客運專線AB組填料路基施工工法

1、客運專線A、B組填料路基施工工法第五工程有限公司路橋二公司 唐國文 祁偉 王俊杰一、 前言武廣客運專線為我國首條設(shè)計時速350km/h的高速鐵路，設(shè)計理念為以橋代路，路基施工質(zhì)量按結(jié)構(gòu)物施工質(zhì)量要求控制，要求路基工后沉降15mm。而作為工后沉降一部分的路基沉降控制標準也很高，因此，客運專線路基填筑與普通鐵路路基填筑有很大區(qū)別，表現(xiàn)在1）填筑材料選擇標準高，基床底層與底層下部為A、B組填料或改良土。2）工藝標準要求高，壓實度分別采用物理和力學指標進行雙控，且指標控制值高于一般鐵路。3）檢測指標、檢測方法、及檢測設(shè)備與普通鐵路有很大不同，采用動態(tài)變形模量Evd、靜態(tài)變形模量Ev2、地基系數(shù)K30、

2、壓實系數(shù)n（壓實度k）四項指標進行聯(lián)合控制。路基施工質(zhì)量的優(yōu)劣是客運專線施工質(zhì)量的關(guān)鍵，對線路整體質(zhì)量、運營使用壽命具有重要的意義，施工過程中必須合理組織、嚴格控制，確保路基的施工質(zhì)量。鑒于施工當?shù)靥钪牧衔锢砹W性能可能與施工設(shè)計壓實標準存在矛盾，應(yīng)考慮采用有效技術(shù)處理手段對填料進行改良，使其滿足路基壓實標準要求。二、工法特點1、就地取材，節(jié)省材料成本投入由于A、B組料材料的技術(shù)指標較為容易滿足，只是不同材料的壓實效果不同，可以采用簡單物理改良的方法對現(xiàn)有材料進行處理，滿足規(guī)范壓實指標要求，不必采用當?shù)貨]有的高質(zhì)量單一材料，增加材料費用、運輸費用，在保證施工質(zhì)量的情況下最大限度的實現(xiàn)經(jīng)濟性。

3、2、A、B組料廠式生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定采用廠式生產(chǎn)，機械拌合，電子計量上料，保證A、B組料各組分百分含量與設(shè)計百分含量相符，質(zhì)量穩(wěn)定易控制。3、鋪筑路基試驗段總結(jié)施工技術(shù)參數(shù)路基下式施工前需鋪筑路基試驗段，總結(jié)計量控制方法，拌合機具拌合方法；運輸卸料攤鋪碾壓方法、機械配合、壓實機具選定組合、壓實順序、速度和遍數(shù)、含水量的控制等技術(shù)參數(shù)，用于指導(dǎo)路基施工質(zhì)量控制。4、工藝簡單易操作當試驗室通過室內(nèi)試驗、路基試驗段試驗確定材料物理參數(shù)、碾壓技術(shù)參數(shù)后，集中拌合站、施工班組按上述參數(shù)進行施工既可，工藝簡單，極易操作。5、試驗檢測技術(shù)手段先進路基壓實檢測除采用了壓實系數(shù)K、地基系數(shù)K30傳統(tǒng)試驗檢測手段外，

4、同時增加了靜態(tài)變形模量Ev2、動態(tài)變形模量Evd兩項較為先進的檢測方法。因此檢測填料質(zhì)量的控制從單純的檢測壓實物理指標（壓實系數(shù)K或孔隙率n）轉(zhuǎn)化為檢測路基填料的力學指標及強度，通常為物理力學指標雙控。Ev2是檢測填料壓力實后的靜態(tài)變形模量，Evd是模擬火車運行時產(chǎn)生的動應(yīng)力和動應(yīng)變指標做為路基填筑質(zhì)量的檢測的檢測技術(shù)。三、適用范圍1、普通鐵路、客運專線、高速鐵路路基基工程中的路堤、基床底層施工。2、高速公路路基施工。3、軟弱地基換填處理。4、火車站站場路基填筑。四、工藝原理該方法工藝原理是當現(xiàn)有材料不能滿足施工要求時，通過簡單的物理改良，采用集中拌合方式進行拌合，保證填料的物理性質(zhì)、壓實效果

