基床表层试验段施工总结报告

1新建兰渝铁路LYS-11标段三分部路基基床表层试验段总结报告（DK704+600～DK704+700）编制:复核:审核:中交路桥建设股份有限公司兰渝铁路LYS-11标项目经理部三分部二○一四年四月十八日目录21前言..............................................................32工程概况.........................................................43施工工艺.........................................................43.1准备............................................................53.2选段............................................................53.3目的.............................................................53.4材料要求.........................................................63.5材料配比........................................................73.6填料的拌合、运输.................................................83.7摊铺.............................................................83.8碾压、检测及数据分析.............................................93.9养生及保护.....................................................174经验总结.........................................................17兰渝铁路DK704+600～DK704+700段路基基床表层填筑试验段总结报告31前言随着我国铁路事业的快速发展，铁路设计时速不断提高，这就对铁路路基设计、施工提出了更高的要求。铁路路堤由基床与路基本体两部分组成。基床是列车动应力作用的有效部分，它又分为基床表层和基床底层两部分。基床表层式轨道的直接基础，是路基的最重要的部分，受到列车荷载的剧烈作用，基床表层级配碎石的填筑质量直接关系到轨道的平顺，关系到开通后行车安全和旅客的舒适度，所以基床表层手工的成败关系到铁路设计目标值是否实现。由于缺乏提速路基级配碎石施工经验，在大面积施工前通过试验段确定其施工工艺是非常必要的。2工程概况兰州至重庆（广元至重庆线）速度目标值为200km的客货共线的新建电气化铁路，路基基床表层设计分别为：路堤基床表层采用0.5厚级配碎石+0.1厚中粗砂填筑，路堤式路堑基床表层为厚0.6m的级配碎石填筑，土质、软质岩及全、强风化硬质岩路，路堑基床表层挖除换填0.5m厚级配碎石+0.1m厚中粗砂加一层复合土工膜。弱风化硬质岩路堑基床表层不再换填。路基面应设0.4%人字排水板，凹凸不平处应以C25混凝土找平；基床底层采用弱风化红层软岩，粒径不大于15cm；过渡段范围根据路基与结构物，结构物与结构物分别采用掺3%、5%水泥级配碎石；设计要求基床表层的压实指标为：K30值≥190MPa/m，孔隙率n＜18%。3施工工艺3.1准备为做好此次级配碎石的试验工作，项目部专门组成现场试验组，邀请公司检测中心试验检测工程师作技术指导，并配置了HM-PLFG-K轻型落锤仪（EVD）、K30平板荷载试验仪和NR-150气囊式容积测定仪等设备，迅速开展了试验工作。3.2选段4DK704+600～DK704+700处路基填方段是本次级配碎石铺筑工艺的试验段，长度为100m。此处路基本体及基床底层土方已按设计标高和压实标准完成施工并经检测达到设计要求。地质条件、断面形式和填土高度等具有代表性，符合试验条件。3.3目的（1）要求基床级配碎石达到压实标准，即K30值≥190MPa/m，孔隙率n＜18%。（2）通过试验考核评价摊铺和碾压等关键设备配置的合理性。（3）确定基床表层大面积施工工艺及填筑虚铺厚度、含水率、碾压遍数、碾压行进速度等技术参数。（4）通过试验求得试验填料气囊法和K30承载板法之间的相互关系，为大面积施工提供一种快速有效的检测手段，以便更加有效的做好质量控制。3.4材料要求基床表层所用级配碎石的种类、质量应符合《新建时速200公里客货贡献铁路设计暂行规定》和设计要求，且颗粒、级配应符合表1要求。表1级配碎石级配表配合比及编号筛孔尺寸mm4525167.151.70.50.10.075通过百分率1#（25%：25%：50%）100%93.80%80.30%56.80%51.30%28.80%8.00%3.10%2.00%2#（23%：22%：55%）100%94.30%81.80%60.90%54.20%31.70%8.80%3.30%2.20%3#（20%：20%：60%）100%95.00%84.10%65.30%60.60%34.50%9.60%3.50%2.40%规范要求级配范围100%82%~100%67%~91%41%~75%/13%~46%7%~32%0%~11%0%~7%注：表中所列配合比排列值为：10~30mm碎石；10~20mm碎石；小于10mm石屑粉。3.5材料配比经实地调查，结合现场施工条件和经济效益，采用南部县河坝石料厂的成型级配碎石，使用20mm~10mm、10mm~5mm、5mm~2.5mm、＜2.5mm4种集料，对符合规范要求的上述4种集料，进行室内配合比试验，得出最优理论配合比。