级配碎石工艺试验总结.docx
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级配碎石工艺试验总结
施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：
武广客运专线武汉工程试验段施工合同段：
武汉工程试验段编号：
致沈铁监理联合体北京通达监理组：
我单位根据施工合同的有关规定已完成基床表层级配碎石工艺性试验成果总结，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
基床表层级配碎石工艺性试验成果总结
承包单位（章）
负责人
日期
专业监理工程师意见：
专业监理工程师_________________
日期_________________
监理分站长意见：
项目监理机构（章）_________________
监理分站长_________________
日期_________________
武汉工程试验段基床表层
级配碎石工艺试验成果总结
编制：
审核：
审批：
中铁八局武广客运专线试验段项目经理部
二〇〇七年四月十九日
武汉工程试验段路基基床表层级配碎石
工艺试验成果总结
武汉工程试验段位于湖北省武汉市江夏区五里界镇与乌龙泉镇之间，里程范围：
DK1228+476.82～DK1238+750（其中DK1235+826.30＝DK1236+800，短链973.70m），线路长度9.299km。
其中路基长度为7.757km，占试验段总长的83.4%。
武广客运专线路基基床表层设计采用级配碎石填筑。
我部在进行武汉工程试验段基床表层级配碎石大面积施工前，在DK1237+700～DK1237+900进行路基基床表层级配碎石填筑工艺试验，现将填筑工艺试验成果总结如下：
一、试验目的
1、通过室内试验，确定武汉工程试验段基床表层级配碎石的合理级配。
2、通过现场试验，对机械设备组合、人员配置、最佳虚铺厚度、压实厚度、最佳含水量及过程的控制，以及地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n、二次变形模量Ev2指标的测定，经检测统计数据分析、经济技术分析，确定出最合理的施工工艺以推广应用。
二、材料选择及质量标准
基床表层级配碎石源自地位于江夏区乌龙泉镇乌龙泉采石厂，材质为灰岩，填料粒径、级配及质量技术要求如下：
1、基床表层级配碎石以开山块石、天然卵石或砂砾石以破碎筛选而成。
2、材料性能
2.1粒径大于1.7mm颗粒的洛杉矶磨耗率不大于30%。
2.2粒径大于1.7mm的颗粒的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%。
2.3粒径小于0.5的颗粒的液限不大于25%，塑性指数小于6.
2.4不得含有粘土及其它杂质。
3、粒径级配符合下表的规定，且不均匀系数U＝D60/D10不得小于15,0.02mm以下颗粒质量百分率不得大于3%。
粒径级配曲线如下图所示。
基床表层级配碎石粒径级配
方孔筛也连长（mm）
0.1
0.5
1.7
7.1
22.4
31.5
45
过筛投师百分率（％）
0～11
7～32
13～46
41～75
67～91
82～100
100
4、在粒径大于22.4mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不少于30%。
三、试验内容和方法
1、室内试验
1.1按《客运专线基床表层级配碎石技术条件》要求，对所选基床表层级配碎石厂产成品进行资源性检验。
1.1.1选取基床表层级配碎石材料开采加工基地时，按“二、材料选择及质量标准”中“2.1～2.4”的要求，由铁道第四勘察设计院工程测试中心（铁道部业务管理部门认可）对成品进行检验。
（级配试验报告见附件.1，材质检验报告见附件.2）
1.1.2在每一开采面的传送带上，取有代表性的试样约400kg，交检验单位进行材质和级配检验。
