路基基床表层级配碎石填筑工艺性试验总结

路基基床表层级配碎石填筑工艺性试验总结【内容提要】哈齐客运专线地处东北严寒地区，设计为无砟轨道，这样就对路基本体工后沉降要求高，尤其对路基基床表层要求更加提高，设计要求路基基床表层级配碎石掺5%的水泥，这是客运专线首次对路基基床表层掺加水泥，已提高路基防冻涨的目的，我分部对路基基床表层级配碎石掺5%水泥进行了施工，并进行工艺性试验，对级配碎石掺5%水泥施工进行探究【关键词】级配碎石水泥碾压检测1.工程概述：DK218+000～DK218+457.5、DK218+887.81～DK221+267.29、DK252+782.88-DK256+204.52段路基基床表层级配碎石填筑全长6260m。

路基基床表层级配碎石宽13.4m，厚0.4m（线路中心），采用级配碎石掺5%水泥，共需级配碎石53300m³级配碎石。

2.施工准备2.1料场选取通过详细的调查，结合项目部的实际情况选取合适的采石场作为级配碎石原材料供应源。

要求供应商料源丰富，能及时供应我项目部所需的各类石料。

生产的碎石和石屑等产品要求级配良好，硬度目视良好。

2.2级配碎石检测指标项目部试验室对采石厂生产的碎石，进行检验。

检测指标包括2.2.1颗粒的粒径、级配应符合“基床表层碎石粒径级配表”中规定，且细集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量（水洗法）小于5%，压实后小于7%，压实后渗透系数不小于5x10-5m/s。

2.2.2基床表层级配碎石材料可取自天然砂砾材料，或由开山块石、天然卵石、砾石经破碎筛选而成。

2.2.3在粒径大于22.4mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不少于30%，同时用于基床表层级配碎石材料性能需满足。

2.2.3.1粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨损率≤30%。

2.2.3.2粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠溶液浸泡损失率≤6%。

2.2.3.3粒径小于0.5mm的细集料的液限＜25%，塑性指数＜6％，不得含有黏土及其他杂质。

2.2.3.4 0．02mm的颗粒质量百分率不得大于3%。

2.2.4 与上部道床碎石及下部填土之间应满足Ｄ15＜4d85的要求。

2.3配合比由试验室根据送样材料情况向中心试验室领取配合比，下发于拌和站共同拌制好合格料。

2.4建立级配碎石拌合站路基基床表层级配碎石采用拌和站集中搅拌，原材料分开堆放并作好标识，拌合时严格按照试验室配合比进行，拌和设备采用强制型搅拌机，自卸车运输，运输距离约为1～3Km。

2.5劳动组织及机具配置2.5.1劳动组织表一劳动组织2.5.2主要机具设备表二主要机具设备2.5.3劳动力管理在正式施工前，明确设计标准、技术要求、施工工艺、操作方法和质量标准以及安全措施，施工人员经培训合格后持证上岗。

在施工人员进场时前对施工人员进行安全教育，树立“安全第一”的思想，并对特殊工种、机械操作人员进行专项安全教育。

使所有管理和施工人员以熟悉安全施工知识、施工技术标准、质量要求、操作规程和有关规定，工作热情饱满，工作态度认真负责，施工技术精湛，安全优质高效的工作效率完成施工任务。

2.6级配碎石试验段根据《高速铁路路基工程施工质量验收标准》规定，项目部计划将DK218+000～DK218+200段作为基床表层级配碎石试验段。

试验段填筑时采用摊铺机摊铺，自行式振动压路机碾压，进行现场填筑压实工艺试验，确定填料级配、施工含水率、松铺系数、机械配套方案、施工组织等，并报监理确认后再进行大面积的填筑。

