级配碎石实验段施工方案2.docx
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级配碎石实验段施工方案2
基床表层级配碎石试验段施工方案
1 工程概况
哈大铁路是东北地区第一条时速350km的客运专线新建电气化铁路。
线路穿越广袤的黑土地大平原上，地貌特征简单。
路基基床表层设计正线为0.40m厚级配碎石，站场设计为0.7m厚级配碎石，又根据哈大公司2009年下发的61号文《路基基床结构变更专题会议纪要》中取消隔断层两布一膜以上的砂垫层,两布一膜上面的砂垫层由10cm变为5cm,级配碎石厚度增加15cm的要求，从而区间路基级配碎石厚度为55cm、站场级配碎石厚度为85cm。
基床表层压实指标为：
K30值大于等于190MPa/m，孔隙率n小于18%。
２ 试验段选定
（1）试验段选定于DK751+900～DK752+095.75段进行，试验段长195.75m，该段路基为非浸水路基，其中德惠特大桥0#台过渡段长24米。
该试验段地质条件、断面形式和填土高度等均具有代表性，能满足试验段的要求。
（2）试验段填料选择九台二道沟玄武岩作为试验用级配碎石生产的原材料。
在碎石厂对片石进行破碎、筛选，生产出大碎石、小碎石和石屑三种不同规格的集料。
3路基试验段的施工组织
3.1 编制依据及工艺标准
（1）本段设计文件及业主、设计、监理单位下发的有关文件
（2）相关设计、施工规范
（3）哈大客运专线相关施工工艺和质量标准
（4）本企业所拥有的科技成果，工法成果、机械设备状况及铁路施工经验。
3.２ 试验段机械设备及人员安排
用于路基试验段的机械设备如下表：
表1
机械名称
台数
型号、功率
备注
推土机
1
TY220
自卸汽车
5
15吨
压路机
1
3YJ21
三轮自行式
1
BW225D-3
单钢轮振动压路机，自重25T
装载机
1
ZL50
平地机
1
PY180
碎石设备
1
YS600A
级配碎石拌和设备
1
WCB500
级配碎石摊铺机
1
DT1400
合计
13
路基试验段的人员如下：
现场负责1人：
张志刚负责施工控制。
内业负责1人：
徐欢乐负责施工记录。
现场管理1人：
张杰负责调度指挥施工。
现场试验3人：
祝津强、王亮、王彦军负责压实度及Evd、EV2、含水量的测试。
现场测量3人：
黄汉涛、高建、许多华负责放线及摊铺厚度的测量及记录。
内业资料员1人：
张红利负责编写现场资料。
现场安全人员1人：
毛明负责现场安全文明管理。
工艺性总结：
葛继平负责编写工艺性总结。
3.３ 试验目的
根据铁路提速要求结合实际情况确定试验目标基床表层达到地基系数K30≥190（MPa/m），孔隙率n＜18，Evd（MPa）≥50，Ev2（MPa）≥120；试验的目的就是考核评价摊铺和碾压等关键机械设备配置的合理性；确定基床表层大面积施工的施工工艺和填筑虚铺厚度、含水量、碾压遍数、碾压行进速度等有关工艺参数；通过试验求得试验填料灌水法和K30承载板法之间的相互关系，为大面积施工提供一种快速有效的检测手段，以便更加有效地做好质量控制。
3.4采用的级配碎石配合比
材料名称
级配碎石
级配碎石
级配碎石
级配碎石
产地
九台
九台
九台
九台
规格
0.1~0.7mm
7.1~22.4mm
22.4~31.5mm
31.5~45mm
用量
40%
30%
20%
10%
3.5基床表层填筑施工工艺及质量控制流程图
3.6 施工方法
施工时按100米划分两个作业段，对比分析先装电缆槽与后装电缆槽施工那种施工工艺效益高且质量更可控。
本试验段填筑三层松铺厚度依次为：
级配碎石25cm、25cm、20cm；预估松铺系数1.14～1.15，所以在试验中初步确定下、中层级配碎石松铺28cm，上层级配碎石松铺23cm。
对每层的试验和测量数据进行收集、整理，分析数据后得出最终的指导施工的施工工艺。
试验中采取“五个区段”的作业流程分别对上下两层进行铺筑，“五个区段”分别为：
测放划网区段、铺筑区段、碾压整型区段、晾晒区段、检测区段。
（1）路基整平铺设隔断层
检测复合土工膜下层的基床密实度、地基系数、标高及路拱成型、平整度等是否达设计要求。
如不能满足规范要求，继续进行路基压实、整平等施工直至达到规范要求。
并进行中边桩的恢复，测量标高。
铺设复合土工膜，铺设时下承层不得有突出硬物，拉紧展平插钉固定，并与路基面密贴不得有褶皱扭曲，铺设后及时摊铺5cm中粗砂，采用轻型压实机具压实，严禁机械直接在其上行走。
路堑地段预留够与侧沟土工膜要搭接的土工膜长度。
（2）三层级配碎石的铺筑
①材料选择
就地取材，选择九台二道沟玄武岩作为试验用级配碎石生产的原材料。
在碎石厂对片石进行破碎、筛选，生产出大碎石、小碎石和石屑三种不同规格的集料。
对各种集料进行筛分并进行试配分析。
