随着我国“八纵八横”高速铁路网的不断完善，新建铁路与既有铁路进行交叉、并行或合并引入的情况会越来越多，在新建铁路接入既有运营高速铁路的建设中，传统的路基填料及施工工艺已无法满足附加沉降要求。由此，越来越多的接轨路基工程采用泡沫轻质土进行填筑，以减少既有路基的附加沉降。泡沫轻质土因其具有轻质性、密度与强度可调性、高流动性、不可压缩及高强性、施工便捷性、良好的施工性和环保性等特点已在公路、铁路路基工程中得到较广泛的应用。然而，在有关高速铁路帮填路基工程现浇泡沫轻质混凝土施工工法方面的报道鲜有案例。为此，本文介绍了一种采用HT-18机组进行现浇泡沫轻质土的施工工法，并依托鲁南高铁曲阜东站并轨段路基工程，对该工法在高速铁路帮填路基施工中的应用性进行探讨。
一、施工工艺流程及特点
（一）工艺流程
本文介绍工法的基本流程见图1。
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图1 施工工艺流程
（二）工艺特点
1.泡沫轻质土HT-18机组采用连续浇筑施工，每台班（8小时）可浇筑1200m³，具备施工效率高、精确度高、自动化的优势，并大大的减少了劳动力配备，降低了施工成本。
2.机械自动化，采用计算机控制泡沫密度，湿密度，气压，油温等，出料均匀，泵送距离远。
3.采用标准化轻质土拌合站，采用成组泡沫轻质土制备及泵送机组，实现了连续性、稳定性、高效施工，使铁路施工更加标准化、程序化。
二、施工技术要点
（一）泡沫轻质土制作要点
1.采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；
2.应能设置稳定的发泡倍率，并生成标准泡沫密度的泡沫；
3.轻质混凝土水泥浆的拌合制作与轻质混凝土的拌合制作应分开进行；
4.轻质混凝土制作设备应具有原材料自动化计量功能，在拌合制作轻质混凝土时，应能调节水泥浆或泡沫流量；
5.拌合制作成型过程中，搅拌时间应确保各组分混合均匀。水泥浆或轻质混凝土在出料装置中的停止时间不宜超过2小时；
6.轻质混凝土浇筑施工采用直接泵送或配管泵送方式。
（二）泡沫轻质土浇筑施工要点
轻质混凝土路基浇注施工前，基底无明显积水、无松软土；按设计地基处理加固施工完成满足设计和规范要求；浇注区平面尺寸不小于设计，基底高程与设计值的偏差不超过±10cm；
1.浇注区与浇注层划分：
当轻质混凝土路基工程量较大时，高温环境施工与大体积浇注的水化热对轻质混凝土质量影响大，为严格控制轻质混凝土施工质量，应对全线的轻质混凝土路基采用分段、分区、全面分层浇注。浇注区的划分应符合以下要求：当路基纵横向尺寸较大时，浇注区顶面面积最大不应超过400m2，以200m2～300m2为宜；施工平面单个浇注区长轴方向长度按10m一个浇注区进行划分。按每个浇注区路基高度进行划分，单层厚度宜在0.3m～1.0m范围内按0.6m控制，以保证单层浇注的正常施工时间在水泥浆初凝前完成；且每一浇筑区该层应一次性浇筑完毕。
2.变形缝设置：路基总体上除设计图纸有明确标识外，纵向每隔10m，设置一道横向布置的变形缝，采用2cm厚的高密度泡沫板支挡间隔分缝，泡沫板为临时支档模板兼做变形缝填充，不得抽掉，木泡沫板贯穿整个轻质混凝土路基，变形缝必须保证铅垂。
3.轻质混凝土浇筑至镀锌钢丝网设计位置后，按照设计要求铺设镀锌钢丝网，继续浇筑轻质混凝土高强加筋轻质混凝土浇筑完毕后，施工聚脲高分子防水层，按照要求在帮填，回填区伸缩缝处设置止水带。
