路基填筑机械配套及压实控制方案教学文稿.docx
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路基填筑机械配套及压实控制方案教学文稿
路基填筑机械配套及压实控制方案
1．路基填筑机械配套及压实控制施工工艺
1工艺概况
针对路基填筑的类型，基床表层采用级配碎石填筑，厚0.7米；基床底层采用A、B组填料填筑，厚2.3米；基床以下采用A、B组料及C组中的碎石类填料填筑。
通过现场的施工方法及工艺要求，对配套设备进行优化和压实质量控制，确定不同压实机械、不同填料施工含水率的控制范围、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织，使其既经济又合理，满足施工要求。
2工艺特点
通过合理优化的配套填筑设备，达到相应的设计及验标压实要求，并采取得当简便的措施，使得压实质量达到相应的规范及设计要求，做到简便快捷，经济合理，质量与进度齐轨并行。
3主要引用标准
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）
《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
《铁路工程施工安全技术规程（上册）》（TB10401.1-2003）
《铁路工程施工安全技术规程（下册）》（TB10401.2-2003）
《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）
《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB103022009）
《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）
4施工方法
路基填筑施工前，采用静力触探检测地基基本承载力，地基基本承载力须大于等于0.18MPa，如果地基基本承载力不能满足要求，需与设计单位进行联系，采取一定的地基处理措施。
路基施工之前，应清除路基基底植物根系，当松土厚度小于30cm时应碾压密实，当松土厚度大于30cm时，应进行翻挖并分层回填压实，其密实度应达到相应部位的压实标准，一般路堤基底检测压实系数K≥0.92，低矮路堤基床底层压实系数K≥0.95。
试验段路基填筑采用水平分层填筑法施工。
即按照横断面全宽分成水平层次向上填筑。
每填一层，完成试验作业内容经检测符合规定要求之后，再填上层。
填料采用挖掘机装车，自卸汽车运输，推土机摊铺整形。
平地机精平，22T压路机静压一遍，然后再振压。
施工中严格按照规范施工，根据施工作业流程组织好施工，总结出科学合理的作业指导数据。
施工过程中测量人员紧盯现场，时刻检测路堤填筑的虚铺厚度和碾压厚度。
试验人员对于每层填筑压实效果进行检测，统计出一套严谨的、科学的、针对性强的实施性数据资料。
5施工工艺流程及作业要点
5.1工艺流程
基床以下路堤、基床底层填筑施工按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织，图1。
图1基床以下路堤、基床底层施工工艺流程
基床表层填筑施工按“三阶段、四区段、六流程”组织作业，各区段内严禁机种作业交叉进行，并设置明显标识。
详见基床表层施工工艺流程图。
图2基床表层施工工艺流程
5.2工艺作业要点
5.2.1工艺试验
路基填筑正式施工前，必须进行工艺试验，确定松铺系数、压实机械组合、压实遍数等施工参数。
按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每个方格内的卸土车数，以控制填料的松铺厚度。
松铺厚度可分30cm、35cm、40cm三种控制。
根据压实机械组合、压实遍数及检测结果找出不同类别填料的最佳松铺厚度。
5.2.2摊铺施工
（1）边线放样
采用全站仪定出路基设计中心线，每10米钉一木桩，据高程测量结果定出边线，洒白灰线标识，为保证路基边缘的压实度，边线应比设计线每边加宽30～50cm。
（2）画网格
在有效的填筑范围内，纵向网格线间距不得大于10m。
网格线间距根据运料车的车容量计算确定，可采取单车一格或双车一格卸料（参见下图）。
卸土布料必须有专人指挥，确保卸料均匀，便于摊铺、平整，用以控制推土机作业厚度。
图3单车一格卸料图4双车一格卸料
（3）摊铺施工
倾倒在网格内的填料,在摊铺前检查填料是否均匀,是否有粗细颗粒严重离析现象,若有采取机械配合人工进行施工现场二次拌合,确保填料均匀。
路基填料粒径应符合《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）的要求，基床以下填料最大粒径应小于7.5cm，基床底层填料的最大粒径应小于6cm。
施工中根据试验确定最佳含水量范围。
当含水量太低时，在表面洒水并尽可能地搅拌，待提高含水量后再摊铺碾压；当填料含水量超过规定时，则在摊铺后先晾晒，待降低含水量至最佳含水量时再碾压，填层厚度可适当减薄。
级配碎石最大填筑压实厚度不宜大于30cm，最小填筑厚度不宜小于15cm。
5.2.3整平
（1）粗平；填料上足后，采用推土机粗平。
为保证每层的平整度及施工厚度的均匀，摊平过程中要检查层厚和平整度。
（2）精平；待粗平完成后，再用平地机精平作业。
且每层填筑时均须形成（2～4）%的人字形横坡。
（3）集窝处理；在摊铺及整平过程中，容易出现骨料集窝现象，应安排小型挖机对局部级配较差的填料进行现场拌和,改良级配。
对骨料局部集窝部分，由人工进行现场拌和。
5.2.4碾压
精平完成后，现场技术人员进行检测,确认填筑层标高及平整度符合要求后才能进行碾压。
