路基填筑机械配套与压实控制方案
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1.路基填筑机械配套及压实控制施工工艺
1 工艺概况
针对路基填筑的类型,基床表层采用级配碎石填筑,厚0.7米;基床底层采用A、B组填料填筑,厚2.3米;基床以下采用A、B组料及C组中的碎石类填料填筑。通过现场的施工方法及工艺要求,对配套设备进行优化和压实质量控制,确定不同压实机械、不同填料施工含水率的控制围、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,使其既经济又合理,满足施工要求。
2 工艺特点
通过合理优化的配套填筑设备,达到相应的设计及验标压实要求,并采取得当简便的措施,使得压实质量达到相应的规及设计要求,做到简便快捷,经济合理,质量与进度齐轨并行。
3 主要引用标准
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010)
《高速铁路路基工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)
《铁路工程施工安全技术规程(上册)》(TB10401.1-2003)
《铁路工程施工安全技术规程(下册)》(TB10401.2-2003)
《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2010)
《铁路路基工程施工安全技术规程》(TB 10302 2009)
《高速铁路设计规(试行)》(TB 10621-2009)
4 施工方法
路基填筑施工前,采用静力触探检测地基基本承载力,地基基本承载力须大于等于0.18MPa,如果地基基本承载力不能满足要求,需与设计单位进行联系,采取一定的地基处理措施。
路基施工之前,应清除路基基底植物根系,当松土厚度小于30cm时应碾压密实,当松土厚度大于30cm时,应进行翻挖并分层回填压实,其密实度应达到相应部位的压实标准,一般路堤基底检测压实系数K≥0.92,低矮路堤基床底层压实系数K≥0.95。
试验段路基填筑采用水平分层填筑法施工。即按照横断面全宽分成水平层次向上填筑。每填一层,完成试验作业容经检测符合规定要求之后,再填上层。
填料采用挖掘机装车,自卸汽车运输,推土机摊铺整形。平地机精平,22T压路机静压一遍,然后再振压。
施工中严格按照规施工,根据施工作业流程组织好施工,总结出科学合理的作业指导数据。
施工过程中测量人员紧盯现场,时刻检测路堤填筑的虚铺厚度和碾压厚度。试验人员对于每层填筑压实效果进行检测,统计出一套严谨的、科学的、针对性强的实施性数据资料。
5 施工工艺流程及作业要点
5.1 工艺流程
基床以下路堤、基床底层填筑施工按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织,图1。
图1 基床以下路堤、基床底层施工工艺流程
基床表层填筑施工按“三阶段、四区段、六流程”组织作业,各区段严禁机种作业交叉进行,并设置明显标识。详见基床表层施工工艺流程图。
图2 基床表层施工工艺流程
5.2 工艺作业要点
5.2.1 工艺试验
路基填筑正式施工前,必须进行工艺试验,确定松铺系数、压实机械组合、压实遍数等施工参数。
按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每个方格的卸土车数,以控制填料的松铺厚度。松铺厚度可分30cm、35cm、40cm三种控制。根据压实机械组合、压实遍数及检测结果找出不同类别填料的最佳松铺厚度。
5.2.2 摊铺施工
(1) 边线放样
采用全站仪定出路基设计中心线,每10米钉一木桩,据高程测量结果定出边线,洒白灰线标识,为保证路基边缘的压实度,边线应比设计线每边加宽30~50cm。
(2) 画网格
在有效的填筑围,纵向网格线间距不得大于10m。网格线间距根据运料车的车容量计算确定,可采取单车一格或双车一格卸料(参见下图)。卸土布料必须有专人指挥,确保卸料均匀,便于摊铺、平整,用以控制推土机作业厚度。
图3 单车一格卸料图4 双车一格卸料
(3) 摊铺施工
倾倒在网格的填料,在摊铺前检查填料是否均匀,是否有粗细颗粒严重离析现象,若有采取机械配合人工进行施工现场二次拌合,确保填料均匀。路基填料粒径应符合《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB 10751-2010)的要求,基床以下填料最大粒径应小于7.5cm,基床底层填料的最大粒径应小于6cm。
施工中根据试验确定最佳含水量围。当含水量太低时,在表面洒水并尽可能地搅拌,待提高含水量后再摊铺碾压;当填料含水量超过规定时,则在摊铺后先晾晒,待降低含水量至最佳含水量时再碾压,填层厚度可适当减薄。级配碎石最大填筑压实厚度不宜大于30cm,最小填筑厚度不宜小于15cm。
5.2.3 整平
(1) 粗平;填料上足后,采用推土机粗平。为保证每层的平整度及施工厚度的均匀,摊平过程中要检查层厚和平整度。
(2) 精平;待粗平完成后,再用平地机精平作业。且每层填筑时均须形成(2~4)%的人字形横坡。
(3) 集窝处理;在摊铺及整平过程中,容易出现骨料集窝现象,应安排小型挖机对局部级配较差的填料进行现场拌和,改良级配。对骨料局部集窝部分,由人工进行现场拌和。
5.2.4 碾压
精平完成后,现场技术人员进行检测,确认填筑层标高及平整度符合要求后才能进行碾压。
(1) 碾压组合;碾压采用振动压路机碾压6~8遍。
碾压组合方式1:静压1遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍;
碾压组合方式2:静压1遍+弱振2遍+强振3遍+静压1遍;
碾压组合方式3:静压1遍+弱振2遍+强振4遍+静压1遍。
压实顺序应按直线段先两侧后中间,曲线段先侧后外侧,先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。压路机行走路线详见图5。
压路机走行路线
图5 压路机走行路线
(2) 搭接处理。各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm,上、下两层填筑接头应错开不小于3m。以保证无死角、无漏压,确保碾压的均匀性。
5.2.5 整形
路堤按设计标高填筑完成后,每20m设三个桩(两个边桩,一个中桩)。进行高程测量,计算平整高度,施放路肩边线桩,修筑路拱,并用光轮压路机碾压一遍,使路面光洁无浮土,横向排水坡符合要求。
依据路肩边线桩,用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。边坡刷去超填部分后进行整修夯实,整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸,转折处棱线明显,直线处平直,变化处平顺。
5.2 7 变形观测
(1) 设置方法:在线路中线设一个观测沉降板,在两侧距相应侧线路中心3.2m 处各设一个观测桩,软土在两侧路堤边坡脚外1~2m及10~12m处各设一个位移观测边桩,各观测桩及沉降板位于同一个断面上。详见“观测桩横断面布置示意图”