5、滿足施工要求。同時結(jié)合傳統(tǒng)壓實工藝，實現(xiàn)路基工程的設(shè)計壓實質(zhì)量，即有效的保證了施工質(zhì)量，同時又實現(xiàn)了就地取材，提高當?shù)夭牧系目衫贸潭?，從另一角度，可最大限度的實現(xiàn)施工經(jīng)濟效果。五、施工工藝流程及操作要點試驗段（一）填筑工藝流程施工準備挖排水溝測量放樣試驗檢測基底處理合格A、B組填料拌合埋設(shè)沉降、變形觀測設(shè)備填料A、B組填料出廠檢驗?zāi)雺?、整平攤鋪整平轉(zhuǎn)入下層施工試驗檢測合格圖1 路基施工流程圖（二）操作要點1、A、B 組填料采用集中拌合站進行拌合，電子計量上料，各組分含量嚴格按試驗段總結(jié)數(shù)據(jù)進行，含水量控制根據(jù)當日天氣而定，考慮施工段落長短、攤鋪至碾壓時間長短，一般宜高于最佳含水量12%。2、

6、A、B組料出廠前應(yīng)進行含水量、顆粒粒密度試驗，附出廠檢驗單隨運貨單交由填筑施工單位，做為填筑施工控制指標。3、攤鋪過程中人工配合，對于邊角機械設(shè)備難以施工的地方由人工處理，對于機械處理不到位的地方由人工精平，并消除表面集窩現(xiàn)象。4、攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)按試驗段總結(jié)參數(shù)進行施工控制。5、試驗設(shè)備配備適用于客專施工檢測，試驗檢測頻率應(yīng)滿足規(guī)范要求，壓實指標滿足設(shè)計要求。六、勞動力組織A、B組料路基施工勞動力組織見下表1。 集中拌合站勞動力組織表 表1序 號班組單位職 別主要工作職責人數(shù)1拌合站拌合站站長負責拌合站機械人員的調(diào)配工作12技術(shù)負責人負責拌合站技術(shù)指導(dǎo)、技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)協(xié)調(diào)13試 驗 員原材

7、料、拌合成品料試驗檢測14拌合機操作員負責拌合機的操作、維修保養(yǎng)25裝載機司機負責裝載機上料56普 通 工 人負責對土塊處理37卡 車 司 機負責拌合成品料運輸至工地208施工現(xiàn)場現(xiàn)場施工負責人負責現(xiàn)場機械人員的調(diào)配工作19現(xiàn)場技術(shù)負責人負責現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)、技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)協(xié)調(diào)110試 驗 員現(xiàn)場現(xiàn)場試驗操作、數(shù)據(jù)采集整理211測 量 員負責幾何尺寸、標高的測量復(fù)核工作212壓路機司機負責壓路機操作、碾壓施工213普 通 工 人負責對設(shè)備不能工作的邊角進行精平、排除集窩、人工夯實15七、施工主要機械配備A、B組料路基施工主要機械配備見下表2。 主要機械配備表 表2序號設(shè) 備 名 稱主 要 性 能使

8、用班組單位數(shù) 量1拌合站機組成都新津WCB-600多功能穩(wěn)定土攪拌站，實際生產(chǎn)能力400t/h，日生產(chǎn)能力約為4000m3。拌合站2座2裝 載 機ZL-50型裝載機3臺3拌合料運輸車解放四大20m320臺4水 車8 m32輛5電子地磅100t1座6壓路機BW219D-4型寶馬壓路機操作重量18.78t，最大激振力600t；輪寬2.13m；振動頻率微振31HZ，強振26HZ；振幅微振1.1mm，強振2.02mm；行駛速度一擋0km-3.1km/h，二擋0km-4.0km/h，三擋0km-6.1km/h，四擋0km-10.4km/h。施工現(xiàn)場1臺7平地機天工PT180型平地機，平地機鏟寬4.2 m

9、，工作速度4km-6km/h。1臺8推土機T140-1推土機，鏟寬3.72 m，工作速度4km-6km/h。2臺9裝載機ZL-50型裝載機2臺10檢測設(shè)備靜態(tài)變形模量Ev2檢測設(shè)備、動態(tài)變形模量Evd檢測設(shè)備、地基系數(shù)K30檢測設(shè)備、灌砂儀。各1套八、施工質(zhì)量控制（一）填筑路基試驗段，確定施工技術(shù)參數(shù)1、試驗段鋪筑的目的1） 驗證用于施工的填料的組成比例2）確定混合料各原材料的計量控制方法，拌合機具拌合方法；運輸卸料攤鋪碾壓方法、機械配合、壓實機具選定組合、壓實順序、速度和遍數(shù)、含水量的控制3） 確定填料的松鋪系數(shù)4） 確定填料料適宜的松鋪厚度。5） 確定每一工作班鋪筑的適宜長度。2、試驗內(nèi)容