4.侧向挡板安装
侧向挡板安装施工工艺流程为：测量放样→检查位置及标高→安装侧向挡板→浇注轻质混凝土→养护→拆除侧向挡板。侧向挡板应垂直且定位准确，外侧平面位置偏差不应超过1cm，浇注过程中派专人检查，严格防止移位。模板的拼接缝应严密，不漏浆。施工时，应特别注意对模板的支护，以避免轻质混凝土压力及其它外力影响其位置或引起倾倒。在轻质混凝土路基浇筑高度达到单级台阶高度且轻质混凝土固化24小时后，侧向挡板方可拆除，拆除须缓慢进行，按顺序分段拆除，严禁猛撬、硬砸或大面积撬落和拉倒模板，以免损坏轻质混凝土。
5.轻质混凝土的浇注
对于纵向与桥梁、通道相连的轻质混凝土路基，应待桥梁桥面铺装完成后再进行轻质混凝土的浇注施工，严禁在轻质混凝土路基两侧修筑上行便道进行路面施工。轻质混凝土单个浇注区浇注层的浇注施工时间应控制在水泥浆初凝时间内。同一区段上下相邻浇筑层，当施工期气温不低于15℃，最短浇筑间隔时间可按8小时控制；否则，浇筑间隔时间应不低于1天。轻质混凝土单个浇筑区浇筑层的浇筑施工时间应控制在2小时内。应沿浇注区长轴方向自一端向另一端浇注；如采用一条以上浇注管浇注时，则可并排地从一端开始浇注，或采用对角的浇注方式。浇注过程中，当需要移动浇注管时，应沿浇注管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇注管；如确实需要左右移动浇注管，则应将浇注管尽可能提出当前已浇注轻质混凝土表面后再移动。浇筑时出料口宜埋入轻质混凝土内。进行扫平表面时，应尽量使浇注口保持水平，并使浇注口离当前浇筑轻质混凝土表面尽可能低，浇筑管出料口离当前浇筑面的距离不宜高于1.0m。
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图2轻质混凝土现场浇筑作业
6.养护与维护
轻质混凝土浇筑区顶面浇筑至设计高程后，采用无纺土工布覆盖结合洒水的方式养护，养护时间不低于7天。轻质混凝土路基顶部填土施工前，严禁其上行驶工程机械；局部地段，无法回避时，应在合适位置铺设厚度不小于50cm的临时保护层或采用钢板覆盖的方式作为临时便道，以提供工程机械行驶。基床施工时必须在轻质混凝土同条件养护强度达到1.6MPa时方能展开施工，且施工时，严禁自卸车、压路机、推土机等大型机械直接在轻质混凝土顶面行走，应采取边卸料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾压，即卸料车、压路机应在推平机械的后端卸料和行走。
7.与其他工序的衔接
（1）高强加筋轻质混凝土顶部应尽量施工平整，以保证聚脲高分子防水层施工质量。严禁在轻质混凝土表面不平整时切割打磨其顶面。
（2）防水层和基床表层应在高强加筋轻质混凝土相同条件养护试件强度不低于设计强度时，方能展开施工，在工期特别紧迫时，相同条件养护试件强度至少不低于0.6mpa。
（3）接触网立柱基础应与轻质混凝土施工同步施工，浇筑轻质混凝土前必须事先与设计院站后接触网专业进行沟通，确定接触网具体位置里程及预埋接触网位置及形状。轻质混凝土浇筑完成后严禁切割，钻孔。
8.镀锌金属网施工
金属铺设前，应检查其外观，有明显锈迹的金属网，不能采用。金属网按照设计要求位置铺设。铺设时，应展开铺平，避免出现卷起现象，并采用U形钉进行锚固，纵向锚固间距2m，横向锚固间距1.0m。相邻幅的金属网平面位置应重叠搭接，搭接宽度不少于5cm，搭接处用塑料扎扣绑扎并用U形钉锚固，相邻绑扎点间距不应超过10倍网眼边长。在变形缝位置，金属网应断开铺设。顶部两层金属网铺设时应按设计预留防撞栏立柱钻孔安装位置。