（1）碾压组合；碾压采用振动压路机碾压6～8遍。
碾压组合方式1：
静压1遍＋弱振2遍＋强振2遍＋静压1遍；
碾压组合方式2：
静压1遍＋弱振2遍＋强振3遍＋静压1遍；
碾压组合方式3：
静压1遍＋弱振2遍＋强振4遍＋静压1遍。
压实顺序应按直线段先两侧后中间，曲线段先内侧后外侧，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。
压路机行走路线详见图5。
图5压路机走行路线
（2）搭接处理。
各区段交接处，应互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm，上、下两层填筑接头应错开不小于3m。
以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。
5.2.5整形
路堤按设计标高填筑完成后，每20m设三个桩（两个边桩，一个中桩）。
进行高程测量，计算平整高度，施放路肩边线桩，修筑路拱，并用光轮压路机碾压一遍，使路面光洁无浮土，横向排水坡符合要求。
依据路肩边线桩，用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。
边坡刷去超填部分后进行整修夯实，整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸，转折处棱线明显，直线处平直，变化处平顺。
5.27变形观测
（1）设置方法：
在线路中线设一个观测沉降板，在两侧距相应侧线路中心3.2m处各设一个观测桩，软土在两侧路堤边坡脚外1～2m及10～12m处各设一个位移观测边桩，各观测桩及沉降板位于同一个断面上。
详见“观测桩横断面布置示意图”
图6观测桩横断面布置示意
（2）边桩:
边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。
边桩埋置深度在地表以下不小于1.4m，桩顶露出地面不大于0.1m。
埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇注固定，确保边桩埋置稳定。
（3）沉降板：
由钢板、测杆和保护套管组成，钢底板尺寸为50cm×50cm×1cm，测杆采用Ф40mm镀锌铁管，与底板固定在垂直位置上，保护套采用Ф49mmPVC套管，随着填土的增高，测杆和套管亦相应加高，每节长不超过50cm。
接高后测杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于50cm。
沉降板埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。
（4）沉降观测桩：
桩体选择Ф20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在设计位置上，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C20混凝土浇注固定。
图7观测桩构造
（5）观测频率：
边桩及观测板在施工期间一般每填筑一层，进行一次观测。
如果两次填筑时隔较长时，每三天至少观测一次。
路堤经过分层填筑达到设计高程后，在前一月内，每7天观测一次；第二、第三个月内每14天观测一次；三个月后30天观测一次。
（6）施工控制标准：
路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。
若有异常，停止填筑或暂缓填筑。
待观测值恢复到限界值内以下再进行填筑，填筑速率以水平位移控制为主。
6劳动力组织
主要人员配备表表1
工种
路基
工程师
测量
工程师
试验
工程师
质检
工程师
技术员
试验员
普工
杂工
人数
1
2
2
1
2
2
10
20
7机械设备配置
根据本段填料、环境、工艺、工程数量和运距等情况选择施工机械设备，确保土方机械在同一流程上各种机械设备生产率相匹配，统筹安排，互相利用。
设备配备见表2、表3。
主要机械设备配备表表2
序号
机械名称
规格型号
数量
使用地点
1
挖掘机
现代225LC-7
1
路基段
2
挖掘机
山河智能230
1
路基段
3
挖掘机
雷沃70
1
路基段
4
装载机
沃德50
1
路基段
5
装载机
厦工951-Ⅲ
1
路基段
3
推土机
山推220
1
路基段
4
压路机
徐工26T
1
路基段
5
平地机
徐工GR180
1
路基段
6
自卸车
霸龙重卡
3
路基段
7
自卸车
斯太尔
2
路基段
8
自卸车
南骏
2
路基段
主要测量及检测设备表表3
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
GPS
GS15
套
1
2
全站仪
TS06
套
1
3
电子水准仪
Dini03
套
1
4
水准仪
C320
台
1
5
平板载荷仪
K30
套
1
6
Evd动态变形模量测试仪
PDG-SD
台
1
7
表面震动仪
BZYS-4212
台
1
8
多功能电动击实仪
YDT-Ⅱ
台
1
9
沉降观测板
套
1
8质量控制
8.1填料控制措施
填料在石料场集中加工，出厂前进行检验。
8.2填筑厚度控制措施
（1）在有效的填筑范围内，纵向网格线间距不得大于10m。
网格线间距根据运料车的车容量计算确定，可采取单车一格或双车一格卸料（参见下图）。
卸土布料必须有专人指挥，确保卸料均匀，便于摊铺、平整，用以控制推土机作业厚度。
（2）采用挂线法进行施工，分别在多个边角处使用钢筋或者竹条固定在路基上，并用红色带子固定在相应的高度位置，以便及时合理的进行厚度的控制。
8.3两侧压实度控制措施
