工艺工法qc黑龙江铁路工程路基基床表层级配碎石填筑施工工法（中铁）

'XX铁路客运专线路基基床表层级配碎石填筑工法中铁九局集团第一工程有限公司参编人员：年月日12 一、前言为确保时速350公里铁路运行的平顺性、稳定性。XX高速铁路路基工程表层及过渡段采用级配碎石填料结构，以控制路基的变形，提高路基的稳定性，增强路基刚变的均匀性。为此在级配碎石填筑工程中，必须严格按照设计文件及相关规范确定的路基结构，填料标准及双控指标进行施工。通过试验制定出完整的施工工艺（工法）指导施工。为了进一步明确施工标准、施工工艺及施工检测中的主要问题，制定要点。路基基床表层级配碎石填筑是近年来逐渐发展起来的一种加固路基表层的施工技术，在高速铁路的建设中得到广泛的应用。本工法以中铁九局XX高速铁路XX段为工程实例，具体研究级配碎石填筑的施工方法、检测方法、施工中应注意的事项及适用条件和施工的质量控制等。二、工法特点1）基床表层采用厂拌级配碎石，自卸汽车运输，平地机整平，振动压路机碾压，劳动强度低、机械自动化率高。2）施工工艺简单易行，质量检测容易掌握，级配碎石基床表层压实度高。三、适用范围本工法适用于高速铁路路基基床表层采用级配碎石填筑得铁路、公路工程基床表层施工。四、施工工艺（一）、基床结构路堑基床表层先铺0.1m中粗砂，再铺厚0.5m级配碎石；路堤基床表层铺厚0.6m级配碎石。横断面见图I12 (二)材料要求1、材质要求基床表层级配碎石填料由河道中的天然砂夹卵石经破碎、筛分后，按级配要求厂拌而成。材质要求见表（1）表（1）级配碎石材质标准试验项目筛孔边长/mm标准规定值颗粒级配通过率/%指标451002582~1001667~917.141~751.713~460.57~320.10~110.0750~7小于0.5mm细集料液限≤25%小于0.5mm细集料塑性指数≤5%D15/d85＜40.5mm以下细集料中通过0.075mm筛含量≤66大于16mm颗粒带有破碎面的颗粒含量≤30洛杉矶磨耗率≤50%大于1.7mm集料的硫酸钠溶液浸泡损失率≤12%黏粒团及其他杂质含量≤0.5%12 2、级配要求，见表（2）。表（2）级配碎石级配范围通过筛孔重量百分率/%编号50mm40mm30mm25mm20mm13mm5mm2.5mm0.4mm0.074mm110095~10060~9030~6520~5010~302~10210095~10060~9030~6520~5010~302~10310095~10055~8530~6520~5010~302~10(三)、工艺流程路基基床表层分两层填筑，下层填筑宜为0.35m，上层为0.25m，工艺流程见图II。复测基床底层材质、级配试验测量、放样、设标高桩拌合站试运转挂线、洒灰线试验区试铺，确定施工参数检查摊铺碾压机械调整配合比拌和级配碎石运输级配碎石下层摊铺碾压砌筑路肩清除污染，修整，补压上层摊铺碾压夯实修整养护图Ⅱ施工工艺流程12 (四)、操作要点1．施工准备（1）复测基床底层压实质量，检测孔隙率n、地基系数K30。到碎石场取料进行试验，选定级配碎石理论配合比。（2）检查路基几何尺寸。（3）测量中线、水平，恢复中线桩，直线每10m一桩，平曲线每5m一桩。边线桩侧面用红漆标清桩号，用石灰撒出边线。放样时每侧比设计加宽50cm，用红漆在边桩上标出经试验得出的松铺高度和设计标高，并在松铺高度位置挂线，以利在摊铺时控制标高。（4）生产级配碎石前先进行材质试验。调试级配站拌合设备，然后根据施工时的气温和运输中材料损失的水分，按标准压实度进行试验，找出不同温度下级配碎石生产时的含水量。（5）正式填筑前选一段试验段先行施工，取得合理的含水量、松铺厚度、摊铺碾压遍数等施工参数，调整并确定满足设计要求的级配碎石配合比。2．拌合、运输（1）拌合时采用电脑自动计量。每生产2000m3级配碎石，应送样检验，以此控制级配碎石质量。（2）拌合料用自卸汽车运到铺筑现场，车厢周围尽量密闭，以防水分散失。依照松铺厚度，计算每车料虚铺面积，用石灰水划格，运料车对号卸料。（3）每50m为一个施工段，该段堆放完毕，立即摊铺，以防水分下渗对基床底层造成破坏。（4）现场用酒精燃烧法检测含水量，若含水量不能满足要求，用洒水车洒水，调整含水量。3．下层摊铺按事先划好的边线和边桩所挂松铺厚度线进行摊铺，摊铺长度以30m为宜，最多不超过50m。用推土机初平，初平不得超过3次，避免造成混合料离析，用平地机终平。4．碾压（1）压路机组合见下表（3）。表（3）压路机组合如下：碾压工序机械碾压方式及遍数初次碾压SD-175震动机500kN无振1遍二次碾压SD-175震动压路机500kN低频振2遍，高频振5遍表面加工碾压YZJA-20震动压路机200kN无振1遍路肩夯实BS-600内燃式冲击夯振动夯实6遍路肩碾压YZ-2震动压路机20kN无振1遍（2）碾压开始前，最短摊铺长度≮50m。