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高速铁路高填方路基帮宽泡沫轻质土施工技术.docx

实用技术成果详细说明书

高速铁路高填方路基帮宽泡沫轻质土施工技术

中铁六局集团北京铁路建设有限公司

国家大剧院壳体钢结构安装工程施工组织计划关键词：高速铁路、营业线、泡沫轻质土、路基帮宽

我国于2002年引进并发展了泡沫轻质土技术，目前已在包括北京奥运鸟巢、北京地铁奥运支线、京珠高速公路、汕头中山东路改造、广佛、佛开高速公路拓宽、河北沿海高速公路、广州亚运工程清河东路扩建改造等大量的基础设施建设工程中得到了成功的应用。

目前我国对于泡沫轻质土的运用主要在市政公路领域，对于既有高速铁路路基帮宽运用较少。在雄忻高速铁路、太焦高速铁路、杭台高速铁路、潍荣高速铁路、京唐铁路、石济客专、天津西站等工程项目中逐步开始应用，取得了良好应用效果。

泡沫轻质土使用的工程材料主要有水泥、复合矿物掺合料、发泡剂、玻璃纤维，均为较常规材料，且泡沫轻质土生产采用一体化工作站，结构简单，安拆方便，采用泵管浇筑，无需使用大型机械填筑压实。在施工中采用泡沫轻质土代替常规填料的施工工艺，不仅解决了狭窄空间路基填筑压实质量难以保证的问题，也避免了帮宽路基、过渡段工后不均匀沉降，减少后期运营维修成本，而且避免了大型机械施工对营业线产生的安全风险。

4.2.1设备进场安装

泡沫轻质土制造设备包含卧式水泥罐、搅笼、操作间等设备，其中卧式水泥罐重量约为3t（非邻近营业线的情况下以立式水泥罐为最佳），采用25t汽车吊进行吊装，拌和机组安装及平面布置见下图：

4.2.2泡沫轻质土制备

泡沫轻质土制作采用现场搅拌法，具体生产工艺详见下图：

图4.2.2：泡沫轻质土的生产工艺

1.泡沫轻质土在施工前应进行工艺性试验，根据地质条件、承载力要求、沉降控制标准确定相应的配合比，确保选用的技术参数满足湿密度检测、流值检测、消泡试验及抗压强度等试验要求，试验方式为现场取样，室内试验。

2.按照施工配合比，将拌和好的水泥浆与泡沫在泡沫轻质土自动化一体设备中充分混合，形成泡沫轻质土通过输送管输送至填筑现场。

3.料浆制备完成到开始制备泡沫轻质土的间隔时间不宜超过45min。

4.泡沫轻质土浇筑施工采用配管泵送方式浇筑。

5.泡沫轻质土容重轻于填土材料，而且其容重和抗压强度可通过不同配合比进行相应调整，采用此技术可大大降低填土荷载，减小地基土压力，填筑后对挡土结构几乎没有侧向压力。

4.2.3路基边坡开挖台阶

泡沫轻质土浇筑前，为保证路基边坡整体性将既有拱型骨架护坡及脚墙基础保留，拱圈内松散土清除后再开挖高0.6m的台阶，台阶宽度不小于1.0m，开挖完成后采用小型机械进行碾压夯实。

图4.2.3：既有路基边坡开挖台阶处理

4.2.4挡土墙底板及边坡铺设镀锌钢丝网、复合土工膜，打入连接钢筋

高强加筋泡沫轻质土顶面以下0.3m、普通泡沫轻质土底面以上0.5m处，以及泡沫轻质土与既有线边坡台阶面上0.2m处各铺设一道镀锌钢丝网。泡沫轻质土每浇筑2.0m厚，铺设一层镀锌钢丝网。钢丝网搭接时，相邻两块钢丝网间的重叠宽度应为20cm～30cm，并采用镀锌钢丝绑扎连接。既有线边坡和填料结合处及泡沫轻质土底面铺设一层复合土工膜，复合土工膜采用热熔焊连接。泡沫轻质土伸缩缝处（含挡土墙伸缩缝处）设一层横向背贴式止水带。

钢丝网铺设完成后于既有线边坡打设HRB400φ25钢筋（钢筋要求防锈处理）锚固泡沫轻质土，以加强与既有边坡的联结，钢筋长度为2.0m，预埋入既有线边坡1.0m，钢筋间距1.0m，梅花型布置，详见下图。