用全站仪定出路基设计中心线，每10米钉一木桩，据高程测量结果定出边线，洒白灰线标识，为保证路基主体边缘的压实度，边线比设计线每边加宽50cm。
图11两侧加宽50cm边线
8.4路拱控制措施
按照设计要求，路基由中间向两侧放坡（3%--5%），形成明显的的路拱，便于路基面的水分向两侧排出，而不会渗透或者停留在路基的基础内。
图12具有明显路拱的路基主体
8.5雨、雪施工防护措施
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、雪天气做好防护措施。
因水对化学改良土工程性质影响较大，所以必须做好雨、雪天施工防护措施。
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，应保持排水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、雪天气时，对受雨水影响大的部位的面覆盖，使雨停后能立即恢复生产，把雨雪天气对施工的影响降到最低程度。
8.6质量检验措施
8.6.1基床以下路堤填筑检验
填料检验；采用取土场及路堑挖方中的合格A、B组及C组中的块石、碎石类填料填筑，填料的最大粒径应小于75mm。
粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%，＜5%级配好的碎石和5%～15%级配好的含土碎石为A组料；＜5%级配不好的碎石和5%～15%级配不好的含土碎石为B组料；＞30%土质碎石为C组料。
填筑前应对运至现场的填料进行抽样检验。
每1×104m³或土性明显变化时抽样检验1次颗粒级配。
填筑检验；沿线路纵向连续长度100m，每压实层抽样检验压实系数6点，其中路基左、右距路基边线1m处各2点，路基中部2点。
每层高约90cm抽样检验地基系数K304点。
其中距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
基床以下路堤顶面路基压实宽度允许偏差不小于设计宽度，顶面横坡允许偏差±0.3%。
沿线路纵向每100m各抽样检验3个断面。
8.6.2基床底层检验
填料检验；采用取土场及路堑挖方中的合格A、B组填料填筑，填料的最大粒径在基床底层内不得大于60mm，粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%，＜5%级配好的碎石和5%～15%级配好的含土碎石为A组料；＜5%级配不好的碎石和5%～15%级配不好的含土碎石为B组料。
填筑前应对运至现场的填料进行抽样检验。
每1×104m³或土性明显变化时抽样检验1次颗粒级配。
填筑检验；沿线路纵向连续长度100m，每压实层抽样检验压实系数6点，其中路基左、右距路基边线1m处各2点，路基中部2点。
每层高约90cm抽样检验地基系数K30、动态变形模量Evd各4点。
其中距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
基床底层厚度允许偏差±30mm，沿线路纵向每100m抽样检验3点；顶面宽度允许偏差不小于设计值，沿线路纵向每100m抽样检验3个断面；顶面横坡允许偏差±0.3%，沿线路纵向每100m，抽样检验3个断面。
8.6.3检验标准
基床以下路堤检验项目、数量及检验方法表4
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
顶面路基压实宽度
不小于设计宽度
沿线路纵向每100m各抽样检验3个断面
尺量
2
顶面横坡
±0.3%
坡度尺量
基床底层检验项目、数量及检验方法表5
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
厚度
±30mm
沿线路纵向每100m各抽样检验3个点
测量仪器测量
2
顶面宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m各抽样检验3个断面
尺量
3
顶面横坡
±0.3%
坡度尺量
压实质量控制标准表6
路基部位
土类
压实系数K
地基系数K30
（MPa/m）
动态变形模量Evd
（MPa）
基床以下
细角砾土
≥0.92
≥110
—
基床底层
细角砾土
≥0.95
≥130
≥40
基床表层
级配碎石
≥0.97
≥190
≥55
9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）路堤填筑施工中，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。
10环保措施
（1）为了保护自然环境，在路堤填筑过程中，尽量减少避免扬尘与噪音，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。
（2）路堤填筑施工中，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。
（3）技术上，对填筑地料在开采、运输、储存、填筑施工等各环节制定相应环境保护措施。
制定的原则是尽量避免噪音、扬尘与外界的直接接触。
（4）另外，现场填筑施工的工作人员，需穿戴一定的防护工作服。
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。
11应用情况
路基填筑采用本施工工艺控制，成型后的路基各项指标经自检、监理、第三方检测均合格，有效保证了路基填筑工程质量。
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