中铁十局集团第四工程有限公司 江苏连云港 222000
摘要：近年来，沿海区域高速铁路网进入快速发展时期，路基施工技术也在不断更新，特别是为适应沿海区域淤泥质软弱土层的特殊地层构造而采用的路基填筑新材料的应用。轻质混凝土作为一种新材料己被广泛用于公路路基等诸多领域，但其在沿海淤泥质软弱土层铁路路基中应用尚属首次，本文以上合组织（连云港）国际物流园专用铁路工程淤泥质软弱土层轻质混凝土路基的成功实施为例，针对该工程施工特点，介绍轻质混凝土路基在沿海淤泥质软弱土层下的设计和综合施工技术，为今后类似铁路路基施工提供一定的参考依据。
关键词：轻质混凝土；铁路路基；淤泥质软弱土层；发泡剂；沉降变形
引言
随着沿海区域高速铁路铁路网建设的快速发展，以及沿海区域淤泥质软弱土层的特殊地层构造，传统的软弱土层路基填料与结构型式出现压实不均、挖填量大及沉降变形控制等问题。因此，亟需找出能够满足铁路路基工后沉降的材料及对应的施工方法。轻质混凝土作为一种新型材料，己被广泛用于公路路基等诸多领域，但其在沿海淤泥质软弱土层铁路路基中应用尚属空白，因此研究铁路荷载前提下软弱土层轻质混凝土路基综合施工技术，总结科学的施工方法和工艺参数，利用轻质混凝土的质量轻、强度高、施工便捷等优点，解决软弱土层铁路路基沉降变形的难题，对沿海铁路网的建设有着积极的现实意义。
一、工程简介
上合组织（连云港）国际物流园专用铁路工程（简称“上合铁路”）位于江苏省连云港市，是江苏省、连云港市呼应国家“一带一路”战略布局，承担战略任务的重要载体，也是中哈物流合作基地和上合组织出海基地的重要组成部分。线路全长13.948公里，包含路桥隧站场轨道及通信电力等全部工程，本工程软土路基段采用水泥搅拌桩加固处理，填料为AB组料。山南站作为轻质混凝土路基试验段，长度200米，高度5米，顶宽16米，边坡坡度为1：0.05，湿密度700kg/m³，无侧限抗压强度1.5Mpa；基础设计为C35钢筋混凝土条形基础，顶部设置与复合面板契合的卡槽。2019年7月顺利完成了地基加固处理，2019年11月成功完成试验段路基本体轻质混凝土浇筑，为上合铁路建设运营打下坚实的基础。
二、水文地质
水文特征：主要为第四系孔隙潜水，上部含水层为第四系全新统淤泥，下部含水层为第四系上更新统粉土砂类土层，微具承压性。地下水主要接受大气降水、地表水和地下水侧向径流补给，水位年变化幅度1-2m，水位埋深0.6-0.7m。
地质构造：主要为第四系全新统淤泥，各土层依次为：①黏土：软塑，承载力80kPa，层厚0.7m；②淤泥：流塑，承载力40kPa，层厚15.3m；③粉质黏土：硬塑，承载力180kPa，16m以下。
三、施工工艺及质量控制措施
（一）施工流程
软基加固处理→通过试验确定配合比→泡沫浆料制备→混泡形成轻质混凝土→基层洒水湿润→将轻质混凝土泵送至施工作业面→浇筑轻质混凝土表面并按要求刮平→轻质混凝土具有初期强度后铺设钢筋网→浇筑下一层（30-80cm）→各层依次浇筑完毕→验收。
（二）轻质混凝土制备、输送方式和距离
固定轻质混凝土内的气泡，主要依靠水泥的胶凝作用，在配合比设计时应采用较高的水泥含量。本工程配合比为水泥：水：泡沫剂=431kg：259kg：0.6kg。泡沫剂稀释比列，泡沫剂：水=1：50。
轻质混凝土中含有大量的气泡，在搅拌完成后采取输送泵进行输送，气泡消解量最小。采取混凝土运输车和其他方式，振动较大，气泡消解量也大。根据目前掌握的轻质混凝土原材、配合比，在保证施工质量的前提下，能够泵送的最长距离为500ｍ。本项目施工时输送距离控制在300ｍ左右。
（三）浇筑区、浇筑层的划分
本工程沿线路方向每隔15m设置一道贯穿整个轻质混凝土路基横向变形缝，缝宽1cm，缝内用竹胶板填充，分割缝可依据变形缝设置竹胶板分割。轻质混凝土单层浇筑厚度设置为0.8m为宜，最小厚度大于0.2m。单个浇筑区内单层浇筑应在3小时内完成，且单层浇筑方量小于200m³。
（四）轻质混凝土路基浇筑
1.轻质混凝土第一次浇筑前应对基底按相关规范要求进行验收，确保基底无杂物积水，高程及平面尺寸应满足相关设计标准。基底清理完成后，先进行路基两侧C35混凝土条形基础施工，基础宽0.6m，厚0.3m，在基础内侧一次浇筑成型0.6m厚轻质混凝土，浇筑时出料口埋入轻质混凝土中。