4.2.5分层、分段浇筑泡沫轻质土

为减小泡沫轻质土水化热对浇筑质量影响，对泡沫轻质土采用分段、分区、分层浇筑。现浇泡沫轻质土沿线路方向每7.5m、10m设一道3cm宽横向伸缩缝，其位置与挡土墙伸缩缝对齐，伸缩缝采用高密度泡沫板填充。

图4.2.5：泡沫轻质土分区浇筑

按每个浇筑区路基高度进行划分，单层厚度宜在0.6m～0.8m范围内，以保证单层浇筑的正常施工时间在水泥浆初凝前完成。泡沫轻质土泵送至浇筑场地，利用其流动性大、自流平的特性进行浇筑。

泡沫轻质土具有密度小、质量轻强度大于常规回填土，填筑后形成一个整体、抗冲击性能好、无侧向压力，对地基产生的荷载较小，由此减少沉降和不均匀沉降，具有明显技术优势。

4.2.6泡沫轻质土养护

现浇泡沫轻质土宜分层浇筑，两层浇筑间隔时间宜为10～16h。当两层间隔时间超过16h时，应及时覆盖或洒水保湿养护，直至下一层浇筑；现浇泡沫轻质土表面覆盖养护时应覆盖严密，并应保持膜内有凝结水。泡沫轻质土顶层施工完成后，应立即对表面保湿养护，养护时间不少于7d。

当环境温度低于5℃时，现浇泡沫轻质土应采取保温养护措施。

4.2.7泡沫轻质土顶面防水

2.泡沫轻质土顶面喷涂5mm厚防水层，防水层采用Ⅱ型聚脲高分子材料喷涂，聚脲高分子防水层顶面铺设一层复合土工膜。

3.泡沫轻质土横向伸缩缝及泡沫轻质土与既有线边坡的连接处，设防水加强层，加强层的材料采用喷涂聚脲防水涂料，厚度不宜小于1.0mm，加强层两边均应超出接缝不少于200mm。

4.2.8泡沫轻质土顶路基填筑

基床施工时必须在泡沫轻质土同条件养护强度达到3.4MPa时方能展开施工，施工时严禁自卸车、压路机、推土机等大型机械直接在泡沫轻质土顶面行走，应采取边卸料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾压。

图4.2.8：泡沫轻质土顶部土方填筑

5.1解决了狭小空间内大型机械无法施工，有效提高施工效率。

5.2解决了传统路基填筑过程中边角无法压实，易引起工后不均匀沉降问题。

5.3利用其轻质的特点贵州脱贫攻坚投资基金城乡供水巩固提升子基金锦屏县项目施工c2标段招标文件.pdf，保障了既有路基稳定性。

5.4结合现场具体情况，总结适用于高速铁路路基帮宽泡沫轻质土施工工艺。

5.5提高施工效率，对土地利用、环境保护等具有重要经济效益。

采用泡沫轻质土进行路基填筑是利用泡沫轻质土流动性大、自流平的特性，回填面以下既有路基骨架护坡及脚墙无需破除，护坡底部可填充密实，泡沫轻质土填筑以后，护坡脚墙、泡沫轻质土、挡土墙之间可形成整体结构，更有利于既有路基边坡稳定。避免了帮宽路基工后不均匀沉降，减少后期运营维修成本。

津兴三标胜芳站路基帮宽共1.5万方泡沫轻质土，按传统填料碾压填筑工艺需在天窗点内施工，共需约32个天窗点，按每月15个天窗点考虑，则需65天完成路基填筑，采用泡沫轻质土实际施工工期为35天，节约工期30天。营业线施工监护配合人员每天需要6人，按照节约工期30天约节省监护配合费用9万元。既有骨架护坡由于浇筑泡沫轻质土并未进行拆除，约节省成本165万元。本工点施工距离900m，利用泡沫轻质土可长距离运输的特点，减少了施工便道，可减少施工成本。

采用泡沫轻质土代替传统路基填料进行路基帮宽142.竖井（工作坑）喷锚支护安全技术交底，有效避免了传统填料过程中扬尘及大量使用机械产生的环境影响，从施工用地、排气降尘、有害气体损害健康、人员防护措施等方面实现了节电、节能、节材、环保的绿色工程，具有显著的环保节能效益。

2022年5月16日至2022年6月20日，本技术在新建天津至北京大兴国际机场铁路胜芳站路基帮宽中成功应用。

在津兴三标应用过程中，不但路基填筑质量得以保证，而且加快了施工进度，有效解决了挡土墙底部与扶壁间无法采用大型压路机碾压的施工问题。解决了以往路基填筑工后沉降问题，确保后期运营安全，降低维修成本。施工过程中对既有运营线影响较小，保证了营业线行车安全，应用效果良好。