客運(yùn)專線路基基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù).doc

廈深客運(yùn)專線路基基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)張嘉強(qiáng)（中鐵二十三局集團(tuán)廈深客運(yùn)專線指揮部）摘 要 廈深客運(yùn)專線無碴軌道路基基床表層采用0.7m厚級(jí)配碎石填筑，本文對(duì)級(jí)配碎石的施工技術(shù)及試驗(yàn)檢測(cè)作了初步的總結(jié)探討，以期對(duì)類似工程起指導(dǎo)借鑒作用。關(guān)鍵詞 客運(yùn)專線 基床表層 級(jí)配碎石 施工技術(shù)1.概述 新建鐵路廈門至深圳客運(yùn)專線設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h，為有砟軌道，路基允許最大工后沉降為15mm。由中鐵二十三局集團(tuán)施工的XSGZQ-9標(biāo)段正線長(zhǎng)51.56km，其中路基長(zhǎng)14.8Km,占線路全長(zhǎng)的28.7%。廈深客運(yùn)專線在建設(shè)伊始，就具備了“開通速度高，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)新；質(zhì)量要求高，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)新；技術(shù)含量高，施工工藝新”這樣一個(gè)“三新三高”的特點(diǎn)。對(duì)于作為軌道基礎(chǔ)的路基基床，其上部受列車動(dòng)荷載作用和自然條件因素影響最為嚴(yán)重，為了防止沉降超標(biāo)，就要求基床應(yīng)具備一定的條件，如合理的結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)質(zhì)的填料、高標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)質(zhì)量等，以控制填料的壓密沉降和重復(fù)荷載作用下的累計(jì)塑性變形。路基基床由表層和底層組成，表層厚0.7m，路堤段基床底層厚2.3 m，路塹段基床底層厚0.5 m，路基頂面級(jí)配碎石層范圍內(nèi)13.0 m，其兩側(cè)至路肩向外設(shè)4%橫向排水坡?；脖韺釉O(shè)計(jì)為級(jí)配碎石填筑，本文重點(diǎn)介紹基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)。2.基床表層施工技術(shù)2.1基床表層填料和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)2.1.1基床表層填料采用級(jí)配碎石的粒徑、級(jí)配及性能應(yīng)符合鐵道部現(xiàn)行廈深客運(yùn)專線鐵路路基施工技術(shù)細(xì)則的規(guī)定。2.1.2級(jí)配碎石基床表層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：按客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)要求，級(jí)配碎石基床表層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd和孔隙率n三個(gè)指標(biāo)控制，目的是既要保證路基的剛度，同時(shí)又控制由于孔隙率過大產(chǎn)生過大的壓密變形。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見表1：基床表層級(jí)配碎石壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)表1填料厚度（m）壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)地基系數(shù)K30(MPa/m)動(dòng)態(tài)變形模量Evd(MPa)孔隙率n(%)級(jí)配碎石0.7019055182.2主要機(jī)械設(shè)備配置根據(jù)工期要求及拌合站工作能力配置機(jī)械設(shè)備如表2： 表2 機(jī)械名稱臺(tái) 數(shù)型號(hào) 、功率備 注推土機(jī)2TY220挖掘機(jī)2PC220自卸汽車1015噸壓路機(jī)23YJ21三輪自行式2BW 225D-3單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)裝載機(jī)2ZL50平地機(jī)2PY180 碎石設(shè)備2YS600A級(jí)配碎石拌和設(shè)備1WCB-300灑水車1東風(fēng)140合 計(jì)262.3施工工藝2.3.1施工區(qū)段劃分及工藝流程圖2.3.1.1施工區(qū)段劃分路基基床表層分三層填筑，下層填筑厚度為25cm，中層填筑厚度為25cm上層填筑厚度為20cm。每層按四區(qū)段施工：修整驗(yàn)收基床底層區(qū)段、拌制運(yùn)輸區(qū)段、攤鋪碾壓區(qū)段、檢測(cè)修整區(qū)段。2.3.1.2施工工藝流程圖2.3.2驗(yàn)收基床底層（1）在基床底層表面，放中線，測(cè)高程，檢查幾何尺寸，放基床表層邊樁；（2）核對(duì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是否滿足驗(yàn)標(biāo)要求。對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的基床底層進(jìn)行修整，使其達(dá)到基床底層標(biāo)準(zhǔn)要求。