处理。强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按表3-1-3预估。表3-1-3 强夯法的有效加固深度估算表单击夯击能（KNm）碎石土、砂土等
34、(m)粉土、黏性土、湿陷性黄土等(m)10005.06.04.05.020006.07.05.06.030007.08.06.07.040008.09.07.08.050009.09.58.08.560009.510.08.59.0强夯法施工质量控制：(1)在满夯时搭接面积不小于四分之一。(2)开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量满足设计要求。(3)在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。(4)强夯处理范围和夯击点布置应满足设计要求。强夯夯坑中心偏移允许偏差不应大于0.1D（D为夯锤直径）。(5)强夯施工产生的噪声应符合建筑施工场界噪声界限（G
35、B12532）的有关规定。(6)强夯后进行荷载板试验和触探试验，检测加固地基的承载力以及强夯处理的实际有效深度是否满足设计要求。(7)对于湿陷性黄土的强夯地基加固处理还应在实际有效加固深度范围内取样进行黄土的湿陷性试验。(七)灰土挤密桩灰土挤密桩包括石灰土挤密桩、水泥土挤密桩和柱锤冲扩桩等，适合对松软非饱和土的加固处理，如湿陷性黄土消除其湿陷性的加固处理。郑西客运专线对地基处理深度为22米以内的湿陷性黄土采用了水泥土挤密桩或柱锤冲扩桩的方法进行消除其湿陷性的加固处理。施工前应进行成桩试验，确定成孔设备、灰土拌和设备、施工工艺参数，试桩数量应满足设计要求且不得少于2根。成孔设备根据设计要求，可采
36、用机械挤密成孔，也可采用机械掏土成孔。施工工艺参数应包括，锤重、落距、夯击次数，成孔直径、成桩直径，桩身密实度、强度，桩间土密实度、湿陷性等。灰土拌和应采用专用拌和设备，土料中应事先闷水，加灰计量符合设计要求，搅拌均匀，灰土应随拌随用。成桩严格按施工工艺操作，并做好施工记录。施工质量控制：(1)灰土挤密桩的数量、布置形式及间距满足设计要求。(2)桩长、桩顶标高及直径满足设计要求。(3)灰土拌和计量、桩体密实度、无侧限抗压强度及压缩模量满足设计要求。(4)灰土挤密桩处理后的桩间土干密度及压缩模量应满足设计要求。(5)灰土挤密桩复合地基完成后进行复合地基承载力检测。(6)对于湿陷性黄土的灰土挤密桩
37、加固处理还应对加固深度范围内的桩间土取样进行湿陷性试验。如图3-1-8所示。图3-1-8 灰土挤密桩施工示意图三、客运专线路基填筑由于客运专线的路基是按土工结构物进行设计的，其路基填筑按结构部位可分为，基床以下路基、基床底层和基床表层等，在填筑过程中对其不同部位有不同的技术要求。同时客运专线的路基是轨道的基础，对路桥过渡段、路涵过渡段、路堑过渡段等部位的填筑，以及工后沉降量都有相应的稳定性和平顺性的技术要求。客运专线路基工程中还采用大量的土工合成材料。路基填料分类应符合现行铁路路基设计规范的有关规定。路基各部位应分层填筑，并碾压至规定的压实标准。不同填料的压实厚度与碾压工艺应通过试验段工艺试验
38、确定。路基填筑施工应符合客运专线铁路路基工程施工技术指南的技术要求。（一）基床以下路基及基床底层填筑1.路堤下部及基床底层填筑施工质量控制要点：(1)控制好施工所用填筑材料的的最大干密度和最佳含水量，使施工人员熟悉施工工艺。(2)压实控制用核子密度仪、K30或灌砂(水)法，双控检测压实度K和K30值。(3)以每层的实测标高结合现场做标志控制填筑厚度，填土厚度30cm。(4)对出库的每卷土工格栅都由施工单位进行质量检验并填写出库检验单，随材料一同进场，以备监理抽检。2.出现的问题和解决方法：问题1：填筑时出现填料混杂现象，以至压实标准不好控制。解决方法：按压实标准最大的填料标准进行检测控制，达到
39、此标准后方可进行下一步的填筑，否则继续重新压实。问题2：有的层次路拱达不到要求。解决方法：在不影响层厚的情况下，用推土机和平地机进行整理。问题3：出现填料不符合路堤底部填筑标准。解决方法：将其推掉并换合适的填料。（二）基床表层填筑施工质量控制要点：(1)控制好施工所用的级配碎石材料、摊铺碾压机械、使施工人员熟悉施工工艺。(2)压实控制用核子密度仪或灌砂(水)法、动模量检测仪、K30试验仪等，检测级配碎石压时后的孔隙率n、Evd、Ev2和K30值等。(3)现场做标志控制填筑层厚，开始一、二层级配碎石可采用平地机整平碾压，最后一层级配碎石表层应用摊铺机摊铺碾压。（三）过渡段填筑施工质量控制要点：(
40、1)控制好施工所用的级配碎石材料、摊铺碾压机械、使施工人员熟悉施工工艺。(2)压实控制用核子密度仪或灌砂(水)法、动模量检测仪、K30试验仪等，检测级配碎石压时后的孔隙率n、Evd、Ev2和K30值等。(3)现场在结构物上做标志控制填筑层厚。(4)过渡段与相邻的路堤和锥坡应按水平分层一体同时填筑。（四）改良土填筑对于路堤下部及基床底层可用水泥或石灰改良土进行填筑。改良工填筑前应按设计提供的初步配合比进行室内试验，确定施工配合比，其压实度和无侧限抗压强度应满足设计要求。改良土正式施工前，应进行试验段填筑，确定施工技术参数。客运专线路基改良土填筑可采用场拌法施工也可采用路拌法施工。规范要求：路基基
