铁路路基基床表层级配碎石施工工艺

1 工程概况

1.1 本标段施工里程为D1K65+500~D1K94+900, 路基基床表层级配碎石近18万立方。在进行大面积填筑前, 应根据初选的摊铺和碾压机械及试生产的填料, 在现场选取长度不小于100m的地段进行摊铺压实工艺试验, 确定工艺参数, 并报监理单位确认。通过试验来确定不同机具压实合格填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械组合和松方与紧方系数来指导全线施工, 为了确保工程质量, 加快工程施工进度, 现结合项目部的机械设备情况来制定如下施工方案。

1.2 路基基床的概念

(1) 路基基床为动荷载作用显著的部分, 其中动应力数值大且变化剧烈的部分又称之为基床表层。基床由表层与底层两部分组成。基床厚度按列车荷载产生的动应力与路基自重应力之比小于、等于1/5的原则确定。

(2) 基床表层。

1) 基床表层的厚度根据三个条件确定。

(1) 以在列车荷载作用下路基顶面变形量不大于3.5mm为控制条件。

(2) 以作用在基床表层下填土上的动应力不大于填土允许应力为控制条件。

(3) 防冻和防水。

2) 基床表层的作用。

(1) 增强线路强度, 使路基更加坚固、稳定, 并具有一定的刚度。

(2) 扩散作用到基床土面上的动应力, 使其不超出下部基床土的容许动强度。

(3) 防止道碴压入基床及基床土进入道碴层。

(4) 防止雨水浸入使基床土软化, 防止发生翻浆冒泥等基床病害。

(5) 防冻等特殊要求。

2 施工准备

2.1 现场准备

(1) 做好前道工序的验收工作。基床表层填筑前应对基床底层的地基系数K30、压实系数、空隙率n以及路基标高、中线、纵横坡平整度等各项指标组织工序间的验收, 并恢复中、边线及相应的控制桩。

(2) 认真做好级配碎石的试验段, 试验段长度一般为100m至200m。如条件可能, 力争多做对比试验, 通过填筑试验与质量检测试验, 确定填筑工艺参数, 制定“施工工艺”, 送监理审查后, 报建设指挥部备案, 然后再大面积进行施工。

(3) 在路基表层施工中, 应及时做好纵横向排水, 避免水从结合部渗入路基, 并按设计做好防排水设施。

2.2 人员的培训和技术指导

200km/h铁路具有高平顺性、高稳定性、高精度和高速度等四个特点, 这样高标准铁路需要有较高管理水平和操作水平的参建人员, 要求所有参建人员对200km/h铁路的理解要透彻、要准确。

3 级配碎石配合比试验

3.1 采用级配碎石应符合的技术要求:

就地取材, 选择萧山旗杆岭石矿、次坞大俞石矿、王家井石矿、青山石矿的凝灰岩碎石作为试验用级配碎石生产的原材料。在石厂筛选出大碎石10mm~31mm, 小碎石10mm~20mm, 石屑5mm~10mm, 三种不同规格的集料。

在三种集料的生产中不断抽样, 对各种集料进行筛分并进行试配分析, 试配出符合《铁路碎石道床底碴》 (TB/T2897) 关于粒径级配范围要求的级配碎石。级配碎石品质检测分析项目如下。

(1) 主要性能指标:除满足筛分要求外仍应满足以下条件。

(1) 粒径大于1.7mm的集料的洛衫矶摩耗≤5%。

(2) 粒径大于1.7mm的集料的硫酸熔液侵泡损失率≤12%。

(3) 粒径小于0.5mm的细集料液限≤25%, 塑性指数<6%。

(4) 粘土或其它杂质含量小于等于0.5% (过渡段表层下为小于等于2%。

3.1.2 辅助指标

(1) 最大颗粒直径小于等于40mm。

(2) 细长扁平颗粒含量小于等于20%。

(3) 0.5mm以下细集料中通过0.075mm的筛分含量小于66%。

3.2 级配碎石配合比的设计与调整

路基表层要达到双指标控制的要求, 就必须有最佳的级配配合比, 具体要求如下。

3.2.1 配合比设计应满足的条件

(1) 筛分结果要在级配范围之内。“暂规”[439号]给出了碎石的级配范围, 这是配合比设计要满足的必要条件。

(2) 碎石级配范围应满足《铁路碎石道床底碴》 (TB/T2897) 的规定。在实际工作中, 最有效的判定方法是配比的筛分结果应达到或接近规范要求的级配中值, 为最佳配比。

(3) 为保证筛分曲线圆滑, 容易击实, 配比筛分结果应满足颗粒不均匀系数Cu=≥5及曲率系数Cu==1~3。

(4) 为防止道碴及下部土层颗粒嵌入基床表层, 基床表层与上部道碴与下部填土之间的颗粒级配均应满足太沙基的反滤准则, 即D15<4d85。经重击击实后, 路基表层地基系数K30≥190MPa/m, 孔隙率n<18%。

3.2.2 理论配合比设计

(1) 设计方法。计算法:对几种集料分别筛分后, 设计出几种配比方案, 经过计算选用符合规范级配要求的配比。

(2) 室内试验。为了验证理论配合比的正确性, 应按照《铁路工程土工试验规范》 (TB10102) 进行四项试验。

(1) 颗粒密度试验, 求出颗粒密度Ps, 以计算空隙率。

(2) 颗粒分析试验, 制定级配范围。

(3) 界限含水率试验, 判定液限ωL。

(4) 重击试验确定最佳含水量wopt及最大干密度Pmax。级配碎石含水量一般可选取一个合适的含水量范围 (如:5%~7%) 为宜。

3.2.3 实际配合比的调整及确定

根据理论配合比, 做工程试验段, 通过实践对配比进行调整, 以确定实用的最佳配比及工艺参数。

(1) 调整含水量。级配碎石填筑中可能有多次补水过程 (搅拌、摊铺碾压、养护) , 应根据天气等现实条件及实际经验, 反复试验确定。施工过程中的含水量是保证级配碎石路面质量极为重要的因素。

(2) 调整颗粒集料含量。在理论配比计算中常常大颗粒偏高, 易于离析, 造成路面观感差, 空隙率高, 粗细颗粒应根据实际情况做局部调整 (一般是增加细颗粒, 减少大颗粒含量) 。调整后的配比, 除做工程检测外, 关键指标仍需通过试验进行判定。

4 结语

本项目部通过专家授课, 组织技术人员对级配碎石的施工工艺方法进行讨论, 认真分析产生问题的原因, 提出才预控措施, 改进施工工艺, 提高工作效率, 另一方面积极组织有关人员到外单位考察学习。通过这些工作, 使职工进一步明白200公里/小时客货共线的概念以及质量的要求, 提高了职工质量意识。

摘要：本文针对实际项目的施工、建造工程, 结合相关经验, 把工程中遇到的问题及解决方案呈现给大家。

关键词：路基机床,测量

参考文献

[1] 新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准[S]. (铁建设[2004]8号) .

[2] 新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定 (铁建设函[2003]439号) .

[3] 关于重申路基施工技术标准的通知.上铁浙赣指发 (2004) 220号文.

[4] 新建客货共线铁路设计暂行规定. (铁建设函[2003]76号) .