1.2资源性检验合格后，每生产2000m3级配碎石，进行现场粒径级配、不均匀系数、粘土及杂质含量检验；每生产4×104m3级配碎石（或年产量小于4×104m3时，每年）进行一次生产检验，检验内容与检验部门与资源性检验相同。
1.3在涵路及桥路过渡段范围内，基床表层级配碎石设计要求掺入约5%的水泥；现经德方咨询，过渡段范围内基床表层级配碎石不再采用掺入水泥方案。
（德方咨询意见附件.3）
1.4根据基床对材料力学特性、施工工艺方面的要求，室内试验研究主要内容包括颗粒密度、筛分及击实试验，通过击实试验确定级配碎石最佳含水量。
（见附件件.4）
2、试拌试验
2.1机械配备
WCB500场拌系统一套、FL935E装载机一台、尼桑15t汽车二辆、检测设备一套。
2.2试拌
首先进行机械调试，在调试好后进行各个分料仓的上料，进行试拌。
试拌时先设定一个标准转速进行搅拌，按照级配进行搅拌，记录好各项参数，然后根据搅拌出来的级配碎石的检测指标进行转速及下料误差的调整，根据在合理的转速时适当调整转速及下料量并进行级配碎石指标检测，以得出最佳关系作为大面积施工时的控制参数。
3、现场填筑试验
基床表层级配碎石采用场拌法生产，首先在现场填筑试验用填料在试拌前先测定掺配级配碎石用各种粒径碎石及石粉的天然含水率，然后根据最优含水率及天然含水率计算出填料拌和的施工配合比，然后在稳定土拌和站按室内选配出的配合比及最优含水率进行级配碎石拌和，最后后以自卸汽车运输至填筑现场。
路基基床表层40cm级配碎石分两层进行填筑，每层填筑完成之后，分别检测Evd、K30、Ev2和n值（按设计要求计算出K值）。
通过对原材料试验、现场填筑试验过程中各种试验及检测数据的记录、整理、分析，绘制级配曲线、确定碾压遍数、碾压速度等施工最佳参数。
将试验结果报监理工程师批准后，确定标准化施工工艺，指导后续大面积基床表层级配碎石填筑施工。
四、施工工艺试验
基床表层级配碎石填筑前验收基床底层，检查几何尺寸，核对压实标准。
须在基床底层及以下部分填筑结束并经检测验收合格。
1、施工前期准备：
在正式施工前，计算单位面积填筑量，按网格法卸料的原则在施工范围内测设出每车卸料边界，用白灰洒出，同时标示出路基两侧的填筑范围，施挂填筑线同时按要达到的压实厚度预估松铺厚度。
填筑试验开始前，机械、检测设备、施工人员全部准备就绪再开始进行级配碎石作业。
2、试验段填筑：
2.1级配碎石生产：
正式拌和前首先测定各种料的含水率，按照搅拌站试拌时确定的参数及测定的各种料含水率进行级配碎石的生产，生产时水的掺入量除按已测定各种料的含水率外，需综合考虑天气因素做适当的增减。
2.1级配碎石运输与摊铺：
级配碎石在搅拌站生产出来以后，以自卸汽车运到填筑现场，按事先测定的网格进行定点卸料，现场摊铺采用推土机进行粗平、人工配合，最后用平地机进行精平，基床表层级配碎石面层采用摊铺机摊铺（表层待架桥结束后施做，现暂不施工）。
在阳光充足及大风天气时准备好洒水设备，及时洒水以补充水分。
级配碎石运输及摊铺无严格时间规定，施工安排以满足连续施工生产为宜。
2.3级配碎石碾压：
组合方式拟采用静压1遍、弱振2遍、强振2～3遍、静压1遍，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm；在大面积填筑时，纵向搭接不小于2.0m，上下层接头错开不小于3.0m。
在最后一遍静压结束后，过渡段范围内立即进行地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n、二次变形模量Ev2的检测；如不达不到要求，视结构物埋深情况增加弱振或强振遍数，静压之后重复检测，直到达到合格标准；一般地段可根据计划及现场施工情况具体安排检测时间；如达不到要求时，增加强振遍数，静压后重新进行检测，直至各项指标检测合格。
压路机行走速率：
按1.5～2.5km/h进行控制;试验段按2.0km/h行走速率控制。
碾压施工顺序：
压实时遵循“先两侧、后中间、先静压、后振压、先轻后重、先慢后快”的施工原则，按规定行走速度行驶，纵向碾压时保证边缘及超宽部位碾压密实。
五、数据整理分析
1、基床表层级配碎石填层压实标准