2.3.3拌合運(yùn)輸級(jí)配碎石混合料用級(jí)配碎石拌和設(shè)備在拌和場(chǎng)集中進(jìn)行拌和，混合料需拌和均勻，采用不同粒徑的碎石和石屑，按預(yù)定配合比在拌和設(shè)備內(nèi)拌制級(jí)配碎石混合料。在正式拌制級(jí)配碎石混合料之前，必須先調(diào)試所用的場(chǎng)拌設(shè)備，使混合料的顆粒組成、級(jí)配和含水量都能達(dá)到規(guī)定的要求，并通過試驗(yàn)段的試拌、試鋪總結(jié)的各種施工參數(shù)進(jìn)一步合理的調(diào)整和確定拌和需要各種級(jí)配的碎石數(shù)量，以使基床表層的級(jí)配碎石填層具有更好的強(qiáng)度和剛度，使碎石級(jí)配符合設(shè)計(jì)及技術(shù)指南要求。2.3.3.1級(jí)配碎石配合比根據(jù)廈深客運(yùn)專線鐵路路基施工技術(shù)細(xì)則，經(jīng)試驗(yàn)室試驗(yàn)確定以下技術(shù)參數(shù)：粒徑大于1.7mm的集料的落篩及磨損率不大于50%；粒徑大于1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大于12%；粒徑小于0.5mm的細(xì)集料的液限不大于25%，其塑性指數(shù)小于6；黏土及其他雜質(zhì)含量的質(zhì)量百分率小于等于0.5%；級(jí)配碎石拌合配合比（質(zhì)量比） 混合料：水=100：4.9。2.3.3.2主要拌合設(shè)備為了確保工期及級(jí)配碎石拌合質(zhì)量，我們建立了一座拌合站對(duì)級(jí)配碎石集中進(jìn)行廠拌，拌和站主要技術(shù)指標(biāo)如表3：拌和主要技術(shù)指標(biāo)表3制造廠商濰坊市路達(dá)交通工程機(jī)械廠型號(hào)WCB-300拌合形式臥式雙軸連續(xù)式總功率78KW生產(chǎn)率300T/h2.3.3.3拌合及運(yùn)輸（1）正式拌合前，首先要調(diào)試所用廠拌設(shè)備，對(duì)拌合出的級(jí)配碎石取樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，確定級(jí)配碎石是否滿足廈深客運(yùn)專線鐵路路基施工技術(shù)細(xì)則規(guī)定的顆粒級(jí)配要求，測(cè)定含水量是否接近最佳含水量。（2）拌合好的混合料要盡快運(yùn)到鋪筑現(xiàn)場(chǎng)，待攤鋪、平整作業(yè)結(jié)束后，及時(shí)測(cè)定級(jí)配碎石中的含水量是否接近最佳含水量。如果差異較大，應(yīng)及時(shí)將信息反饋到拌合站，盡快調(diào)整用水量。2.3.4級(jí)配碎石的攤鋪基床表層采用平地機(jī)分層攤鋪碾壓。2.3.4.1平地機(jī)攤鋪第一層（1）根據(jù)運(yùn)輸車的運(yùn)輸能力，計(jì)算每車混合料攤鋪面積，等距離堆放成堆。（2）人工配合推土機(jī)完成級(jí)配碎石的初步攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，人工按照標(biāo)志桿所示高度及寬度將邊線位置的級(jí)配碎石整修整齊，要求虛鋪厚度合適、路肩線順直。（3）膠輪壓路機(jī)在初平后的級(jí)配碎石面上快速碾壓一遍，以暴露潛在的不平整，在不平整處由人工補(bǔ)充適量級(jí)配碎石進(jìn)行調(diào)整。（4）平地機(jī)將級(jí)配碎石攤鋪均勻。（5）檢查混合料的攤鋪厚度，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或減料。2.3.4.2平地機(jī)攤鋪第二層為了保證基床表層頂面的路肩高程、橫坡、平整度等技術(shù)指標(biāo)滿足驗(yàn)標(biāo)要求，基床表層第二層應(yīng)采用平地機(jī)施工。（1）按設(shè)計(jì)測(cè)設(shè)邊樁、高程，在路基邊線位置預(yù)埋鋼釬，按壓實(shí)系數(shù)確定松鋪厚度在鋼釬上掛設(shè)直徑23mm的鋼絲繩。（2）平地機(jī)就位，將兩側(cè)自動(dòng)找平裝置搭在鋼絲繩上，按設(shè)計(jì)橫坡調(diào)整攤平板高度。（3）自卸汽車將混合料卸到平地機(jī)料斗內(nèi)，經(jīng)鏈?zhǔn)絺魉推鲗⒒旌狭贤髠鞯铰菪龜備伷?，隨著平地機(jī)向前行駛，螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭?，并由攤平板整平。?）攤鋪1020m進(jìn)行碾壓，水準(zhǔn)儀測(cè)定路肩高程，檢查壓實(shí)系數(shù)，若差別較大，調(diào)整鋼絲繩高度。（5）鋼絲繩高度調(diào)整好后，平地機(jī)連續(xù)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。（6）攤鋪中斷再次攤鋪時(shí)，平地機(jī)應(yīng)后退0.5m左右再行攤鋪，以確保接頭處密實(shí)、平順。2.3.5級(jí)配碎石碾壓成型（1）級(jí)配碎石碾壓采用膠輪壓路機(jī)與振動(dòng)壓路機(jī)配合。先用膠輪壓路機(jī)靜壓兩遍，再用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，最后用膠輪壓路機(jī)封面，具體壓實(shí)遍數(shù)由試驗(yàn)確定。（2）碾壓時(shí)應(yīng)遵循先輕后重、先慢后快的原則。直線段由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，曲線段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩碾壓。（3）碾壓時(shí)縱向重疊應(yīng)不小于0.4m，橫縫銜接處應(yīng)搭接，搭接處不少于2m。