摘要:目前我国已进入高速铁路时代,高速铁路大多采用的是无砟轨道,无砟轨道对路基填筑要求更加严格,标准指标更加严谨。本文根据试验段路基填筑不同松铺厚度的弹性模量Evd、变形模量EV2、地基系数K30、压实度K四个指标,并根据相应的实验结果,来确定最佳松铺厚度及碾压遍数两个关键指标,在达到高速铁路建设指标情况下,加快路基填筑进度。
关键词:路基填筑;试验段;施工技术;关键指标
1、工程概况介绍
新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段五标段工程属于双向客运专线,拟定列车行驶速度为250km/h,主线间距为4.6m,D1K133+140~D1K133+262段作为我标段路基填筑试验段,铁路路基本体填料和基床底层(厚度为2.3m)采用A、B组填料填筑,填料最大粒径不大于6cm;基床表层(厚度为0.4m)过渡段范围采用级配碎石掺5%水泥填筑,非过渡段范围路基基床表层采用级配碎石掺3%水泥填筑。根据区间段路基情况及总体施工安排,分部选择第一段路基D1K133+140~D1K133+262作为路基试验段进行施工。基床底层按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺进行施工。基底处理:先按照设计标高挖至强风化岩层(11-W3)并在过渡段、岩层陡坡处设置0.6m×2m台阶,经设计院地质专业人员确认后,分层、从低向高填筑A、B料至基床底层底部。路基填筑:路基填筑的A、B料由屏山拌料场提供,路堤的填层及基床底层的填层分别为30cm、35cm、40cm三个松铺厚度进行试填。填筑施工期间,提前了解天气预报情况,确保填筑施工过程中无大降雨天气。碾压顺序应按先两侧后中间,先静压后弱振、再强振、最后弱振并收光的操作程序进行碾压。具体遍数根据试验人员检测出合格的压实度为准。
2、施工方案简介
2.1施工准备
首先对路基填筑材料即A/B料取样进行液限、塑限、塑性指数、含水量、重型击实试验,以确定所取土压实时的最佳含水量和最大干容重(此项工作在试验段落选定时开始准备)。
2.2现场勘测
现场交桩以后,必须完成中线、水准的施工复测,并与相邻地段贯通闭合,之后才施测线路桩位。按设计图纸,把每个断面的里程桩号清晰标记,包括路基边缘、坡度、坡脚的具体位置,标明其轮廓。
2.3填筑施工
换填施工应做好排水设施,施工前应疏干地表积水,换填中基坑内渗水应及时排除。我们将基床底层的填层分别按30mm、35cm、40cm三个虚铺厚度进行试填,根据松铺厚度计算每车摊铺料的摊铺面积,划方格线确定布料密度(见下图)。填筑前根据自卸汽车每车的方量和试验松铺厚度,计算出每车A、B组填料摊铺的面积,确定布料方格线尺寸,撒白灰线标识清楚,同时每个断面均埋设3根钢筋并挂线,以用于控制松铺厚度,断面间距为10米。填筑压实按照“区段流程法”横向全宽、纵向水平分层填筑施工。作业区段划分:填筑区段,摊铺区段,碾压整形区段,检测报验区段。现场测量人员紧盯现场,每格卸一车土,控制倒土密度。用水准仪控制虚铺填筑厚度,推土机粗平达到需要检测的虚铺厚度,再用平地机精平形成压路机碾压的工作面(见下图),技术测量人员按断面测量虚铺层面高程,推算出虚铺填筑厚度,路基顶面做成两侧4%的横向排水坡。(摊铺边线控制:为保证路基边缘的压实度,实际摊铺边线比设计线每边宽出50cm)
2.4碾压夯实施工
每一层填筑过程中,均对填料含水率、松铺厚度进行确认,然后再进行碾压。碾压顺序按先两侧后中间,先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。
根据施工经验及其他标段的试验数据,对不同的松浦厚度的碾压组合进行明确:
①当松铺厚度为30cm时,首先用压路机静压一遍,然后振动压实五遍,碾压完毕后检测每层压实质量,如果压实质量不合格,继续振动碾压一遍,直到检测压实质量合格后,静压一遍收光。
②当松铺厚度为35cm时,首先用压路机静压一遍,然后振动压实六遍,碾压完毕后检测每层压实质量,如果压实质量不合格,继续振动碾压一遍,直到检测压实质量合格后,静压一遍收光。
③当松铺厚度为40cm时,首先用压路机静压一遍,然后振动压实七遍,碾压完毕后检测每层压实质量,如果压实质量不合格,继续振动碾压一遍,直到检测压实质量合格后,静压一遍收光。
碾压时,采用沿线路纵向进退式碾压,行与行轮迹重叠0.4m,各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度均在2.0m以上,上、下两层填筑接头错开3.0m以上,以保证无漏压、无死角,确保碾压的均匀性。碾压行驶速度开始时用慢速(2~3km/h),最大速度不超过4km/h。严格按照先轻后重,先慢后快,先弱后强的原则进行碾压。压路机在碾压过程中,禁止在已完成或正在碾压的路段上“调头或急刹车”。停车时先减振,再使压路机自然停振,以保证表层不受破坏。
2.5实验记录检查
对每层压实遍数及压路机碾压速度进行记录,孔隙率采用灌沙法检测,地基压实系数采用K30平板荷载试验法检测,动态变形模量采用落锤式地基承载力测试仪检测。
3、整理试验结果
通过上述碾压过程的检测、松铺厚度以及压实遍数等试验结果参数的比较,我们认为使用以下机械数量和型号,松铺厚度,碾压遍数,碾压速度,填料含水率和压实厚度能够满足土石路基压实度的要求,为此确定在今后施工中应采用(每个作业面):
(1)施工碾压机械:徐工XS222J振动压路机1台,SD-16推土机1台,自卸车5台,洒水车1台,CAT-320D挖掘机1台,ZL50GL装载机1台,平地机1台,振动打夯机1台。
(2)松铺厚度:路基本体及基床底层施工松铺厚度35cm。
(3)碾压遍数:初压2遍,采用静压。复压5遍,用振动压路机进行振压。终压1遍,压路机进行静压。总碾压遍数8遍。
(4)填料含水率控制范围:4.6%~5.6%。
(5)碾压速度:2~4Km/h。
(6)试验人员对每次重振后的压实度都进行了数据积累,详细统计。压实检测合格后,测量人员对压实层平整面进行了高程测量,确定出填层压实厚度。分层的最大压实厚度不大于30㎝,分层填筑的最小压实厚度不小于10㎝。
4、结论
试验段路基填料的含水量在4.6%~5.6%之间,按照松铺厚度为35cm进行摊铺,采用徐工XS222J振动压路机实施碾压。碾压遍数为静压2遍,振压5遍,静压1遍顺序进行碾压,靠构筑物近2m内采用人工及小型夯实机进行夯实。通过观察每层压实后的地基系数、孔隙率、二次变形模量和动态变形模量四项指标均达到合格。试验段成果总结结果,作为路基填筑施工关键技术指标,为指导后续区间段路基施工提供依据。
参考文献:
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[3] 《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB 10751-2010 J1147-2011);
[4] 《高速铁路路基工程施工技术规程》(Q/CR 9602-2015);
[5] 《铁路路基施工机械配置规程》(Q/CR 9224-2015);
[6] 《铁路路基设计规范》(TB10001-2005);
[7] 《铁路路基工程安全技术规程》(TB10302-2009)。
论文作者:靳旭圆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:路基论文; 厚度论文; 压实论文; 静压论文; 压路机论文; 一遍论文; 填料论文; 《基层建设》2019年第3期论文;