张春景
(中国铁建十二局集团第一工程有限公司，山西临汾 041000)
1 工程概况
广州动车段是武广客运专线重要的配套项目，同时也是铁道部确定的全国四大动车组检修基地之一，其检修范围重点辐射华南及珠江三角地区，覆盖京广(部分)、广深港客运专线、广珠城际和沿海快速通道(部分)。
广州动车段位于广州市番禺区钟村镇与佛山市顺德区北窖镇交界地带的古东村、古西村至三桂村境内，线路由北西向东南延展，穿越地段多为渔塘、菜地及苗圃。
广州属亚热带季风气候，由于背山面海，雨量充沛，全年中4月～9月为雨季，多台风。
广州动车段一分部站场路基填方200余万立方米，站场面积大，路基最宽处宽度为285 m。前期由于征地拆迁影响，耽误土方施工最佳时节;此处土源紧缺，运距遥远，陆路运输不畅，进度缓慢;同时工期紧，当时雨季来临，按常规方法施工，根本不能满足工期要求。考虑到吹砂法填筑路堤适用于临河而多砂且可用吹填方式填筑路堤的地区，它具有施工不受雨季影响的优点，同时站场南靠碧江，北临石壁河，有良好的吹砂施工天然条件，故我部决定采用吹砂法和常规填筑法同时进行广州动车段站场路基填筑。
2 吹砂法填筑站场路基施工工艺
吹砂法填筑站场路基施工工艺框图见图1。
图1 吹砂法填筑站场路基施工工艺框图
3 吹砂法填筑站场路基施工方案
3.1 吹填范围
G1DK1+500～G1DK2+300段的软基加固区上进行吹砂法填筑，非加固区按常规填筑进行。
3.2 吹砂点设置
选择石壁河和碧江两处吹砂点分别向站场内吹砂，碧江点负责G1DK1+500～G1DK1+900段的吹填，石壁河点负责G1DK1+900～G1DK2+300段的吹填，石壁河点设2个吹砂口，碧江点设3个吹砂口，具体布置见图2。
图2 G1DK 1+500～G1DK 2+300段路基吹填分仓示意图
3.3 吹填分仓
吹填施工按分仓、围堰、吹填进行，分仓按分部分项检验批划分(我部站场路基经业主、监理同意，按纵向100 m，横向40 m为一个检验批，检验批已提前确定好)为准，两处吹砂点分别由靠近吹砂点一侧向另一侧推进。
3.4 吹填厚度
吹填分层厚度按每层90 cm控制。
4 吹砂法填筑站场路基施工方法
4.1 地基底层处理
测量班放出边线后，进行清表、清淤。鱼塘施工前必须围堰抽水，以达到干塘效果，清表深度为50 cm～100 cm。
4.1.1 塑料排水板加固区
整段软土地基插板结束后，整平第一层中粗砂垫层，厚30 cm，铺设好土工格栅。土工格栅的受力方向应垂直线路方向铺设，两幅间纵向可不搭接，但应密贴铺设。受力方向(沿横断面方向铺设)中间不得断开或搭接，受力方向确需搭接连接时，应采用可靠措施，连接强度不低于设计容许抗拉强度。铺设土工格栅时，砂层表面应平整，铺设要平顺，不容许有褶皱，应尽量拉紧，并用竹钉固定，不得有坚硬凸出物，严禁压路机直接在土工格栅表面上进行碾压。土工格栅严禁暴晒，应随铺随盖砂，以免降低土工格栅的强度。然后均匀等厚地铺设第二层中粗砂垫层，厚20 cm，要求覆盖住塑料插板。压路机静压3遍～5遍，检查其密实度，要求达到90%以上。
4.1.2 水泥搅拌桩加固区
待检测完成后，在搅拌桩桩顶、路基基底铺设0.5 m砂砾石垫层，内铺一层土工格栅，土工格栅铺设同上。压路机静压3遍～5遍，检查其密实度，要求达到90%以上。
4.1.3 非加固区
1)清除。对有机土、腐殖土进行清除。2)换填。非加固区地基采用透水材料回填(换填)处理。
4.2 围堰施工
吹砂法填筑前为防止吹填水肆意横流，应先在路堤两坡脚处各做一道纵向围堰，在鱼塘处围堰设计为永久围堰，围堰顶宽按设计尺寸2.0 m施工，其他地段临时围堰顶宽按1.0 m施工。围堰不宜一次修筑到标高，应逐层吹填逐层加高，每次按1.2 m～1.4 m控制。同时还应预留路堤沉降量，做好预加宽处理，否则沉降后永久围堰顶宽度不能保证。
围堰材料:路基坡脚处采用粘土袋装堆码，以后作为路基包边土，在路基内围堰用袋装砂堆码，确保质量，防止被水冲刷。根据分仓长度要求做多道横向分隔封闭围堰，分隔围堰就地取材，用推土机将吹填的砂料推拢而成，外衬双层塑料布，构成分仓吹填区分层吹填。中间部分分仓面积为100 m×40 m，线路两侧最外侧以剩余面积分仓。分仓长度以分部分项检验批划分为准(纵向100 m)，分仓宽度以分部分项检验批划分为准(横向40 m)。