（3）压路机应逆平地机摊铺方向碾压，碾压时先静压1遍，观察表面是12 否平整，有无粘滚现象。碾压先轻后重，先慢后快，直线段由两侧路肩向路基中心碾压，即先边后中。曲线地段由内侧路肩向外侧路肩逐行碾压。碾压时延纵向重叠0.4m，横缝搭接长度≮2m。5．检测试验（1）碾压完毕随即检查几何尺寸，不符合设计要求的进行修整。（2）基床表层下层的压实质量用灌水法检测，以毛体积密度来计算孔隙率n。（3）基床表层压实度若达不到相应标准，主要是由于含水量和材料级级配不良引起的。含水量偏大或偏小的，根据试验，采用晾晒或洒水再补压。级配不良的，要将不合格部分铲除，重新铺填碾压，直到满足要求为止。6.砌筑路肩。7.上层摊铺碾压、检测上层与硬路肩相接处50cm用人工摊铺平整（以防机械作业损坏硬路肩），用冲击夯夯实，一般夯实6遍即能达到相应标准。检测用K30荷载仪测K30系数。8.表层修整养护（1）夯实完毕，用扫帚扫平，再用YZ-2小型压路机静压2遍，使其平整度达到要求。（2）由于雨水的冲刷造成基床表层级配不良的，根据试验，重新调整配合比如加以补填、洒水、碾压，直至达到设计要求。（3）已施工完毕的基床表层禁止任何车辆通行五、材料与设备(一)材料质量基层表层级配碎石采用的碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基层表层级配碎石暂行技术条件的规定》。级配碎石和级配砂砾石必须严格控制0.5mm以下细集料的含量及其液限和塑性指数。选用品质优良的原材料是确保级配碎石质量的基础。要确保筛选并按比例混合组成的级配碎石混合料的粒径、级配及品质指标符合规定的要求。基床表层填料采用级配碎石，其规格应符合下列要求：（1）粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨损率不大于30%。（2）粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%。（3）粒径小于0.5mm的细集料的液限不大于25%，其塑性指数小于6。（4）不得含有粘土及其它杂质。12 级配碎石的粒径级配应符合表（4）中规定表（4）基床表层级配碎石粒径级配范围方孔筛孔边长（mm）0.10.51.77.122.431.545过筛质量百分率（%）0~117~3213~4641~7567~9182~100100基床表层填料材质、级配必须经室内试验及现场填筑压实工艺试验，保证其孔隙率、地基系数、变形模量及动态变形模量符合设计要求并确定填筑工艺参数，方可正式填筑。(二)主要机械设备配置主要施工机械设备一览表基床表层级配碎石施工采用机械化作业，机械设备的生产能力要与施工进度相匹配，做到拌合物供应及时、摊铺平整、碾压均匀，确保基床表层级配碎石表面平整、密实。长50m的一个工作段所需的机具设备见表（5）。表（5）长50m工作段所需机具设备序号名称型号单位数量备注1级配碎石拌合站套12平地机PY-180台1有条件时用摊铺机3装载机ZL-30台14推土机Dr-220台15自卸汽车18t辆86震动压路机500kN台17震动压路机200kN台18震动压路机20kN台19冲击夯BS-600台110洒水车5t辆111多功能工程检测仪把112直尺2.5m把2备用一把13K30检测仪台112 六、劳动组织每班施工劳动组织见表（6）表（6）人员安排序号工种人数分工1总指挥1负责整个施工现场的指挥、协调2拌合站指挥1负责拌合站的协调3拌合站控制台2计量、拌和、卸料4装载机司机1拌合站上料及料场的收集整理5试验员2检查空隙率、承载力6电工1施工供电及电器维修七、质量控制(一)基床表层质量控制1、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。2、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。3、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。(二)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》和新建铁路哈尔滨至大连铁路客运专线有关规定的试验方法检验。1、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团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。12 2、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。3、Evd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。