3.基床表层级配碎石施工目的3.1通过室内试验，确定试验段基床表层级配碎石的合理级配。

3.2通过工艺试验验证级配碎石填筑的工艺顺序是否合理，通过现场试验，对机械设备组合、人员配置、最佳虚铺厚度、压实厚度、最佳含水量及过程的控制。

3.3确定采用的碾压设备是否合理，其性能是否满足要求，本次级配碎石采用的碾压设备是22T、23T振动碾。

3.4确定合理的碾压方法和碾压顺序（直线段从边向中间碾压，曲线段由曲线内侧向外侧碾压）以及碾压遍数。

3.5确定合理的级配碎石配合比，特别是细颗粒的掺量。

细颗粒的掺量必须严格控制在5%，确保级配碎石掺水泥稳定性，达到防冻涨的目的。

3.6确定最佳含水率：含水率是否合适是影响压实性能的最重要因素之一。

虽然级配碎石满足压实性能要求的含水量范围较宽，原材料含水量变化很大，故而需要通过工艺试验确定合理的含水量范围，以便在施工过程中及时合理的调整配合比中水的用量。

3.7通过工艺试验，确定如何确保路基面的平整度满足规范的规定。

在本次工艺试验中采用摊铺机摊铺。

4.试验内容和方法4.1室内试验根据基床对材料力学特性、施工工艺方面的要求，室内试验研究主要内容包括颗粒密度、筛分及击实试验，通过击实试验确定级配碎石最佳含水量，对出厂级配碎石进行颗粒分析（见附件），测试结果如下表：表三级配粒径表通过标准击实试验含水量控制在最佳含水量的±1.5%，根据天气适当调整含水量。

4.2试拌试验4.2.1机械配备WCB500场拌系统一套、装载机一台、25t汽车二辆、检测设备一套。

4.2.2试拌首先进行机械调试，在调试好后进行各个分料仓的上料，进行试拌。

试拌时先设定一个标准转速进行搅拌，按照级配进行搅拌，记录好各项参数，然后根据搅拌出来的级配碎石的检测指标进行转速及下料误差的调整，根据在合理的转速时适当调整转速及下料量并进行级配碎石指标检测，以得出最佳关系作为大面积施工时的控制参数。

表四灰剂量测定值表4.3现场填筑试验基床表层级配碎石采用场拌法生产，首先在现场填筑试验用填料在试拌前先测定掺配级配碎石用各种粒径碎石及石粉的天然含水率，然后根据最优含水率及天然含水率计算出填料拌和的施工配合比，然后在稳定土拌和站按室内选配出的配合比及最优含水率进行级配碎石拌和，最后后以自卸汽车运输至填筑现场。

路基基床表层40cm（线路中心位置）级配碎石分两层进行填筑，每层填筑完成之后，分别检测Evd、K30、和压实度。

通过对原材料试验、现场填筑试验过程中各种试验及检测数据的记录、整理、分析，绘制级配曲线、确定碾压遍数、碾压速度等施工最佳参数。

将试验结果报监理工程师批准后，确定标准化施工工艺，指导后续大面积基床表层级配碎石填筑施工。

5.施工工艺试验路基基床表层级配碎石的填筑工艺流程分为“四区段，六流程”，即：上料区段、平整区段、碾压区段、检测区段“四区段”和填料拌合运输、填料、整平、碾压、检测、修整养护“六流程”（工艺流程见下图）。

图一施工工艺流程图5.1施工前期准备在正式施工前，装配好摊铺机的宽度，计算出每层的摊铺厚度，施挂填筑线同时按要达到的压实厚度预估松铺厚度。

填筑试验开始前，机械、检测设备、施工人员全部准备就绪再开始进行级配碎石作业。

5.2试验段填筑5.2.1级配碎石生产正式拌和前首先测定各种料的含水率，按照搅拌站试拌时确定的参数及测定的各种料含水率进行级配碎石的生产，生产时水的掺入量除按已测定各种料的含水率外，需综合考虑天气因素做适当的增减。

5.2.2级配碎石运输与摊铺级配碎石在搅拌站生产出来以后，以自卸汽车运到填筑现场，现场摊铺采用摊铺机、人工配合，在阳光充足及大风天气时准备好洒水设备，及时洒水以补充水分。