53.6填料的拌合、运输按照试验室理论配合比拌合填料，根据施工现场的具体情况，委托石料厂按配合比和预定含水量拌合，并派专人监装，完成后汽车运输。装车前保持车内清洁，车厢严密，以防小颗粒渗漏，避免配合比发生变化和污染环境。运输过程中加盖篷布保持填料湿润以避免填料离析。运至现场的填料有人工配合装载机二次拌合均匀，利用酒精燃烧法测试含水量合适后再行铺筑。3.7摊铺基床表层分两层填筑，下层35cm,上层25cm,预估松浦系数为1.14—1.15，所以在试验中下层虚铺为40cm，级配碎石生产含水量控制在7%-8%；上层溆浦厚度根据下层试验测的的松铺系数和压实厚度，确定为松铺28cm，级配碎石的生产含水量为4.0%-5.0%。铺筑钱利用全站仪放出中桩、边桩桩位，然后插杆挂线撒石灰方格。按照松铺厚度和车容量计算出每格大小及倾倒车数，在标杆上标出刻度一遍两侧松铺厚度和压实厚度。摊铺采用推土机初平，平地机终平，对不均匀处及坑洼处人工进行调整，保证局部凸凹不大于1.5cm,铺设厚度采用水准仪精确控制，纵向每10m布个点，分别为左路剪、左中、中、右中、右路肩。压实厚度采用定点水平测量和挖坑厚度的方法确定。3.8碾压、检测及数据分析在试验中，我们对基床表层分作两层来分别进行碾压试验。3.8.1第一层，即基床表层下层首先对DK704+600-DK704+700段试验块进行试验。对该实验快，沿横断面方向从线路左线到右线分为3个试验条块，使用WB1803D自行式振动压路机分别按不同的振动碾压遍数进行碾压，试验条块布置见图1。碾压过程为：摊铺整平后，洒水使级配碎石表面保持湿润，先全断面静压两遍，然后按示意图1对3个试验条块分别进行振动碾压，最后再全断面进行两遍静压以处理表面，使之平整、密实、不离析，碾压时行速度控制在2km/h以内，碾压遵循“先两遍后中间”的原则。6碾压整平后，对每一试验条块进行气囊和EVd动态平板荷载试验，其中EVd检测6点，用于检测地基系数K30。气囊法适用检测干密度，然后计算孔隙率，布点位置与EVD动态平板载荷试验点重叠。基床表层下层碾压试验布置图检测结果：Ⅰ条块，其孔隙率n只能部分达到n＜18%。Ⅱ、Ⅲ条块。其孔隙率n全部达到n＜18%；所有3个条块K30值都未达到设计要求的190MPa/m。由于碾压后级配碎石层表面水分很大，此时测试地基系数有较大的影响，所以将这几个试验块放置两天，表面含水量下降后再进行第二次气囊法和EVd动态平板荷载试验的测试，测点位置尽量靠近第一次的测点位置（试验数据见表2。通过试验数据分析，可以看出：当级配碎石的含水量（特别是表面含水量）下降后，其K30值明显增长，同时发现级配碎石发生了一定程度的板结。图2基床表层上层试验结果试验结果分析：结果条块当天测两天后测地基系数K30(MPa/m)孔隙率(n/%)地基系数K30(MPa/m)孔隙率(n/%)Ⅰ12620.216319.613917.718118.113618.317517.3Ⅱ17915.323015.715316.620816.11631620515.6Ⅲ13716.217915.415016.919617.114217.418816.6ⅢⅡⅠ100m静压2遍+弱振1变+强振2遍+静压2遍静压2遍+弱振1变+强振3遍+静压2遍静压2遍+弱振1变+强振4遍+静压2遍7（1）Ⅰ条块（振动碾压3遍）孔隙率基本上都达不到n＜18%；地基系数K30值碾压后即检测全部达不到设计标准，防止一段时间后K30值虽有增长，但仍未达到设计要求。（2）Ⅱ条块（振动压实5遍）孔隙率全部达到n＜18%；现碾现测的K30值达不到设计要求，放置2天后，可达到200MPa/m，满足设计要求。（3）Ⅲ条块（振动碾压7遍）孔隙率全部达到n＜18%；碾压后立即检测K30值较之振动碾压5遍反而有所下降；放置一段时间后，大多K30值值仍小于设计要求值。结论：1、选用配合比可以用作级配碎石填料。2、当含水量在7-8%之间时，合适的振动碾压遍数为5遍（弱振1遍+强振3遍+弱振1遍）。3.8.2第二层，即基床表层上层选用下层碾压试验确定的级配碎石作为填料，其生产含水量控制在4%-5%.现在DK704+600-DK704+700铺设3条长100m的试验块。按图三布置，参照下层试验中的试验方法进行试验条块的划分和碾压、检测、检测结果见表3。与下层碾压工艺不同的是，在全断面2遍静压以后适量洒水，使级配碎石表面丝润，再进行振动碾压。图2基床表层下层碾压试验布置图ⅢⅡⅠ100m静压2遍+弱振1变+强振1遍+静压2遍静压2遍+弱振1变+强振1遍+弱振1遍+静压2遍静压2遍+弱振1变+强振3遍+弱振2遍+静压2遍8图3基床表层下层试验结果按照上层试验的分析方法可以看出：振动碾压4遍（Ⅱ条块），孔隙率n全部达到n＜18%;当天检测K30值为150MPa/m-176MPa/m，放置两天后K30值为210MPa/m—240MPa/m，当增加振动碾压遍数到6遍（Ⅲ条块），K30值反而有所下降。从现场看，达不到设计要求K30值的个别点虽然填料整体含水量并不太大，但由于表面洒水过多，造成表面含水量过大，影响K30值的测试。在碾压后需放置1d-2d,待含水量下降级配碎石表面板结后再进行EVd动态平板荷载试验，这时其他地基系数K30能够达到设计要求。结论为，○1选用的配比是合理的；○2碾压含水量控制在3.5%-5.0%为宜；○3合理的振动碾压遍数为4遍，顺序为：弱振1遍+强振2遍+弱振1遍。3.8.3不合格条块处理对两层级配碎石试验段施工中不合格的条块，分别进行返工处理，根据试验段确定合理参数重新施工，保证样板段全部符合规范要求。在碾压后需放置1d-2d，待含水量下降级配碎石表面板结后再进行EVd动态平板荷载试验，这时其地基系数K30值能够达到设计要求。结果条块当天测两天后测地基系数K30(MPa/m)孔隙率(n/%)地基系数K30(MPa/m)孔隙率(n/%)Ⅰ13418.217918.612819.71701