■ 湯勇 馬建濤
京滬高速鐵路德州東站站場(chǎng)及區(qū)間路基里程D K326+192.25—D K330+090.46,全長(zhǎng)3 898.21 m,路基平均填土高度5.6 m。 原設(shè)計(jì)站場(chǎng)及區(qū)間共填筑改良土81.369 2萬(wàn)m3,其中基床以下路堤填筑摻4%水泥改良土53.781 8萬(wàn)m3,基床底層填筑摻5%水泥改良土27.587 4萬(wàn)m3。施工中由于取土場(chǎng)土的天然含水量過(guò)高,對(duì)工期影響很大,經(jīng)業(yè)主同意變更為A、B組填料。變更后實(shí)際填筑A、B組填料57萬(wàn)m3。
經(jīng)調(diào)查,德州地區(qū)采購(gòu)A、B組填料與采購(gòu)碎石的成本相當(dāng),且天然A、B組填料質(zhì)量難以控制。為解決填料問(wèn)題,工程采取碎石摻土改良A、B組填料,以保證填料質(zhì)量。碎石土路基試驗(yàn)段施工里程為DK327+050—DK327+150,全長(zhǎng)100 m,試驗(yàn)段填高90 cm,分3層填筑,填料為75%碎石摻加25%土,碎石粒徑為0~40 mm,土為粉質(zhì)黏土,拌和后經(jīng)試驗(yàn)混合料為土質(zhì)細(xì)角礫,屬于B組填料。
基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,基床以下路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
沿線路縱向每100 m每壓實(shí)層抽樣檢驗(yàn)孔隙率6點(diǎn),其中:左、右距路肩邊線1 m處各2點(diǎn),路基中部2點(diǎn);每100 m每填高約90 cm抽樣檢驗(yàn)地基系數(shù)K304點(diǎn)、靜態(tài)變形模量Ev24點(diǎn);動(dòng)態(tài)變形模量Evd4點(diǎn),其中:距路基邊線2 m處左、右各1點(diǎn),路基中部2點(diǎn)。
為保證路基試驗(yàn)段的填料符合A、B組填料要求,施工前按75%碎石摻加25%土的摻配比例拌和后對(duì)混合料進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果:混合料最大干密度2.26 g/cm3,最佳含水率5.2%,顆粒密度2.65 g/cm3。對(duì)填料進(jìn)行顆粒分析后定名為土質(zhì)細(xì)角礫,屬B組填料。篩分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表3,顆粒大小分配曲線見(jiàn)圖1。
表1 基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)填料 地基系數(shù)K30/變形模量 動(dòng)態(tài)變形模量 孔隙率(MPa·m-1)E v2/MPa E vd/MPa n/%碎石類及130 60 40 28粗礫土表2 基床以下路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)填料 地基系數(shù)K30/變形模量 動(dòng)態(tài)變形模 孔隙率(MPa·m-1)E v2/MPa量E vd/MPa E/%碎石類及150 45 -- 31粗礫土表3 顆粒大小分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)留篩 累積留 小于該孔 小于該孔 小于該孔徑篩 孔徑/試樣 篩試樣 徑試樣的 徑試樣的 試樣質(zhì)量占號(hào)mm質(zhì)量/g質(zhì)量/g質(zhì)量/g質(zhì)量百分 總試樣質(zhì)量數(shù)/%百分?jǐn)?shù)/%60 0 0 10 000 100 100 40 706 706 9 294 93 93粗 20 3 442 4 148 5 852 59 59 篩10 1 341 5 489 4 511 45 45 5 134 5 623 4 377 44 44 2 312 5 935 4 065 41 41 1 251 6 186 3 814 38 38細(xì) 0.5 529 6 715 3 285 33 33 0.25 252 6 967 3 033 30 30 篩0.075 398 7 365 2 635 26 26篩底 2 624 9 989 0 0 0
通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),填料符合基床底層及基床以下路基填料設(shè)計(jì)和《客運(yùn)專線鐵路路基工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》要求。
碎石摻土拌和工藝流程見(jiàn)圖2,碎石土填筑工藝流程見(jiàn)圖3。
分層填筑時(shí),松鋪厚度第一層暫按35 cm確定,施工中經(jīng)過(guò)總結(jié),最后確定該混合料的松鋪系數(shù)為1.13,確保填料壓實(shí)后厚度在30 cm以內(nèi)。
4.2.1 碎石土填筑
在路基填筑區(qū)用白灰撒出方形網(wǎng)格,確定自卸汽車的卸土車位。網(wǎng)格尺寸確定方法:按照路基寬度和自卸車寬度確定網(wǎng)格的橫向?qū)挾群途W(wǎng)格數(shù)量,按照網(wǎng)格橫向數(shù)量、汽車載重量、松鋪厚度和網(wǎng)格寬度計(jì)算出網(wǎng)格的縱向長(zhǎng)度。
4.2.2 攤鋪平整
采用推土機(jī)初平,平地機(jī)精平,設(shè)專人及時(shí)鏟除離析混合料,補(bǔ)以新混合料,按4%橫坡兩邊低中間高平整,以便壓實(shí)后路基排水。
4.2.3 碾壓夯實(shí)