若不能试配出符合《铁路碎石道床底碴》（TB/T2897）关于粒径级配范围要求的级配碎石，则调整碎石生产设备有关参数（如筛孔孔径）及生产工艺，直至生产出粒径级配能试配出符合要求的集料。
对符合规范要求的上述三种集料，进行室内配比试验，试配效果以筛分来检验。
②级配碎石拌合
本段设置一套WCB500拌和站，拌和设备装备有电子自动计量装置，对各种材料自动计量。
在正式施工前要进行室内配合比的相关试验，并在拌和站进行现场试拌，确定出合理的拌和方法，在正式拌和时，根据实际情况调整各个料斗的开度，保证混合料满足配比要求。
试验人员要经常检查混合料中各种材料的比例、含水量等指标，发现问题及时反馈给操作人员以便及时找出问题进行调整，混合料采用自卸车运输。
③级配碎石的运输，摊铺，碾压，检测
a.在铺筑填料前先插杆挂线，撒石灰方格。
按照规定松铺厚度和车容量计算出每格大小及倾倒车数，在标杆上标出刻度以便量测松铺厚度和压实厚度。
利用全站仪放出中边桩位。
b.摊铺。
基床表层下层的级配碎石的摊铺采用平地机进行，中层及顶层必须用摊铺机摊铺。
用平地机摊铺时，必须在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距不宜大于10m，横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。
填料经推土机推平后，采用平地机找平，填层应整平，厚度均匀，压实层表面应大致平整，局部凸凹不大于1.5cm。
整平后检查松铺厚度，处理填料离析、不均匀现象。
平整完成后压路机静压2遍，人工配合机械进行人工找平，处理离析现象。
碾压遵循“先两边后中间”的原则。
中层及顶层采用摊铺机摊铺时，摊铺采用平衡梁装置，以保证摊铺厚度及平整度。
摊铺速度按设置速度均衡行驶，并不得随意变换速度及停机，一般采用1.0m~3.0m/min的速度进行摊铺。
各区段处及过渡段与一般区段处，纵向搭接压实长度不小于两米，上下层填筑接头错开不小于三米。
c.碾压：
压路机I档（行驶速度2.0km/h），强振压实，压实采用半幅碾压，碾压4遍。
d.第一次测标高、压实系数、孔隙率、平整度。
e.再碾压2遍（总计6遍）后，第二次测标高、压实系数、孔隙率、平整度。
f.再碾压2遍（总计8遍）后，第三次测标高、压实系数、孔隙率、平整度。
g.8遍后如还达不到地基系数和孔隙率的要求，继续碾压（每两遍后测地基系数、孔隙率）并分析原因作出调整。
达到预期孔隙率后进行K30检测。
h.每碾压2遍测标高，标高采用水平仪测量，边桩采用全站仪放样，孔隙率n采用灌水法检测，地基系数K30采用K30承载板检测，Evd、EV2分别采用动态变形模量与静态模量检测仪检测。
i、同样操作填筑试验段第二层及顶层。
j、作业面碾压成型后应进行短时间晾晒，使之表面板结形成，K30值便趋于稳定。
4 基床表层级配碎石质量控制与检测
4.1基床表层质量控制
⑴路基基床表层质量控制要点主要抓好三个方面：
填料与原材料控制；施工过程控制；试验与检测控制。
⑵严格控制填料及原材料质量，制定原材料的进货检验和进场前检查验收制度，杜绝不合格的材料进场。
级配碎石选料标准应满足材料的规格、材质和级配的有关规定。
路堤填料种类及原材料质量应符合设计要求。
⑶严格按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工质量控制措施，确保路基工程质量。
4.2基床表层质量检测
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》和哈大铁路客运专线有关规定的试验方法检验。
⑴各种集料进场过程中，每2000m3进行一次颗粒级配检验，并进行试配混合料的颗粒级配、颗粒密度、重型击实的最大干密度、最优含水率试验，基床表层级配碎石同时进行黏土和其他杂质含量的检验（其他项目每料场抽样检验不少于3次），过渡段级配碎石同时进行针状和片状颗粒含量、质软易碎颗粒含量、黏土团及其他杂质含量检验，其检测指标符合设计要求。
检验方法：
在料场抽样进行室内试验，并在每层的填筑过程中目测检查级配有无明显变化。
⑵级配碎石中掺入的水泥，以同一产地、品种、规格、批号每500t为一检验批（当不足500t时也按一批计），其品种、规格及质量符合设计要求。
过渡段基床表层级配碎石中水泥掺加剂量允许偏差为试验配合比0~+1.0%。
检验数量：
施工单位每过渡段每层抽样检验3处（左、中、右各1处）。
检验方法：
滴定法检测。
⑶每工班生产混合料前测定粗细集料的含水率，换算施工配合比。
级配碎石混合料拌和生产过程中，随时观察目测混合料级配和含水率变化情况，正常情况下，每一工作班抽检三次（每次不大于2000m3），第一次必须在拌和开始时检验，如发现生产过程有异常，增加抽查试验次数，根据颗粒级配、含水量、水泥含量检测信息及时调整配料比例，使混合料符合要求。
检验方法：
