某客运专线路基填筑试验段实验总结

新建铁路**客运专线**段TJⅠ标路基试验段总结（DK1064+350--DK1064+500）编制:复核:审批:二○○九年六月中铁**局**铁路客运专线**段**标路基A、B组填料填筑工艺性试验总结报告（DK1064+350～DK1064+500路基填筑试验段）为保证施工质量，并为大面积的A、B组料填筑施工提供施工参数，我单位于2009年6月12日～6月25日在DK1064+350～DK11064+500段进行了路基A、B组填料工艺性试验，该试验段路基填筑已按照既定方案顺利完成。现将该试验段施工情况总结如下：一、工程概况中铁**局承建**铁路客运专线**段第**标，里程范围DK1041＋550.14～DK1104+578.99,线路长度62.300公里，途经**市、**省**市**县和**区。全线路基23.332公里，路基占线路总长37.45%。路基共68段，最短的路基区段为**隧道～**中桥间，长度只有3.27米；最长的路基区段为**湾大桥～**大桥间，长度有1248.54米。我六项目部承建DK1062+210～DK1066+325段施工任务，全长4.115Km，其中路基工程2.3km，挖方27.45万方，填方24.35万方，路堤地段全部采用CFG桩地基处理。二、工艺试验段选择方案2.1试验段选择1、根据本标段目前施工的实际情况，经综合分析比较，试验段选择在全线最长的路基段，即**大桥～**大桥中的：DK1064+350～DK1064+500段作为A、B填料填筑工艺试验段，全长150m。该范围内设计无涵渠、通道等构筑物，具有填筑施工时连续、完整的优势。2、该段路基的路基顶宽13.6m，填高7.0m～3.3m。不良地基采用CFG桩结合碎石夹土工格栅褥垫层的复合地基处理加固。2.2试验段施工进程：第一层填筑：2009年6月14日～2009年6月15日；第二层填筑：2009年6月16日～2009年6月17日；第三层填筑：2009年6月19日～2009年6月20日；第四层填筑：2009年6月20日～2009年6月21日；第五层填筑：2009年6月22日～2009年6月23日；三、试验段试验的目的确定本地区经济合理的填料、合理的松铺厚度、压实遍数和最佳施工含水量等工艺参数，严格沉降观测，评估沉降趋势，反馈、验证设计。拟选工艺参数：松铺厚度碾压组合方式25cm2211组合即2遍静压+2遍弱振+1遍强振+1遍静压2221组合即2遍静压+2遍弱振+2遍强振+1遍静压30cm2221组合即2遍静压+2遍弱振+2遍强振+1遍静压2231组合即2遍静压+2遍弱振+3遍强振+1遍静压四、施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况4.1参加施工人员进场情况1、管理、技术、质检、检测人员已全部到位，人员名单及相关资料见表一。2、参加试验段施工的生产人员有我部路基三队副经理1名、领工员2名以及28名机械、汽车司机、28名普通工人均已经到位。表一主要施工管理人员一览表序号姓名文化程度职称职务1本科高级工程师项目经理2本科工程师总工程师3高中工程师项目副经理4专科工程师项目副经理5本科工程师副总工程师6专科助工技术员7专科助工技术员8专科工程师试验室主任9本科试验工试验员10本科试验工试验员11本科工程师安质部长（兼）12大专助工质检工程师13本科测量工程师测量队长14大专高级测量工测量队副队长15大专测量工测量员16大专测量工测量员4.2投入试验段施工的机械设备试验段路基填筑主要包括填料的开采、加工、装运、填筑、摊铺、整平、碾压工序。为满足施工需求配备了足够的挖掘机、自卸车、推土机、振动式压路机、平地机、洒水车等施工机械。所需机械设备见表二。