基床表层填筑压实质量控制标准、检验数量及检验方法见表（7）、表（8）表（7）层位轨道类型厚度(m)填料压实标准地基系数K30(MPa/m)变形模量Ev2(MPa)动态变形模量Evd(MPa)压实系数K孔隙率n基床表层无碴0.4级配碎石≥190≥120≥50＜18%有碴0.6~0.65级配碎石≥190≥55＜18%12 表（8）压实标准检测频次和取样部位地基系数K30(MPa/m)在表层顶面每100m检测4点，距路基边2m处左右各1点，中间2点。孔隙率n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）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。掺加水泥的级配碎石存在凝固的问题，采用灌砂或灌水法检验孔隙率，要考虑检验不合格时有继续进行碾压的时间。要求针对级配碎石生产能力、初凝时间、摊铺碾压设备等条件，计划好一个循环工作段。在该段从级配碎石的拌合、运输、摊铺碾压、孔隙率检查要在初凝要求的时间内完成，并留有补压的余地。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2路肩高程±10mm沿线路纵向每100m抽样检验5点水准仪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长直量7厚度-20mm沿线路纵向每100m抽样检验3点水准仪基床表层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法表（9）12 八、安全措施1、施工现场设专职安全员，佩戴安全上岗证，配合工班长进行现场指挥，防止出现各种安全事故发生。2、在级配碎石的运输过程中，对于贯通便道的狭窄处、陡坡处、急弯处或穿越电力通讯地段要设置相关的安全警示标志，或者派专人现场负责指挥运输罐车的通过。3、施工现场设置醒目的防护带，防止闲杂人等进入施工现场，确保施工的安全顺利进行。4、各工种应严格执行本工程操作规范，正确佩带使用个人劳动防护用品。5、本工艺安全防治重点为机械作业及施工用点，在施工过程中应严格落实相关安全防护措施，达到安全施工的目的。九、环保措施1、摊铺级配碎石的过程中，如果产生了多余的级配碎石要弃掉，必须弃到指定的地段，不得随意满地乱弃。2、严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害气体、粉尘、臭气的物品。3、施工过程中严禁将含有污染物质或可见悬浮物的水放入河流、水道、所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随地泼到。4、选择性能优良、噪音小的施工机械，以减少因机械产生得附加噪声与振动。5、合理安排作业时间，一般情况下把作业时间定在白天进行，避免夜间作业，施工现场要尽量采取降噪措施。6、严格组织施工管理，开展文明施工，创标准化施工现场。施工前做到全员教育，全面规划，合理布局。定期检查、监督本施工地段的各项水土保持工作的落实7、建立健全水土保持体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源，植被不12 被污染和破坏。十、效益分析9.1单价分析表（10）项目价格（元）人工费22.21材料费水泥23.25碎石31机械费碎石搅拌机5.72压路机6.52洒水车4.5装载机8.1自卸汽车10.25小型平板振动机7.24管理费17.82（15%）综合单价136.61注：本表材料价格、人工费、机械台班按2010年辽宁XX价格计算十一、应用实例通过对基床表层施工工艺性填筑试验（哈尔滨至大连高速铁路客运专线TJ-1标段-XX段），结合现场实际填料，得出本试验段填料要求。采用25t振动碾压机进行碾压，按1静压+1弱振+4强振+1弱振+1静压的顺序及遍数。填料的松铺厚度为0.317-0.365mm，压实厚度为0.291-0.302m计算得出松铺系数为1.09-1.21之间；采用小型夯实机夯实8遍。填料的松铺厚度为0.205-0.248m，压实厚度为0.183-0.200m计算得出松铺系数为1.12-1.24之间。通过现场监理工程师见证试验检测及监理站平行试验检测，各项指标完全能满足设计压实的试验检测指标。运用本工法施工的路基基床表层达到了预期的效果。通过本工法的施工与研究小组成员对路基基床表层理从理性认识到感性认识，再有感性认识返回到理性认识，真正意义上做到了理论与实际相结合。掌握了路基基床表层12 施工工艺、方法，特别是对施工中容易发生的质量问题和如何避免质量事故有了更深的认识，在今后的施工中可以减少或避免质量事故发生。另外，通过对高速铁路路基基床表层施工技术的研究，我们积累了丰富的施工经验，得到了大量的经验数据。编写了关于高速铁路路基基床表层施工工法，在今后的施工当中可以得到应用和推广。12'