项目
地基系数K30
（MPa/m）
动态变形模量
Evd（Mpa）
二次变形模量
Ev2（Mpa）
压实系数
K
孔隙率
n（%）
压实标准
≥190
≥55
≥120
≥0.97
＜18
注：
表内Ev2值为大样图集要求；K值为确定工艺方案时设计临时要求项目，标准为初步拟定，最终是否确定需待试验后确定。
2、试验段各项指标检测数据
2.1理论级配试验（及附件.1）
2.2原材料检测部分（见附件.2）
2.3德方咨询意见（见附件.3）
2.4最优含水率试验（见附件.4）
2.5现场填筑检测结果
序号
测点位置
Evd（Mpa）
K30（Mpa/m）
Ev2（Mpa）
n（％）
K
1
DK1237+730左
124.3
＞352
374.7
15
1.00
2
DK1237+740中
14
1.00
3
DK1237+760右
141.5
＞352
336.1
15
1.00
4
DK1237+780中
148.0
＞352
453.3
5
DK1237+780左
15
1.00
6
DK1237+790中
16
0.99
7
DK1237+790左
154.1
＞352
360.5
8
DK1237+810右
16
0.99
9
DK1237+820右
144.2
＞352
285.7
10
DK1237+820左
15
1.00
11
DK1237+840中
15
1.00
12
DK1237+860右
15
1.00
13
DK1237+880中
177.2
＞352
277.1
15
1.00
14
DK1237+880左
15
1.00
15
DK1237+890左
136.4
＞352
266.2
16
DK1237+890中
14
1.00
17
DK1237+900右
117.8
＞352
301.5
15
1.00
2.5.1由上表统计值看，K30、Evd、Ev2三项刚度控制指标在检测时均远远超过标准值，尤其是K30值，按满足现行规范条件下根本测不出实际值；但孔隙率n与设计临时要求的压实系数K两项实心实意性指标都是满足标准值，却比较相近；由此看来，对于基床表层级配碎石应采用密实性指标作为主要控制指标，采用刚度指标作为辅助性指标。
3、通过以上对基床表层级配碎石原材检验、级配试验、综合填筑工艺试验，我部得初如下初步结论：
基床表层级配碎石施工要满足客运专线路基验标及有关技术条件要求，需进行如下工作：
3.1按相关要求严格选择生产加工厂，严格进行资源性检验及施工过程中的生产检验。
3.2严格进行室内级配试验，力争取得最佳级配配比。
3.3现场试拌前首先在室内采用击实方法确定填料最佳含水量。
3.4施工前首先测定各种原材料的天然含水率，按测定的天然含水率及最佳含水量进行级配碎石搅拌生产。
3.5按目前我部所配置的摊铺碾压设备及级配碎石配比，按事先拟定的“静压1遍，弱振2遍，强振2遍，静压1遍”的碾压组合方式是基本合理并行之有效的，我部将在以后的施工中，继续试验不同的碾压组合，以期尽早得出相对更经济合理的碾压组合方式。
4、施工质量控制要点
4.1路堤边缘压路无法压实地带采用冲击夯进行辅助碾压；
4.2在进行基床表层级配碎石施工前，对已施工的基床底层及基床表层以下过渡段填筑进行严格检测；
4.3过渡段范围内施工时视涵洞结构物埋深情况进行不同的碾压方式组合，避免因级配碎石施工破坏结构物；
4.4涵洞顶部填厚小于1米时，不得采用大型振动压路机进行碾压部位须用冲击夯辅助压实达到压实标准。
4.5级配碎石拌和时，要根据天气情况及运输距离的长短适当加大含水量，保证摊铺碾压时，填料处于最佳含水量状态。
严格控制松铺厚度及摊铺平整度，确保压实质量。
如发现填料含水量偏小或过大时，要进行洒水或晾晒。
5、相关建议
因在满足孔隙率n及压实系数K情况下，K30的检测值远远大于标准值且基本无法测出准确值，同时K30值又在一定程度上与Ev2值有重复，故我部建议可在基床表层级配碎石检测指标要求中取消K30项。
2007年4月22日
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