铁路路基基床表层填筑工艺试验施工方案
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关键词：级配碎石、压实厚度、粒径、碾压遍数
Abstract: The guidance plan of railway embankment surface layer construction are expounded in this paper.
Key words: graded gravel; compacted thickness; particle size; rolled times
中图分类号：F53 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、工程概况
新建贵阳至广州铁路根据设计文件和规范要求，结合现场实际施工进展情况，选择已经到达基床表层底面高程的直线段路基进行试验，试验段长度为227.84m，作为基床表层试验段，本段基床表层由0.55m厚级配碎石，下铺厚0.15m粗砂夹铺一层复核土工膜组成。
二、试验目的
（1）论证施工方法及碾压设备的类型是否满足施工需要。
（2）推荐合理的施工程序、良好的施工工艺、施工含水率、最佳的机械组合模式。
（3）提供虚铺厚度、碾压遍数、碾压时间及压实后的填料厚度等施工参数。
（4）提供碾压后路基填筑基床表层地基系数K30试验、动态变形模量Evd试验及压实系数K试验成果，用于指导全线基床表层的施工。
三、机械设备配置及施工组织
（一）机械配置
主要机械设备配置见下表3-1；
表3-1 主要机械设备配置表
（二）测量及检测仪器配置表
测量及检测仪器配置见下表3-2；
表5-3测量及检测仪器配置表
四、试验方案
（一）、材料技术要求
1、砂垫层
（1）、砂为粗砂。
（2）、复合土工膜：具体指标为纵横向断裂强度不小于20kN/m，伸长率不小于30%，CBR顶破强力不小于3.2kN,纵横向撕破强力不小于0.7kN，耐静水压不小于1.8Mpa。
2、级配碎石
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颗粒的落筛及磨耗率不应大于30%，硫酸钠溶液浸泡损失不应大于6%。
（2）、粒径小于0.5mm细颗粒的液限不应大于25%，塑性指数应小于6，不应含有黏土及其他杂质。
基床表层级配碎石粒径级配应符合下表中规定
基床表层级配碎石粒径级配范围
每5000m3检验1次颗粒级配。
检测方法：在现场抽样，按《铁路工程土工试验规程》TB10102规定的试验方法在室内进行颗粒级配检验，并在每层的填筑过程中目测检查级配有无明显变化。级配碎石配合比附后。
（二）、施工方法及施工工艺
1、施工方法
（1）、施工前应做好级配碎石备料工作。
（2）、基床表层级配碎石采用场拌法施工。拌合采用电子计量设备，计量准备。正式拌合前，调试场拌设备，并编制拌合站验收资料，报监理、业主审批后方可使用。
（3）、基床表层的填筑宜按验收“三阶段、四区段、六流程”组织作业，各区段严禁几种作业交叉进行，并设置明显标识。
基床表层施工工艺流程见图4-1。
图4-1 基床表层施工工艺流程图
2、施工工艺
2.1、施工准备
（1）测量准备：根据设计图纸进行施工测量，恢复线路中间桩位，测量路基横断面，放出施工边线，并用白灰洒线做出标记。放出铺筑厚度标杆，标杆上采用不同颜色标明分层松铺厚度、压实厚度，并随试验要求进行调整，以控制铺筑平整度及松铺厚度。
（2）试验准备：由试验室试验得出配合比报监理批准后实施；不同碾压遍数及不同虚铺厚度的各项压实指标的检测仪器就位。
（3）基床底层验收及顶面复核：基床表层填筑前应进行基床底层的验收，并检查基床底层填筑顶面尺寸。不符合标准的基床底层应进行修整，使其达到基床底层验收标准后方可进行基床表层填筑。
（4）其他：完善临时排水系统，做好沉降观测桩的保护等。
2.2、砂垫层施工
先摊铺5cm厚粗砂，平地机配合人工整平，压路机碾压密实。然后铺设一层复合土工膜，要求铺设土工膜的表面应平整、密实，不得有坚硬凸出物。土工膜长方向应顺线路方向铺设，横向以线路中心向两侧对称铺设。纵向搭接长度不小于50cm，横向搭接长度不小于30cm。铺设时必须展平，应与路基面密贴，不得有褶皱、扭曲。土工膜铺设完成后，其上摊铺10cm粗砂，采用机械配合人工施工，表面人工找平。
2.3、级配碎石施工
因规范要求级配碎石每层的最大压实厚度不宜超过30 cm，最小压实厚度不宜小于15 cm。由于架梁施工的需要，区间路基首先只填筑一层30cm级配碎石，剩下一层（25cm）待架梁后再进行施工。本试验段为压实30cm，预估松铺系数为1.16～1.18，对应松铺厚度为35cm，沿轴线平均分为6、7、8遍三个碾压遍数区。分别对以上每层的试验和测量数据进行收集、整理，分析数据后得出最终的指导施工的施工工艺参数。
