李祥 趙博軍
中圖分類號:F530.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、工程概況
本標(biāo)段為新建鐵路上海至昆明客運(yùn)專線貴州段CKGZTJ-1標(biāo),東起湘黔省界,全線路均處在貴州省玉屏侗族自治縣境內(nèi),途經(jīng)貴州省玉屏縣田平鎮(zhèn)、大龍鎮(zhèn)、平溪鎮(zhèn)、新店鄉(xiāng),起訖樁號為DK419+530~D1K454+588,里程長度為35.058公里。其中區(qū)間路基(含車站、改移道路)10.041公里,占線路總長28.64%,填料為挖方段內(nèi)的利用方。
為確保高速鐵路路堤填筑質(zhì)量,為后續(xù)大面積施工提供可靠的資料和相應(yīng)的施工參數(shù),避免盲目施工給工程帶來的損失,找出適合本施工段施工的最佳方案,指導(dǎo)DK419+530~D1K454+588段路基施工, 選擇在DK439+060~D1K439+180段作為路基填筑試驗(yàn)段,試驗(yàn)段全長120m,該段路基原地貌為水田及居民區(qū)邊緣,區(qū)域內(nèi)無涵渠、通道等構(gòu)筑物,具有填筑施工時(shí)連續(xù)的優(yōu)勢,能夠代表本施工段路基填筑施工的特點(diǎn)。
從2011年5月29日開始按照經(jīng)審批的《路基試驗(yàn)段施工方案》進(jìn)行試驗(yàn)段的施工,至8月13日已經(jīng)完成A、B組料的填筑工藝試驗(yàn),通過現(xiàn)場攤鋪、碾壓施工及相關(guān)的試驗(yàn)檢測,取得了利用AB組料填筑基床底層以下的施工工藝參數(shù),并收集了相關(guān)數(shù)據(jù),總結(jié)出了一套能達(dá)到技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的路基填筑施工工藝;確定了經(jīng)濟(jì)合理、滿足要求的填料,選定了滿足施工要求的壓實(shí)機(jī)具、合理的松鋪厚度、碾壓遍數(shù)和施工最佳控制含水率等工藝參數(shù)。
二、試驗(yàn)?zāi)康?/p>
通過A、B組填料試驗(yàn)段施工,我們將確定如下主要施工參數(shù)及相關(guān)工藝:
1)通過試驗(yàn)確定合理的機(jī)械設(shè)備組合;
2)通過試驗(yàn)確定適宜的松鋪厚度;
3)通過試驗(yàn)確定碾壓方式、碾壓遍數(shù);
4)通過試驗(yàn)確定填料的施工含水率控制范圍。
三、填料來源
為保證試驗(yàn)段的代表性,同時(shí)考慮合理的土方調(diào)配,試驗(yàn)段填方利用DK438+420處主線路塹挖方段經(jīng)過篩分拌合的碎石類土。指揮部中心試驗(yàn)室與試驗(yàn)監(jiān)理聯(lián)合對填料進(jìn)行現(xiàn)場取樣,按《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10751-2010)及《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(TB 10102-2010)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)方法進(jìn)行了擊實(shí)試驗(yàn)、顆粒級配試驗(yàn)后,結(jié)果現(xiàn)實(shí)填料為級配好的細(xì)角礫A組填料,符合基床以下路堤及基床底層填料技術(shù)要求,可用于路基A、B組填料填筑。填料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
填料試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表
四、試驗(yàn)段資源投入
1、主要施工設(shè)備
投入主要機(jī)械設(shè)備一覽表
2、主要檢測儀器設(shè)備
投入主要檢測儀器一覽表
3、施工人員
本試驗(yàn)段施工由中國水利水電第七工程局有限公司玉屏制梁場具體負(fù)責(zé)實(shí)施,試驗(yàn)檢測單位由中國水利水電第七工程局有限公司滬昆客專貴州段工程指揮部中心試驗(yàn)室承擔(dān)。
五、施工方法
1、路基施工工藝流程