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2.面板采用复合型轻质混凝土，由混凝土材料和高性能泡沫混凝土材料预制构成。面板外侧为混凝土材料，强度为C35，厚度为8.5cm；面板内侧为高性能泡沫轻质混凝土，材料无侧限抗压强度为8Mpa，厚度为16.5cm。面板共分两种模块且两种模块结构尺寸均相同，仅A型模块无预埋，B型预埋铁丝网或格栅；面板之间通过卡槽固定，并通过预埋铁丝网与路基主体连接，形成整体。
3.在轻质混凝土连续浇筑时，间隔时间以下层浇筑层硬化程度来控制，且大于6h。每一浇筑区段应在浆料初凝时间内浇筑完毕，浇筑时间不大于3h；水泥浆拌制完成到拌制轻质混凝土的间隔时间不应大于3h。
4.浇筑过程中沿线路方向自一端或底端向另一端或高端进行浇筑，多管浇筑时需从一端开始同步浇筑。浇筑管应沿浇筑方向前或向后移动，不要直接左右移动；如确实需要左右移动，则应先将浇筑管提出当前已浇筑混凝土表面后再移动。轻质混凝土浇筑中，浇筑管出料口距离正在施工的浇筑面高度不大于2m。进行面层浇筑施工时，厚度宜为1m，顶面预留3%坡度。
5.当前浇筑层浇筑接近结束时，应在浇筑层内按规定频率取样湿密度、气泡含量和流动度检测，当某一检测点不合格时，应及时对周围进行处理。
（五）养护与维护
轻质混凝土路基顶面浇筑至设计高程后，应及时铺设土工膜或塑料薄膜进行表面覆盖，以对轻质混凝土进行保湿养护，最后一次浇筑完毕后，养护龄期不少于7天。在养护期内，不允许在其上直接停放机械设备或行驶车辆；如出现机械设备或车辆意外在轻质混凝土上直接行驶的情况，应对行驶痕迹附近被破坏的混凝土进行清除并补填；养护期结束后，如需要在轻质混凝土路基顶部行驶车辆，应在基顶先行铺设保护层。
（六）质量验收标准及保证措施
1.质量验收标准
轻质混凝土浇筑过程中质量控制主要包括材料的计量、湿密度、气泡含量和流动度。轻质混凝土养护期后的质量验收主要包括主控项目验收和一般项目验收。主控项目验收包括：表干容重和抗压强度，一般项目验收包括：外观质量检验和实测项目。验收标准均参照《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》（CJJ/T177-2012）。
2.质量保证措施
①轻质混凝土是一种大水灰的流态混凝土，由于泡沫剂所产生泡沫的稳定时间有限，为了保证气泡不破碎，胶凝材料应缩短凝结时间，应采用硅酸盐水泥为胶凝材料来拌制轻质混凝土，水泥浆的凝结时间采用外加剂来调整，轻质混凝土水灰比越大，则促凝效果越低，加入促凝剂的混凝土水灰比一般为0.4。
②轻质混凝土拌制中通常采用机械或压缩空气的方法将泡沫水溶液制备成泡沫，因此发泡剂的选取与混凝土的质量息息相关，只有发泡能力强、泡沫和浆料混合时薄膜不被破坏、具有足够的稳定性、有利于胶凝材料的凝结和硬化，才适合用来生产轻质混凝土。
③浇筑施工时，通过在施工中采用自动化程度较高的轻质混凝土专用生产设备，并在浇筑过程抽查混合料的湿密度，避免因浇筑的浆料湿密度不均匀，出现轻质混凝土浇筑质量不均匀现象。
结论
综上所述，本工程采用轻质混凝土路基新工艺，总结了沿海铁路淤泥质软土路基轻质混凝土综合施工技术，有效控制支挡结构的变形，降低路基工后沉降，保证路基整体的稳定性，质量满足设计及验收标准要求。工艺参数分析表明：施工时控制水灰比在0.6以下，材料密度在700kg/m³左右，分层浇筑高度控制在1m以下，既可保证工程质量，也可加快进度，节约成本。
参考文献：
[1]《铁路路基工程施工质量验收标准》，（TB10414-2018），中国铁道出版社，2019.02
[2]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》，（GBTB10424-2018），中国铁道出版社，2019.02
[3]《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》，（JTG/T D31-02-2013），人民交通出版社，2013.05
[4]《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》，（CJJ/T177-2012），中国建筑工业出版社，2012.05
作者简介：
杨学臻，1985年12月，男，汉族，江苏沛县，工程师。