5.2.3级配碎石碾压与检测组合方式拟采用静压1遍、弱振1遍、强振1遍、静压1遍，11胶轮收面，碾压施工顺序：压实时遵循“先两侧、后中间、先静压、后振压、先轻后重、先慢后快”的施工原则，按规定行走速度行驶，纵向碾压时保证边缘及超宽部位碾压密实，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm；在大面积填筑时，纵向搭接不小于2.0m，上下层接头错开不小于3.0m。

在最后一遍静压结束后，摊铺范围内立即进行地基系数K30、动态变形模量Evd、压实度、松铺系数检测，在沉降观测桩周围1m范围内的路基采用人工填筑后。

用蛙式打夯机夯实。

表五 EVD测试数据通过以上数据可知，现在碾压不能满足规范要求，按照方案现场增加强振1边，强振1遍结束后，现场在次进行EVD测试，测试合格，各项数据如下表：表六 EVD测试数据表七 K30、压实度实测值表八松铺系数5.4级配碎石修整基床表层顶面的路基面要按规范要求设4％横向排水坡。

压实后的级配碎石表面有局部不平整处，将局部不平整处刨松洒水，加级配碎石补填补压，使其外型达到路拱平顺，路肩轮廓清晰顺直、圆滑，修整结束后采用11胶轮进行顶面处理，保证顶面的平整度。

表九测量数据实测表级配碎石表面高程、平整度等满足规范要求。

2013年度优秀科技论文（技术总结）路基基床表层级配碎石填筑工艺性试验总结5.5级配碎石养护级配碎石检测合格后，立即覆盖土工布，洒水车进行洒水养护，养护期不少于14天。

6.总结根据现场实际施工情况，DK218+000-DK218+200试验段，采用WCB-500级配碎石站1座，自卸车运输车10台，每车运土量20方，每天能运土方大约2000m³，三一950摊铺机2台，常林165KW/PY190平地机1台，压路机2台（22T、23T），11胶轮最佳机械组合。

基床表层级配碎石试验成果6.1按相关要求严格选择生产加工厂，严格进行资源性检验及施工过程中的生产检验。

6.2严格进行室内级配试验，取得最佳级配配比。

6.3现场试拌前首先在室内采用击实方法确定填料最佳含水量。

施工前首先测定各种原材料的天然含水率，按测定的天然含水率及最佳含水量进行级配碎石搅拌生产，含水量控制最佳含水量的±1.5%（按照室内标准击实报告计算），同时根据天气情况及运输距离的长短适当加大含水量，保证摊铺碾压时，填料处于最佳含水量状态。

6.4松铺系数为1.20。

6.5每层按照24cm（线路中心位置）进行摊铺，摊铺机进行摊铺，压路机先静压一遍后，再弱振动碾压一遍，强振动碾压两遍，最后静压一遍，11胶轮收面，达到了要求的压实度。

6.6压实时遵循“先两侧、后中间、先静压、后振压、先轻后重、先慢后快”的施工原则，按规定行走速度行驶，纵向碾压时保证边缘及超宽部位碾压密实，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，纵向搭接不小于2.0m，上下层接头错开不小于3.0m。

6.7检测方法：用全站仪测量中线，用水准仪、靠尺检测高程和横坡度，采用灌砂检测压实度，采用K30检测仪检测K30，采用EVD检测仪检测EVD。

根据地基系数K30检测、EVD及压实度试验检测资料，数据统计表明，按照以上机械组合达到路基基床表层级配碎石地基系数K30大于等于190，压实度大于0.97，动态变形模量大于55，需要碾压6遍即可达到。

碾压顺序：静压1遍弱振1遍强振2遍静压1遍 11胶轮收面6.8碾压结束后，立即进行覆盖洒水养护，水泥与级配碎石能良好的固结。

参考文献：《高速铁路路基工程施工技术指南》中国铁道出版社铁建设 [2010] 241号《高速铁路路基工程施工技术指南》中国铁道出版社铁建设 [2010] 241号。