采用重型振動(dòng)壓路機(jī)按不同碾壓遍數(shù)確定最佳壓實(shí)組合。碾壓時(shí)先靜壓一遍,對(duì)出現(xiàn)的坑洼進(jìn)行填補(bǔ)、平整。由兩邊向中間,縱向進(jìn)退式進(jìn)行。橫向輪跡重疊不少于40 cm,縱向輪跡搭接碾壓不少于2 m,每填層橫向間搭接時(shí),預(yù)留3 m的搭接長(zhǎng)度。試驗(yàn)段第一層采用“靜壓一遍+弱振二遍+強(qiáng)振二遍+弱振一遍+靜壓一遍”,第二層采用“靜壓一遍+弱振一遍+強(qiáng)振三遍+弱振一遍+靜壓一遍”,第三層采用“靜壓一遍+弱振一遍+強(qiáng)振二遍+弱振二遍+靜壓一遍”。
試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總見(jiàn)表4。
采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,學(xué)生考試成績(jī)?yōu)橛?jì)量資料,以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,采用t檢驗(yàn);學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果為計(jì)數(shù)資料,以(n,%)表示,采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
現(xiàn)場(chǎng)取樣混合料進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn),篩分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表5,顆粒大小分配曲線見(jiàn)圖4。各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)和《客運(yùn)專線鐵路路基工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》要求。
(1)填筑前必須做好對(duì)地基的檢查及驗(yàn)收,確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《客運(yùn)專線鐵路路基工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》要求。
(2)拌和站不同材料應(yīng)分類集中堆放,不得相互混淆。
圖1 顆粒大小分配曲線
圖2 碎石摻土拌合工藝流程
圖3 碎石土填筑工藝流程
表4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總?表5 混合料篩分?jǐn)?shù)據(jù)?
圖4 顆粒大小分配曲線
(3)嚴(yán)格按技術(shù)交底和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拌和,試驗(yàn)室派專人定時(shí)抽檢混合料指標(biāo),及時(shí)反饋操作手進(jìn)行調(diào)整,保證混合料質(zhì)量。
(4)松鋪厚度和壓實(shí)遍數(shù)組合通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定后應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。
(5)工序應(yīng)控制合理,按照監(jiān)理程序及時(shí)報(bào)檢。
(6)下一層施工前,若前一層表面較干燥,應(yīng)用灑水車適當(dāng)灑水、濕潤(rùn),確保層與層之間結(jié)合緊密。
在碎石摻土路基試驗(yàn)段施工過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)布料后用推土機(jī)粗略攤平預(yù)壓,再用平地機(jī)精平一遍,采用重型壓路機(jī)壓實(shí)七遍,碾壓組合為“靜壓一遍+弱振一遍+強(qiáng)振二遍+弱振二遍+靜壓一遍”時(shí)效果最佳,此時(shí),松鋪系數(shù)為1.13,松鋪厚度為34 cm。后期路基填筑過(guò)程中,經(jīng)檢驗(yàn)按上述參數(shù)施工路基質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和《客運(yùn)專線鐵路路基工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》要求。
雖然B組填料對(duì)碎石土中粗粒料的級(jí)配沒(méi)有要求,但拌合過(guò)程中若碎石級(jí)配不良,會(huì)造成混合料出現(xiàn)離析和骨料集中現(xiàn)象,造成碾壓指標(biāo)不合格。
雨季施工中碎石土在下雨前應(yīng)及時(shí)碾壓封閉,若不能封閉應(yīng)采取覆蓋措施,避免雨水滲入。若雨水滲入未碾壓碎石土,會(huì)造成混合料中土液化并滲入下層長(zhǎng)時(shí)間難以晾曬至最佳含水率,出現(xiàn)填層翻漿造成返工。
碎石土檢測(cè)孔隙率較易達(dá)到規(guī)范要求,但K30指標(biāo)波動(dòng)較大,以K30作為自檢手段可縮短檢測(cè)時(shí)間,減少不必要的檢測(cè)。
碎石土正常情況下費(fèi)用遠(yuǎn)高于天然A、B組填料,但對(duì)于填料需遠(yuǎn)運(yùn)的平原地區(qū)情況有所不同,天然A、B組填料中含有部分細(xì)粒土,而采購(gòu)碎石摻加當(dāng)?shù)丶?xì)粒土進(jìn)行改良能減少填料遠(yuǎn)運(yùn)數(shù)量,加快施工進(jìn)度,對(duì)同類工程有借鑒意義。
[1] 鐵建設(shè)[2005]160號(hào) 客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S]