測量放線→場地清理→基底處理→填料試驗(yàn)→分層填筑→攤鋪平整→層厚、平整度、含水率檢測→碾壓密實(shí)→試驗(yàn)、檢測→路堤修整。試驗(yàn)段施工工藝流程圖如下:
2、施工組織
1)路堤填筑過程分為三階段、四區(qū)段、八流程。三階段即準(zhǔn)備階段、施工階段、竣工階段。四區(qū)段即填土區(qū)、平整區(qū)、碾壓區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)。八流程即:施工準(zhǔn)備、基底處理、分層填土、攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實(shí)、檢驗(yàn)簽證、路基整修。路基填筑施工平面布置圖如下:
2)組織施工管理人員、勞動力、機(jī)械進(jìn)行施工。
3)按施工方案的要求做好安全防護(hù)和防暑降溫工作。
3、試驗(yàn)段施工方法
根據(jù)《玉屏東中間站站場施工圖》 圖號:長昆客專玉昆段施站-01-01;《高速鐵路鐵路路基工程施工技術(shù)指南》(鐵建設(shè)〔2010〕241號);《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》簡稱《驗(yàn)標(biāo)》TB 10751-2010;新建鐵路長昆客運(yùn)專線玉屏至昆明段施工圖路基工程設(shè)計(jì)專用圖第一冊;結(jié)合經(jīng)審批的《路基試驗(yàn)段填筑方案》,路基基床底層以下填料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)如下:
基床以下路堤填筑檢測指標(biāo)(同基床底層檢測標(biāo)準(zhǔn))
1、在鋪筑前對試驗(yàn)段下層進(jìn)行檢測,由測量人員放出中樁和邊樁,兩側(cè)各加寬50cm,用石灰灑出施工邊線,并按照20m一個(gè)斷面(左、中、右)檢測下層高程以確定攤鋪掛線高程。
2、卸料前根據(jù)壓實(shí)厚度,確定松鋪厚度,用石灰放出施工邊線,平料采用推土機(jī)進(jìn)行平料,卸料前根據(jù)松鋪厚度計(jì)算鋪筑面積(每車運(yùn)料方量12m3),分排卸料。松鋪厚度為25cm時(shí),每排寬為6m,每車卸距為8m;松鋪厚度為30cm時(shí),每排寬為5m,每車卸距為8m;松鋪厚度為35cm時(shí),每排寬為5m,每車卸距為7m;松鋪厚度為40cm時(shí),每排寬為5m,每車卸距為6m。
用石灰灑出方網(wǎng)格攤鋪
3、在推土機(jī)進(jìn)行粗平前,采用在每個(gè)測量斷面上的指示樁作為攤鋪高度,推土機(jī)操作手進(jìn)行粗平時(shí)根據(jù)指示樁進(jìn)行。原則上每一層填筑時(shí)均須形成2%~ 4%的人字形橫坡,有困難時(shí)可在基床底層逐步形成。在相鄰兩區(qū)段上下兩層填筑接頭處須錯(cuò)開不小于3m 的距離。在沉降觀測樁周圍1m 范圍內(nèi)的路基采用人工填筑整平。
4、粗平后,由人工根據(jù)指示樁掛線配合機(jī)械精平。對于貼補(bǔ)處,采用人工翻松到壓實(shí)厚度10cm以上,然后重新平整。填料在攤鋪過程中,容易出現(xiàn)大顆粒骨料集中現(xiàn)象,在推土機(jī)和平地機(jī)攤鋪工程中,必須以人工配合,對大顆粒骨料集中地方進(jìn)行二次拌和或撒細(xì)顆粒以確保所攤鋪的填料均勻。
5、整平后檢測含水率,在含水率接近最佳含水率±2%時(shí),采用振動壓路機(jī)碾壓。填料含水率較低時(shí),應(yīng)及時(shí)采用灑水措施,灑水采用取土場內(nèi)提前灑水悶濕或路堤內(nèi)噴灑,填料含水率過大時(shí),采用推土機(jī)翻松晾曬。
6、壓實(shí)順序應(yīng)按先兩側(cè)后中間,先靜壓后弱振、再強(qiáng)振的操作程序進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)的最大碾壓行駛速度不得超過4km/h。各區(qū)段交接處,應(yīng)互相重疊壓實(shí),縱向搭接長度不應(yīng)小于2m,縱向進(jìn)退式碾壓,沿線路縱向行與行之間壓實(shí)重疊不應(yīng)小于40cm,上、下兩層填筑接頭應(yīng)錯(cuò)開不小于3.0m。以保證無死角、無漏壓,確保碾壓的均勻性。