4.3 填料要求
砂料的选择:吹砂路堤施工采用船运吹砂填筑，其粗砂因容易得到较高的密实度而成为填砂路堤的首选填料。吹砂填筑时，细砂也可以使用，微含粉(粘)土砂应慎重采用，粉(粘)土质砂不宜采用，砂料含泥量(小于0.074颗粒含量)不宜大于15%(以重量计)，因水流不易排出，会形成水囊，影响填筑质量。
4.4 施工要求及施工方法
吹填时排砂口喷出的砂、水、少量泥混合料中，砂料仅占10%左右，大量的河水必须通过适当的通道排走，否则将产生较大的流体液体或半液体压力，水排不走，势必影响路基砂稳定及密实。另外，排砂口水压较大，要求排砂口与围堰之间有一定距离，一般为10 m～20 m。
4.4.1 吹砂填筑设备
运砂船运砂至抽砂船旁，抽砂船利用水力的作用，将用高压水枪喷射出的水流冲起的砂粒在水泵的抽力作用下通过管道输送到站场路基上，局部用推土机推平，再冲水使之密实。本抽砂船的抽砂功率为280 kW，管径200 mm～300 mm，输送长度为200 m～500 m。
4.4.2 吹砂路堤堤内水流的排出
吹填路堤堤内河水沿围堰边流入排水通道，由排水通道排出，仓内吹填示意图见图3。
4.4.3 吹填水的排除
路堤吹填时，因带有大量的河水，需要及时排除，以免产生过大的液体压力。因此，在吹填开始前，应做好充分的准备工作，修筑好吹填排水通道。沿站场路基两侧各挖一条宽1.5 m，深1 m的排水通道，排水通道与涵洞相连，在通道汇集处挖一沉淀池，吹填水汇集沉淀后流入河道，必要时使用大型抽水机排入河中。
4.4.4 排砂管及排砂管支承
排砂管由水上部分和岸上部分组成。水上排砂管由钢管和橡胶管连接而成，用浮筒支承于水面上，水上排砂管应布设成平缓的弧形，以便抽砂船可以在一定范围内移动。陆上排砂管一般支承在地面上，在排砂口部分必须用支架支承牢固，在排砂管与陆上排砂管连接处应设立平台或支架，并采用橡胶管连接。排砂管管道水上采用φ300 mm的钢管，站场内采用φ200 mm的PVCU形环保给水管，逐节接长，逐步推进，按多幅循环作业。
图3 仓内吹填示意图（单位：m）
4.4.5 吹填方式
根据站场实际情况，采取路基分仓吹填，分仓长度以分部分项检验批划分为准(纵向100 m)，分仓的宽度以分部分项检验批划分为准(横向40 m)。分仓吹填时，将排砂管沿路基横向布设，一次性吹填够本仓本层厚度后，接长管道，再吹填下一仓，由推土机进行平整。本层施工完后，再逐渐拆减管道，吹填下一层，循环往复，直至全幅施工完毕，将排砂管移到下一幅。排砂管在本仓内由人工抬着频繁移动，确保吹填砂厚度均匀。
4.4.6 填砂路堤的压实
采取吹填方式施工的填砂路堤，均应采取分层吹填、分层检测的办法。考虑到试验规程要求，吹填方式的分层厚度定为0.9 m。用吹填法，可不必碾压，吹填路堤不经扰动的密实度可达90%以上，可满足基床以下压实度要求。
4.4.7 试验检测方法
1)相对密度法。用灌水法检测，挖掉45 cm检查下层，合格后检查上层，密实度不小于90%即可。2)K30法。待排水固结后每层(90 cm)检测。
5 沉降观测方案
动车段路基填筑时，沿线路纵向每隔20 m～30 m，沿路基中心、坡脚两侧外距坡脚2 m，10 m设水平外移观测桩(直径0.1 m，桩长1 m，出露地表0.3 m，桩面设铁钉1个，铁钉外露1 mm)，沿横断面方向每30 m～50 m设置沉降观测设备进行沉降观测，在路堤填筑过程中，边桩水平外移量每昼夜不得超过5 mm，路堤中心沉降量每昼夜不大于10 mm。
6 质量保证
1)控制层厚不超过90 cm。
2)塑料排水板及水泥搅拌桩加固区之上起初50 cm厚砂垫层必须是干净中粗砂。
3)排水要彻底，水排不走会影响到路基的密实。
7 施工注意事项
在塑料排水板地基上进行吹砂施工要解决沉降和失稳两个问题。总的来说应按“慢填、预压加观察”的原则填筑，应按设计要求的加载速度进行加载，同时，要埋设沉降板，加强观测，控制指标不应仅以日沉降量为单一指标，要综合考虑沉降增长速率。每仓吹填90 cm厚应间隔一段时间，待砂层初步固结稳定后再吹填下一层。
8 结语
用吹砂法填筑站场路基，未受到雨季影响，缩短了施工周期， 圆满完成了站场路基施工任务，保证了施工工期。