41、床底层必须用场拌改良土施工，基床底层以下可以采用路拌改良土施工。1.改良土场拌法施工(1)施工区段应按填筑阶段的不同进行划分，一般宜划分为底层准备区段、拌和摊铺区段、碾压整型区段、检测报验区段。(2)场拌应采用具有自动计量的专用场拌混合料搅拌机械拌和。土块应粉碎，最大尺寸不得超过15mm拌合前，应使混合料的组成和含水率达到规定的要求。(3)在设计规定范围内取土，取土时应清除树木、草皮以及表面腐殖土。当土源发生变化时必须按要求重做配比试验。(4)拌合好的混合料应尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中应覆盖，减少水分损失。(5)底层应平整、密实，具有规定的路拱，表面无松散材料和软弱地段。(6)根据
42、松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度。混合料应先初平，后精平，设专人及时铲除离析混合料，补以新混合料。当下层为细粒土时，应先拉毛，再摊铺混合料。(7)混合料应全断面均匀摊铺，不得出现纵向接缝，不宜中断。当因故中断超过2h时，应设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。(8)混合料摊铺完后，先用平地机初平和整形，再用压路机快速碾压l2遍。对于出现的坑洼应进行平整。(9)整型应按规定的坡度和路拱进行，并特别注意接缝处的整平。在整型过程中，严禁车辆通行。初步整型后，检查混合料的松铺厚度，必要时应进行补料或减料。(10)当混合料接近最佳含水率时，应用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，
43、且表面无明显的轮迹。碾压时纵向应重叠40cm。(11)碾压过程中，表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。碾压结束之前，应用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。(12)两作业区段之间的衔接处应搭接拌和。如图3-1-9所示。图3-1-9 场拌改良土施工工艺2.改良土路拌法施工(1)施工区段应根据施工段所处填筑阶段的不同进行划分，一般宜划分为底层准备区段、上料拌和区段、碾压整型区段、检测报验区段。(2)路拌法施工应选用专用的撒布、拌合机械设备。(3)改良土路拌采用层铺法施工，按填筑宽度及松铺厚度，计算所需被改良填料和改良剂的数量、堆放位置。(4)按计算被改良填料的数量，在
44、已检验合格的底层上首先摊铺被改良填料，初平静压一遍后，检查其填筑层的厚度，测定其含水率及松散干容重。(5)按配合比计算改良剂的单位面积摊铺数量，将改良剂均匀摊铺在已经初平初压的被改良填料表面上。(6)在路拌机拌和一遍后，应检查混合料的含水率。含水率过大时应晾晒，含水率过小时应用喷管式洒水车洒水。撒水车不应在正在进行拌和的以及当天计划拌和的路段上调头和停留。在洒水拌和过程中，应及时检查混合料的含水率，其值宜大于最佳含水率1%左右。(7)拌和深度应深入下层承的表面1cm左右。应设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度，并配合拌和机操作员调整拌和深度，严禁在拌和层底部留有夹层。(8)拌和完成的混合料应均匀
45、。(9)拌和整形后的碾压施工同场拌法。如图3-1-10所示。（五）土工合成材料应用土工合成材料是以人工合成的高分子聚合物为原料，将其制成各种类型的产品。把土工合成材料置于路基土体的内部、表层、边坡及土层之间提高土体的整体工程特性。土工合成材料具有重量轻，抗拉强度高，施工简便等特性。其具有的反滤、排水、加筋、隔离、防渗和防护等基本作用可在路基工程及支挡工程建筑中充分发挥作用。因此在客运专线铁路路基工程中土工合成材料的应用都得到广泛的重视。如图3-1-11、3-1-12所示。在软土地基加固中应用塑料排水板、袋装砂井起到加快软土地基排水的作用。在软基垫层中铺设单层土工格栅、多层土工格栅或土工格室起到
46、垫层加固减小路基差异沉降的作用。在路基边坡铺设土工格栅起到控制边坡压实质量及增大边坡坡度的作用。在坡面铺设三维植被网起到固土植草的作用。在路堑结构中铺设复合土工膜起隔离作用。在排水盲沟中包裹无纺土工布起渗滤排水作用。在碎石垫层中铺设土工格栅时，经碾压后，土工格栅会被硌断。所以土工格栅不应与锐利的碎石直接接触，按设计要求在土工格栅上下铺设砂垫层，避免碾压破坏土工格栅。土工格栅起加筋作用时，其连接应采用连接棒的方式。复合土工布起防排水作用，其连接应采用黏结或焊接的方式。四、客运专线路基工程质量控制要点和方法(1)质量控制要点运输、摊铺、粉碎、拌和、碾压阶段拌和碾压阶段检测、修整、养生阶段运输摊铺土粉碎土料拌和石灰养生检测整形检测整平碾压合格不合格调整图3-1-10 路拌法改良土施工工艺图3-1-11 路堤中应用土工合成材料示意图图3-1-12 路堑中应用土工合成材料示意图1)地基的地质勘探；2)填料的物理、化学及抗蚀变性分析；3)地基或填筑分层土体承载能力检测；4)路堤沉降和水平位移观测；5)路堤压实指标和均匀程度检测；6)过渡段。(2)控制方法仪器检测：地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K、孔隙率n。测量分析：建立沉降、水平位移综合观