10、1）填料工程特性試驗。對填料進行顆粒級配、礦物成分、動力特性進行分析，篩選出適用于客運專線填筑施工的A、B組填料。2）填筑工藝參數(shù)試驗。由于客運專線路基壓實標準高于普通鐵路，在關(guān)鍵施工機械和試驗設(shè)備選用上國內(nèi)沒有成形的經(jīng)驗可供借鑒，因此，優(yōu)先考慮選用激振力大于500KN的振動壓路機，達到最佳的壓實效果。（二）路基施工質(zhì)量控制路基填筑嚴格按“四區(qū)段、八流程”施工方法進行施工。其中四區(qū)段是指填鋪區(qū)、整平區(qū)、碾壓區(qū)、檢測區(qū)；八流程是指施工準備、施工放線、基底處理、填筑、整平、碾壓、檢測、邊坡整型。施工中采用分層填筑，松鋪厚度、碾壓遍數(shù)按試驗段所總結(jié)參數(shù)嚴格施工。施工中采用動態(tài)變形模量Evd、靜態(tài)變形

11、模量Ev2、地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)n（壓實度K）四項檢測指標進行施工檢測控制。施工中若意外停工，則路基表面不得積水，整平并碾壓密實。復(fù)工時，路基表層含水量在最佳含水量范圍內(nèi)時方可繼續(xù)填筑施工，否則需經(jīng)處理晾曬。路基施工流程見下圖2。1、A、B組填料的材質(zhì)及指標要求控制A、B組填料應(yīng)優(yōu)先從開采的礦山、開挖的路塹、隧道洞碴、河床的砂卵石選擇加工生產(chǎn)，其次選擇天然級配填料，如天然級配的填料粒徑和級配及壓實性能不能滿足技術(shù)指標要求，也應(yīng)對天然級配的填料通過工廠化加工進行篩分和物理改良，禁止采用天然全風化花崗巖和水穩(wěn)性差的材料直接作為A、B組填料進行施工。采用碎石類土（包括巖塊石、卵石破碎加工而成的碎

12、石類、礫石類和天然級配的礫石類）作為A、B組填料的要求填粒中的粗顆粒的母巖單軸飽合抗壓強度RC15Mpa，且不易風化不易軟化（軟化系數(shù)大于等于0.75）,填料中小于0.075mm的細粒含量不宜大于15%，且宜為低液限粉土或低液限粉質(zhì)粘土；采用砂類土（礫砂、中粗砂）作為A、B組填料的，礫砂中大于2mm的顆粒、粗砂中大于0.5mm的顆粒、中砂中大于0.25mm的顆粒應(yīng)堅硬，不易風化，顆粒級配應(yīng)良好，小于0.075mm細粒含量不宜大于15%（且不應(yīng)大于20%），細粒土宜為低液限粉土或低液限粉質(zhì)粘土。嚴格控制A、B組填料最大粒徑和細粒土含量，選擇合理的級配組成，控制最佳含水量。對于礦山、路塹、隧道的洞

13、碴、河床內(nèi)的卵石加工而成的碎石類土填料技術(shù)指標要求：最大粒徑宜控制在60mm以內(nèi)，應(yīng)具有良好的顆粒級配組成，大于20mm的顆粒含量宜控制在25-45%范圍內(nèi)，小于0.075mm的細粒含量宜控制在15%以內(nèi)，細粒土宜為低液限粉土或低液限粉質(zhì)粘土；對于天然級配的礫石類細角粒土或細圓粒土，最大粒徑宜控制在60mm以內(nèi)，大于20mm的顆粒含量宜大于20%，小于0.075mm的細粒含量宜控制在15%以內(nèi)，（且不應(yīng)大于20%）。若天然砂卵石級配不良，圓粒過多，細粒土含量較少，整體粘結(jié)性差應(yīng)進行篩分（或破碎）與摻加細粒土進行組成拌合，以滿足B組填料的各項指標和路基各部位壓實標準要求。2、集中拌合站拌合質(zhì)量控

14、制采用集中拌合站進行拌合，電子計量上料，嚴格按試驗結(jié)果各材料的百分含量進行控制拌拌合，根據(jù)各材料的上料前含水量計算加水量，保證填料的最佳含水率。3、施工控制控制1）底層工作面：A、B料卸料前，對所需鋪筑路段底層工作面進行碾壓，消除卸料前由施工車輛所產(chǎn)生輪跡，并保證各項壓實指標滿足要求。2）標高測量：填筑前對底層工作面要進行標高的測量，并記錄好數(shù)據(jù)。測量時每20米為一斷面，每一斷面3點，按左、中、右布設(shè)測點。同時每一斷面均要做好控制樁，以便填料攤鋪后仍能準確的定位各點。3）攤鋪整平攤鋪前，按松鋪厚度30 cm計算每車料的攤鋪面積，在預(yù)定施工面按每車的攤鋪面積布設(shè)方格網(wǎng)。自卸汽車卸料時，派專人指揮