（1）、级配碎石的拌和及运输
试验段级配碎石由级配拌合站集中进行拌制，按设计配合比在级配碎石拌和站内拌制级配碎石混合料，含水量通过计算加以控制。级配碎石运输采用15t自卸汽车运输，尽量减少停机待料时间。为了在运输中防止水分散发，在汽车上部用彩条布进行覆盖。级配碎石进行碾压时，填料的含水率应接近最佳含水率，宜在+2%～-3%范围内。
（2）、填筑、摊铺，碾压
压实厚度30cm
①标出填筑四个角标高，并用自制标尺和尼龙绳标出摊铺厚度35cm（压实厚度30cm）。
②沿线路横向每5m用白灰划出5×8m方格网。
③自卸汽车由级配料站装料，运输至施工现场，按照划定的网格进占卸料，每个网格内卸1车料，平地机按照标杆和尼龙绳标出的厚度进行摊铺，确保摊铺面与标杆标示厚度一致。
④采用YZ-20重型振动机1遍静压+1遍弱振+3遍强振+1遍静压（6遍）、1遍静压+2遍弱振+3遍强振+1遍静压（7遍）及1遍静压+2遍弱振+4遍强振+1遍静压（8遍）的碾压方式分别对6、7、8遍区进行碾压；压路机行走速度2~4km/h。碾压时以压路机在同一路面上进退一次为1遍。
（3）、检测
根据《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010的要求，基床表层级配碎石填筑压实标准采用压实系数K，地基系数K30,动态变形模量Evd作为控制指标，如表1所示。每次强振碾压后检测压实系数K，地基系数K30,动态变形模量Evd三项指标。严格按照规范要求的试验方法、试验点数、检验频次、逐层分段进行试验检测，自检合格后，报请现场监理工程师检测。
表1基床表层级配碎石填筑压实标准表
（4）、修整养护
对填筑完成后的基床表层按照设计结构体型进行修整。填筑完成的基床表层区段应及时对其进行洒水养护，以确保其最佳含水量。
3、施工注意事项
（1）、平地机摊铺后，当表面处于湿润状态时应及时进行碾压。如表面水分蒸发过多，明显干燥失水，应在其表面喷洒适量水分，再进行碾压。
（2）、碾压时，直线地段，应由两侧路肩开始向路中心碾压；曲线地段，应由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。
（3）、沿线路纵向行与行之间重叠压实不应小于40cm，各区段交接处，纵向搭接压实长度不应小于2m，上下两层填筑接头应错开不小于3m。
（4）、横向接缝处填料应翻挖并与新铺的填料混合均匀后再进行碾压，并注意调整其含水率，纵向应避免工作缝。
（5）、碾压后的基床表层质量应符合设计要求，局部表面不平的应补平、补压。
（6）、已完成的基床表层应采取措施控制车辆通行，并做好基床表面的保护工作，防止表层扰动破坏。严禁在已完成的或正在碾压的路段上掉头或急刹车。
（7）、严禁在雨天进行作业。
五、基床表层检验标准
基床表层填筑厚度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表7-1要求：
5-1 基床表层填筑厚度的允许偏差、检验数量及检验方法
基床表层外形尺寸允许偏差应符合下表7-2要求；
5-2路基基床表层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法
六、数据整理分析
(1)、通过本次试验段的试验,将基床底层顶面高程、填筑高程、每次碾压后的高程分别统计，以得出精确的虚铺厚度、压实厚度、压实系数及每遍碾压的沉降量等。
(2)、将不同虚铺厚度、不同碾压遍数的K、K30、Evd等各项压实指标予以统计，将数据分析得出最佳的虚铺厚度及碾压组合。
(3)、将各种施工记录和检测数据整理分析归纳总结，写出试验报告，报监理审批，以指导全线路基基床表层级配碎石施工。
参考文献：
（1）、《新建贵广铁路贺广段施工图路基工程设计图纸》；
（2）、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010；
（3）、《高速铁路路基工程施工技术指南》 铁建设【2010】241号；
（4）、《新建铁路贵阳至广州铁路贺州至广州段施工图路基工程设计详图集》；
（5）、《铁路工程土工试验规程》TB10102；
（6）中铁四院路基技术交底2010-9-18，四设贵广指联【2010】06号；
（7）、相关合同、设计文件及铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程