表二主要施工设备一览表序号设备名称型号规格单位数量状态1挖掘机EX200-2台2良好2挖掘机HDE60-7台2良好3装载机XSM521台2良好4振动压路机XSM202台1良好5振动压路机XSM220台1良好6推土机山工160台1良好7自卸车斯太尔辆15良好8自卸车5t辆15良好9平地机山推180台1良好10洒水车CA10B,80000L辆2良好11小型冲击夯机BS70-2台10良好12平板振动夯实机ZH-70台2良好4.3测量、检测仪器设备的配备详见表三。表三主要测量·检测仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量检定状态1全站仪托普康GTS-77002主机套1良好2水准仪中纬ZDL-700电电子水准仪套1良好3水准仪苏光水准仪套1良好水准仪天宝dini套1良好4水准尺5m铝合金把4良好5k30平板载荷仪仪k30型套1良好6Evd测定仪ZG02套1良好7Ev2测定仪GTJ套1良好8电子天平2kg、5kg、30kg台各1台良好9灌砂筒Φ150套1良好五、料源选择及施工准备5.1填料选择和室内试验根据沿线勘察，本段路基挖方为全风化、强风华云母片麻岩，不满足路基A、B填料技术指标要求，所有路基填筑均需外借A、B组填料。根据沿线勘察，本段路基挖方为全风化云母片岩，不满足路基填料技术指标要求，所有路基填筑均需外借A、B组填料。经查找及试验检测，位于大东线右侧20m的山体材料为砾石类土中的细角砾土，属A组填料，可作为A、B组填料的采集场。其技术指标如下：5.2填料技术指标大新取料场填料技术指标最大颗粒粒径细颗粒含量（%）最大干密度（g//cm3）最优含水量（%）不均匀系数Cu曲率系数CC≤60mm72.158.213.091.98塑性指数液限（%）塑限（%）自由膨胀率（%）蒙脱石含量（%）阳离子交换量（mmmol/KKg）131730.0182.1861.25填料定名为砾石类土中的细角砾土，属A组填料。5.3A、B组填料加工生产填料在DK1065+000右侧50m级配碎石加工场内加工，按采集区、加工区、存料闷料区流程加工。采用PCS1800型多功能破碎机进行填料破碎，该机每小时破碎300t。在进料口加设水管，一是防尘，二是增加填料的含水量。材料存放时要检测填料的含水量，如不能达到最优含水量（8-9%），则需要计算加水闷料，时间不少于1天。六、路基试验段施工6.1、施工准备1、基底处理：CFG桩施工完成并经检验合格后，用A、B组填料，人工配合小型振动夯机按照10~15cm分层填筑桩间土。2、褥垫层施工：按照设计要求进行20cm碎石（第一层）+第一层土工格栅+5cm砂+15cm碎石（第二层）+第二层土工格栅+5cm砂+15cm碎石（第三层）分层施工、检测。土工格栅铺设的搭接宽度50cm。3、设置临时排水系统，根据设计，结合周边环境，建立完整的临时排水系统，保证在路基填筑过程中，路基本体不被水浸和冲刷破坏。4、测量放线（1）、用全站仪放出路基中线和施工边线，每20m钉设中桩和边桩。为保证路基边坡的压实度等指标满足设计要求，路基施工边线比设计路基边线宽0.5m。（2）用水平仪精确测出路基各断面点的标高，根据路基填筑高度算出路基填筑层数，以控制路基填筑。并便于计算路基填层松铺厚度和压实厚度，以换算松铺系数。（3）、用白灰在路基填筑范围内撒出路基填料布料网格。网格尺寸根据运输车辆每车运量和松铺厚度计算而得。（4）、填筑层两侧每10m在路基两侧用钢筋插设标杆，控制填料的松铺厚度。6.2路基填筑本试验段客专正线基床以下的路基本体全部采用A、B组填料填筑。路基本体施工在褥垫层完成后进行，按照“三阶段、四区段、八流程”进行。试验段施工工艺流程见图3路基填筑施工工艺流程路基填筑施工工艺流程准备阶段施工阶段整修验收阶段填土区段平整区段碾压区段整修区段路基整修施工准备基底处理检验签证分层填筑机械碾压洒水或晾晒摊铺整平图3A、B组填料填筑施工工艺流程路堤应沿横断面全宽、纵向分层填筑。客运专线路基同时填筑、同时碾压成型。当原地面高低不平时从最低处分层填筑，逐层调整纵、横坡度，在路基基床以下部分填筑完毕前调整出与路基顶面设计坡度相符的纵坡及4%横坡。路基本体填筑两侧各超宽50cm，施工一定高度后刷坡处理。