7、路基邊角處以及沉降觀測樁埋設(shè)處采用小型打夯機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。
8、碾壓完成以后,首先進(jìn)行測量路基每個(gè)斷面的標(biāo)高(每10米一個(gè)斷面三個(gè)點(diǎn),左、中、右各一點(diǎn)),以確定碾壓實(shí)際厚度。在每一填層碾壓三遍后即用K30平板載荷儀檢測地基系數(shù)K30(或Ev2)、壓實(shí)系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd三項(xiàng)檢測指標(biāo)。
密實(shí)度檢測K30檢測
六、總結(jié)
1、機(jī)械設(shè)備組合
通過本路基填筑試驗(yàn)施工經(jīng)驗(yàn)推薦一個(gè)工作面的標(biāo)準(zhǔn)配置為:挖掘機(jī)1臺、自卸汽車4臺、推土機(jī)1臺、裝載機(jī)1臺、平地機(jī)1臺、20T壓路機(jī)1臺、灑水車1臺、小型打夯機(jī)1臺。
2、適宜的松鋪厚度
本試驗(yàn)段選取了25cm、30cm、35cm、40cm四種松鋪厚度,通過試驗(yàn)段取得的數(shù)據(jù)分析,當(dāng)松鋪厚度為25cm時(shí),取得的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均較高;當(dāng)松鋪厚度為30cm時(shí),在強(qiáng)振遍數(shù)為3遍時(shí)取得的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,較為經(jīng)濟(jì)合理;當(dāng)松鋪厚度為35cm時(shí),在強(qiáng)振4遍時(shí)取得的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,施工過程中需嚴(yán)格控制含水率;當(dāng)松鋪厚度為40cm時(shí),碾壓遍數(shù)較多,不經(jīng)濟(jì)。
結(jié)論:通過本試驗(yàn)推薦選取的松鋪厚度為30cm,松鋪系數(shù)為1.07。
3、碾壓方式、碾壓遍數(shù)
本試驗(yàn)段主要選取了1+2+2+1,1+2+3+1,1+2+4+1,1+2+5+2(靜壓、弱振、強(qiáng)振、靜壓)等碾壓方式進(jìn)行試驗(yàn)比選,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,在松鋪厚度為30cm時(shí),1+2+2+1的碾壓方式達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);1+2+3+1的碾壓方式取得的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,1+2+4+1的碾壓方式不經(jīng)濟(jì)。
結(jié)論:通過本試驗(yàn)推薦選取的碾壓方式為1+2+3+1,碾壓遍數(shù)為8遍。
4、填料的施工含水率控制范圍
根據(jù)不同含水率與壓實(shí)系數(shù)K、地基系數(shù)K30、動態(tài)變形模量Evd的關(guān)系曲線圖得出,含水率在5.5%和8.5%時(shí),壓實(shí)系數(shù)K接近0.95,超過這個(gè)含水率范圍壓實(shí)系數(shù)K不易控制。
結(jié)論:填料含水率控制在最佳含水率7%的±1.5%范圍內(nèi)。
5、施工注意事項(xiàng)
1)攤鋪時(shí),嚴(yán)格分層填筑,粗細(xì)顆粒應(yīng)分部均勻,避免粗細(xì)粒集中堆積。當(dāng)局部粗料較多時(shí),期間應(yīng)用細(xì)料填充,路基填筑時(shí)兩側(cè)超寬50cm,外側(cè)1m范圍內(nèi),采用較細(xì)填料填筑。
2)路基填筑施工期間,保證排水溝暢通,以免影響路基的填筑質(zhì)量。
3)壓路機(jī)的碾壓速度,通過試驗(yàn)推薦初次靜壓速度為2.3km/h,弱振速度為3.3km/h,強(qiáng)振速度為3.6km/h,末次靜壓速度為3.1km/h。
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。