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图3 镀锌金属网施工
9.HDPE防渗土工膜施工
轻质混凝土路基顶部浇注完毕7天内应进行必要的洒水或覆盖养护，其后方可铺设防渗土工膜。不同轻度的轻质混凝土填筑高程严格按照设计要求施工，轻质混凝土路基顶部防渗土工膜铺设时搭接应采用热焊的方式，搭接宽度不小于10cm。铺设时，应展平拉紧，避免局部卷起的现象，必要时，可采用U型钉进行锚固，刺破地方采用聚苯乙烯泡沫胶进行填堵。
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图4 防渗土工膜施工
三、注意事项及保护措施
（一）施工注意事项
当一般路基段处理、路基填筑完成后，方能施工另一侧的轻质混凝土。一般路基段在搭接段纵向应向轻质混凝土路基段沿设计坡线超填0.5m再反开挖台阶。应收集当地历史气候资料及施工期的天气预报，为异常天气的施工提前制定相关预防保证措施。当遇大雨或暴雨或持续时间较长的小雨天气，未固化的轻质混凝土表面应采取遮雨措施，防止雨水消泡。
要合理划分施工平面的浇注区，结合设备的产能，确保能快速稳定地在水泥的初凝时间前完成单个区域的浇注，避免后浇注的轻质混凝土流动对已浇注的轻质混凝土强度形成的扰损。夏季高温施工时水泥凝结速度快，要注意控制并尽量缩短水泥浆从搅拌到混合利用的时间。
铺设铁丝网、土工膜及安装模板时，锚固钉及锚固木桩尽可能少用，以保护轻质混凝土的完整性。防渗土工膜和金属网均应横向铺设。
（二）成品保护措施
禁止在已浇完尚未固化的轻质混凝土里走动，在以完成区域设置警示牌，警戒线。尽量减少在固化后尚未达到设计强度的浇注区内走动，如施工必需进入时，应在浇注区轻质混凝土面层铺垫模板，在其上行走。轻质混凝土在夏季高温施工时，浇注体水化热大，内外温差作用易产生温度裂缝，表层轻质混凝土因高温蒸发失水过快会致使表层强度降低。每层浇注完毕后应采用防渗土工布进行覆盖保湿养护。最后一层浇注完毕后，养护龄期不低于7天。对于路床部位的轻质混凝土，应特别注意加强养护。
需要特别注意的是，路面结构层或素土回填施工时，应避免大型机械如自卸车直接在轻质混凝土顶部行走，应采取边推平、边卸料的前进方式进行摊铺和碾压，即卸料车应在推平机械的后端卸料，避免轻质混凝土顶部因承受车辆的集中荷载及碾压而导致破坏。土工膜铺设后应尽快进行包边土施工，避免土工膜长时间暴晒而导致老化。
综上所述，结合鲁南高铁曲阜东站并轨段路基工程实践证明，与传统的常规路基施工相比，该施工方法具有效率高、机械化程度高及自动化程度高的特点。采用HT-18泡沫轻质土连续法施工，施工速度较快，可连续作业，且无需大量的人工，机械设备等物资的投入。针对新建鲁南高速铁路邻近京沪高铁营业线施工的情况，经过实践研究，考虑足够的安全系数，确定采用HT-18泡沫轻质土连续法施工可以有效解决邻近京沪高铁营业线施工的安全问题，并通过优化施工方案，制定具体安全措施，确保邻近营业线施工安全。该技术可应用于长大铁路项目中，并通过计算确定路基浇筑的施工工效，施工质量、施工工艺达到国内先进水平；同时，为类似工程提供了新经验。
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