在料场抽样进行室内试验，并在每层的填料过程中目测检查级配有无明显变化。
⑷Evd测试
Evd动态变形模量测试基本原理：
利用落锤从一定高度自由下落在阻尼装置上，产生的瞬间冲击荷载，通过阻尼装置及传力系统传递给直径300mm的承载板，在承载板下面（即测试面）产生的动应力，使承载板发生沉陷s—即承载板振动的振幅，由沉陷测定仪采集记录下来。
沉陷值s越大，则被测点的承载力越小；反之，越大。
Evd动态变形模量测试仪的标定：
出厂前标定，每年标定一次，修理后标定，使用者每三个月校验标定记录中的落锤落距。
Ev2测试
通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后，再进行第二次加载，用测得的承载板下应力σ和与之相对应的承载板中心沉降值S，来计算变形模量Ev2及Ev2/Ev1的值。
Ev2动态变形模量测试仪的标定：
出厂前标定，每年标定一次，修理后标定。
基床表层填筑压实质量控制标准、检验数量及检验方法
压实标准
级配碎石
检测频次和取样部位
地基系数K30（MPa/m）
≥190
在表层顶面每100m检测4点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。
孔隙率n
＜18%
每层沿纵向每100m检测6点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。
动态变形模量Evd（MPa）
≥55
每层沿纵向每100m检测6点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。
动态变形模量Ev2（MPa）
≥120
每层沿纵向每100m检测6点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。
基床表层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
中线高程
±10mm
沿线路纵向每100m抽样检验5点
水准仪测
2
路肩高程
±10mm
沿线路纵向每100m抽样检验5点
水准仪测
3
中线至路肩边缘距离
0，＋20mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
4
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
5
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
6
平整度
不大于10mm
沿线路纵向每100m抽样检验10点
2.5m长直尺量
7
厚度
-20mm
沿线路纵向每100m抽样检验3点
水准仪测量
5安全措施
（1）施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入；
（2）施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修；
（3）为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度；
（4）现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离。
制订作业程序和运行路线，确保协调施工，安全生产。
6环保措施
（1）为了保护自然环境，在级配碎石施工过程中，减少甚至避免扬尘，需从两个方面着手，一是思想上高度重视，管理上加强监督；二是在技术上严格把关。
混合料拌制施工中，需要各级负责人思想上高度重视对环境的保护，加大在环境保护方面的投资力度，能把各项环保措施落实到位。
技术上，对水泥在运输、储存、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。
制定的原则是尽量避免水泥与外界的直接接触，在其周围进行封闭。
另外，与水泥接触的工作人员，需穿戴防护工作服。
生产中的废弃物及时处理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。
试验及生活中产生的污水及废水，应集中处理，符合环保部门规定要求。
（2）施工防护措施
施工前，应与地方气象部门联系，掌握当地的气候变化情况，避免雨天施工，并在雨天气做好防护措施。
因水对化学改良土工程性质影响较大，所以必须做好雨天施工防护措施。
施工前在路基（路堑）边坡范围外挖临时排水沟使雨水能及时排走，施工过程中，应保持临时排水系统的完善和畅通，同时应备适量的隔水膜（布），能满足雨天时，对受雨水影响大的部位应全面覆盖，使雨停后能立即恢复生产，把雨天对施工的影响降到最低程度。
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