15、卸車于網(wǎng)格內(nèi)，為了保證對路床或路基工作面不產(chǎn)生破壞作用，自卸汽車采取倒車卸料方式。卸料完畢，推土機粗平，將填料大致推平后，用平地機進行精平。為了保證虛鋪厚度的均勻、準確，在施工層兩側(cè)邊線處插高程控制桿，控制桿縱向間距30m，兩側(cè)對稱布置?？刂茥U用長90cm的30的木桿制作，插入地下30cm，地面部分用紅、白油漆各涂30cm，以利機械司機整平時按此進行控制。整平過程中，對局部不平處用人工翻拌進行整平。確保填料均勻、平整。4）填筑虛鋪厚度控制精平后再次進行標高測量，用以計算虛鋪厚度。測量時要根據(jù)先前的控制樁恢復(fù)出各測點位置，以保證各測點是攤鋪前所測的各點。5）施工碾壓質(zhì)量控制碾壓機械采用BW219

16、D-4型寶馬壓路機進行碾壓，壓路機操作重量18.78t，最大激振力600t，滿足施工要求。碾壓時，采用靜碾壓+振動碾壓+靜碾壓相結(jié)合的碾壓施工方法，碾壓順序從施工層兩邊向中間進行，橫向接頭輪跡重疊4050cm。加強施工段落邊側(cè)、兩端的碾壓，壓實遍數(shù)宜增加2-3遍，做到無漏壓、無死角、壓實均勻。相鄰段施工時，必需將施工完畢段落端部切除平齊，平齊后下一段落填料方可攤鋪。碾壓時先慢后快，逐步提高。振動壓路機運行速度小于3.5km/h。壓路機一進一退計為壓實一遍，靜壓完畢，如有凸凹不平現(xiàn)象，必須翻開拌合并配合人工找平處理，并碾壓密實保證壓實均勻。嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或緊急剎車，以

17、保證壓實層的完好。壓實完畢后，最后再測量標高一次，記錄好數(shù)據(jù)。測量時要保證所測各點為攤鋪前所測的各點。6）壓實質(zhì)量試驗檢測控制路基壓實質(zhì)量以孔隙率n、動態(tài)變形模量Evd、靜態(tài)變形模量Ev2、地基系數(shù)K30進行控制，各指標要求見下表3。路基、基床底層壓實質(zhì)量控制參數(shù) 表3孔隙率nEvd（Mpa/m）Ev2（Mpa/m）Ev2/Ev1K30 Mpa/m）規(guī)范要求路堤31路床底層28路堤/路床底層40路堤45路床底層60宜小于2.6最大不超過3.0路堤110路床底層130填料底層在填筑前檢測孔隙率n、動態(tài)變形模量Evd、靜態(tài)變形模量Ev2、地基系數(shù)K30等各項試驗參數(shù)，試驗結(jié)果滿足設(shè)計要求后方可進行

18、試驗段填筑。根據(jù)填筑虛鋪厚度30cm，運輸車裝料方量計算攤鋪面積，用白灰打好方格網(wǎng)，并均勻布設(shè)虛鋪厚度控制點，專人指揮，卸料至方格網(wǎng)內(nèi)。推土機粗平，平地機精平，攤料找平由兩邊至中間順序進行，并做好順坡。碾壓由兩邊至中間順序碾壓，靜壓1遍，微振1遍，后采用振動碾壓，碾壓遍數(shù)由試驗參數(shù)確定，后微振1遍，再進行靜壓1遍找平收面，碾壓速度控制在2.6-2.8 km/h，碾壓過程中，一進一退計為壓實一遍，輪跡搭接0.5m。對于平整度不滿足要求，骨料離析的局部進行人工處理直至滿足要求。九、安全措施1、對壓路機司機、拌合站操作員、裝載機司機、卡車司機進行崗前培訓(xùn)，熟悉所屬機械設(shè)備工作性能、操作，拌合站操作員、卡車司機持證上崗。2、拌合站拌合機啟動前，操作員必須仔細檢查各儀表是否工作正常，發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理，嚴禁帶障作業(yè)。3、各類操作人員必須能夠熟練操作機具，防止意外