路基与路基、路基与过渡段的接头部位每层预留不小于1m的接头段，在进行接头施工时翻松后与后施工的部位共同碾压成形。（1）填料生产运输与填筑=1\*GB3①填料生产A、B组填料在料源处过筛，将符合级配要求的填料直接运至路基填筑段进行填筑；粒径大于60mm的运至A、B料加工厂，经加工符合要求后再用于路基填筑。=2\*GB3②填料运输填料检测合格后，有挖掘机、装载机挖装，由自卸汽车运至路基填筑段。=3\*GB3③填料布放填料运至路基填筑段后，施工员要根据所撒网格线，严格按一格一车进行布料，布料利用自卸汽车在网格内采用条带布料方式，倾倒在网格内的填料,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拌合,以确保摊铺厚度的一致和填料的均匀性。根据试验段报批方案，A、B组填料的松铺厚度按25cm、30cm厚控制。（2）、填料摊铺=1\*GB3①摊铺先用推土机进行粗平，将成堆的填料分散开并大致整平，并根据设计要求调整出排水横坡。=2\*GB3②根据测量结果和水平标杆人工挂线，检查填层厚度和表面平整情况。对较大凹坑和填料离析等要用机械配合人工进行处理。最后作出填层标高控制点。=3\*GB3③精平，采用平地机根据标高控制点进行平整。机械整平的过程中专人跟踪进行监控，指挥机械施工，控制填料的松铺厚度。填筑层表面应达到无显著的局部凹凸，并有符合设计要求3-4%的排水横坡。机械整平完毕后，再次放出路基断面线、点，抄平记录各点标高并记入《路基填方试验段标高测量统计表》，并检查填料的松铺厚度和填筑层表面和边坡部位，松铺厚度控制在30cm。（3）、含水量检测调整摊铺整平完毕后，及时检测填料含水量，要求施工含水量与最优含水量偏差控制在±1%内，方可进行碾压作业，否则必须进行补充洒水或翻挖晾晒。补充洒水量要依据测定的含水量值进行计算，再根据洒水车的行进速度及水头喷量均匀洒水。（4）机械碾压精平完成后，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：松铺厚度25cm的碾压组合方式：静压2遍＋弱振2遍＋强振2遍＋静压1遍；松铺厚度30cm的碾压组合方式：静压2遍＋弱振2遍＋强振3遍＋静压1遍；②碾压工艺：碾压采用采用XSM220振动压路机进行，弱振时激振力20T，强振时35T，碾压行驶速度2～4Km/h。压实顺序应按先两侧后中间，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。路基边角及沉降观测板周围压路机碾压不到的部位，采用小型振动冲击夯进行冲击夯实。碾压过程中用水准仪测量不同厚度、不同碾压遍数的压沉量。小型夯机压实部位松铺厚度不大于15cm，夯实遍数不小于6遍。③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3.0m。以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。（5）、试验检测压实完成后要及时进行效果检测，一是进行标高的测量，确定填层压实后的实际厚度，有效地控制路基填筑标高；二是进行试验检测。为检查碾压效果，试验段在强振碾压后即开始进行检测，以便确定最佳碾压组合。为正确的检测压实效果，准确验证各项施工参数，在试验段检测时加大检测频次：沿路线纵向每层每50m检测孔隙率4个点，其中距路肩边线1m处每侧各1点，路基中部2点；地基系数K30为每50米检查4点，其中距路基边线2m处每侧各1点，路基中部2点。具体检测结果如下：工艺试验参数结果统计表层次松铺厚度碾压组合方式试验项目及数据K30(MPa/m）n（%）EVD（MPa）EV2（MPa)EV2/EV1备注试验第1层25cm2遍静压+2遍弱振振+1遍强振+1遍静压33、34、32、31、33、34、32、32不合格平均33%2遍静压+2遍弱振振+2遍强振+1遍静压128、124、120、120、120、13620、22、21、23、20、22、21、2435．