（4）路基兩側(cè)靠近路肩處應(yīng)多碾壓23遍。（5）嚴(yán)禁壓路機(jī)在碾壓區(qū)調(diào)頭。2.3.6檢測(cè)試驗(yàn)2.3.6.1檢測(cè)試驗(yàn)按客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)要求，檢測(cè)地基系數(shù)K30值及孔隙率n，若達(dá)不到要求，應(yīng)分析原因，重新補(bǔ)壓，直到滿足要求。2.3.6.2修整養(yǎng)護(hù)（1）基床表層局部不平整處，應(yīng)及時(shí)灑水補(bǔ)平并補(bǔ)壓，使其外形質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（2）已施工的基床表層應(yīng)嚴(yán)禁任何車輛通行。2.4基床表層級(jí)配碎石施工質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）基床表層填筑前，必須做好對(duì)基床底層的檢查及驗(yàn)收，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到驗(yàn)標(biāo)要求。（2）材料粒徑級(jí)配及品質(zhì)必須符合客運(yùn)專線基床表層級(jí)配碎石暫行技術(shù)條件的有關(guān)規(guī)定，不合格材料不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。（3）拌合站不同粒徑材料應(yīng)分類集中堆放，并明確標(biāo)識(shí)，不得相互混淆。（4）嚴(yán)格按技術(shù)指南和試驗(yàn)數(shù)據(jù)拌合配比。（5）鋪填厚度和壓實(shí)遍數(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定并應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制。（6）用平地機(jī)攤鋪第一層與用平地機(jī)攤鋪第二層，現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高控制方法不同，不同點(diǎn)在于：a.平地機(jī)攤鋪，因已用推土機(jī)初平，再用平地機(jī)精平，填料已有一定程度的壓密，兩側(cè)標(biāo)志桿上所標(biāo)注的高度按實(shí)際高度標(biāo)注即可；b.平地機(jī)攤鋪，因僅用攤平板攤平，填料壓實(shí)系數(shù)較大，應(yīng)壓實(shí)后實(shí)測(cè)，確定準(zhǔn)確的壓實(shí)系數(shù)，兩側(cè)鋼釬上搭設(shè)的鋼絲繩高度，應(yīng)為根據(jù)路肩設(shè)計(jì)高程及壓實(shí)系數(shù)計(jì)算出的虛鋪厚度確定。（7）級(jí)配碎石運(yùn)輸過程中，應(yīng)盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，并用苫布覆蓋以減少級(jí)配碎石表面水分蒸發(fā)。（8）天氣炎熱時(shí)，拌合站應(yīng)將級(jí)配碎石含水量加大12%?；脖韺颖砻嫠菡舭l(fā)過快時(shí)，應(yīng)用自噴式灑水車均勻?yàn)⑺M(jìn)行養(yǎng)護(hù)。（9）平地機(jī)攤鋪時(shí)，應(yīng)根據(jù)攤鋪速度、運(yùn)輸距離等因素合理安排運(yùn)輸車輛。既要避免車輛太少，出現(xiàn)不必要的停頓，致使基床表層出現(xiàn)過多的接縫；又要防止車輛過多，工地上出現(xiàn)壓車，造成混合料表面水分蒸發(fā)。（10）工序控制合理，按照監(jiān)理程序及時(shí)報(bào)檢。（11）下一層施工前，若上一層表面較干燥，應(yīng)用灑水車適當(dāng)灑水、濕潤(rùn)，減少粉塵揚(yáng)起，確保上下兩層結(jié)合緊密。（12）技術(shù)、試驗(yàn)人員應(yīng)跟班作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，以確保線性尺寸、壓實(shí)質(zhì)量均能滿足驗(yàn)標(biāo)要求。（13）高速行駛的汽車，尾部會(huì)產(chǎn)生較大的真空吸力，把路表中較細(xì)材料吸出。因此，已施工的基床表層應(yīng)禁止任何車輛通行。（14）做好各種技術(shù)資料的收集、整理，確保符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范整齊。3小結(jié)我部承擔(dān)的XSGZQ-9標(biāo)段基床表層級(jí)配碎石施工，經(jīng)自檢及監(jiān)理抽檢，各項(xiàng)指標(biāo)一次驗(yàn)收合格率均達(dá)到100%?；脖韺蛹?jí)配碎石地基系數(shù)K30值隨著時(shí)間的推移呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，見表4： 基床表層級(jí)配碎石地基系數(shù)K30值與時(shí)間對(duì)比表4 測(cè)點(diǎn)編號(hào)1天的承載力3天的承載力7天的承載力K30值MPa/m沉降量mmK30值MPa/m沉降量mmK30值MPa/m沉降量mm11921.252211.252240.9322041.252231.252200.8631961.252191.252230.8242221.252240.952220.6852061.252241.122250.9461951.252201.252241.0172141.252220.872250.6682191.252230.812290.6992091.252171.252210.99102041.252251.252260.