2、45.9、40..9、39.5、45106.9、1111.2、116.44、116.22112.0、1005.91.88、1.228、2.29、1.50、2.20、1.76合格可采用平均125平均22%平均41.3平均111.433平均1.82试验第2层30cm2遍静压+2遍弱振振+2遍强振+1遍静压30、31、32、31、31、32、33、32、31、32、32、33不合格平均32%2遍静压+2遍弱振振+3遍强振+1遍静压136、116、120、120、120、12021、20、20、22、21、22、22、21、22、21、20、2137.5、37..5、35.7、48.9、46.9、50124.1、1224.7、133.55、129.9、123.0、115.331.53、1.551、1.94、1.44、1.09、2.20合格可采用平均122平均21%平均42.8平均125.088平均1.62松铺系数统计表桩号平均松铺厚度(m)平均压实厚度(m)松铺系数松铺系数平均值第1层0.2500.2261.111.12第2层0.2920.2591.13备注表中所列松铺和压压实厚度均根根据测量资料料计算得。(6)过渡段施工在DK1064+287框架涵混凝土强度达到C30，防水层施工完毕后方可进行级配碎石过渡段施工。级配碎石在拌合站采用机械拌合，运输车运至现场。过渡段按照设计的正梯形施做，两侧对称填筑。在墙面做好层厚标识，层厚按照20cm。过渡段级配碎石采用压路机碾压，靠近墙背地段采用HCR80K冲击式夯平机按10cm分层夯实。（7）沉降观测本试验段根据设计要求，在DK1064+350、DK1064+400、DK1064+450三个断面设置基底沉降监测、水平位移监测。项目部精测队专人负责路基沉降、位移观测，真实详细记录路基沉降、位移的变化数据，分析变化趋势，进行评估分析，确定无咋轨道施工时机。沉降观测表填筑过程沉降突变填筑间隔较长施工完成后2~33个月三个月后半年后1次/天2~3次/天1次/2天1次/5天1次/7~15天1次/半年观测方法沉降观测采用天宝宝DINI水准仪按二二等水准精度度要求进行观观测七、压实数据分析和处理措施1、松铺厚度25cm，按照碾压7遍的压实工艺施工，碾压方式为静压2遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍。n、K30、EV2、EVd和EV2/EV1都能达到基床以下路基的压实标准，也可达到基床底层的压实标准。2、松铺厚度30cm，按照碾压8遍的压实工艺施工，碾压方式为静压2遍+弱振2遍+强振3遍+静压1遍。n、K30、EV2、EVd和EV2/EV1都能达到路基本体的压实标准，也可达到基床底层的压实标准这两层碾压工艺的压实数据表明K30、EV2、EVd和EV2/EV1都达到了路基本体的压实标准，并且达到基床底层压实标准。3、结论经综合分析，工艺适配参数选择如下：1、机械组合山推160推土机+山推180平地机+XSM220压路机。2、建议碾压遍数8遍，碾压组合静压2＋弱振2＋强振3＋静压1，碾压速度控制在3km/h左右；3、松铺厚度：建议松铺厚度按30cm控制，压实后为27cm左右，松铺系数：1.1.4、填料粒径：最大粒径不宜超过60mm，级配合理，对“集料窝”处须重新进行拌合；5、含水量控制：建议控制在6%-9%之间，本试验段的最佳含水量控制在8.2%；6、该工艺适配参数可指导本段基床以下路基A、B填料的填筑施工；也可指导基床底层路基A、B填料的填筑施工。八、质量控制要点根据路基A、B组填料试验段的填筑、碾压、检测和结果分析，总结出路基A、B组填料质量控制要点如下：1、料源的控制：要抓好填料质量指标的源头控制，一是在料源地改良级配，增加中间颗粒含量，并适当增加细颗粒含量，形成较好级配；二是最大料径控制在60mm以内。2、闷料处理：因填料保水性差，填料在填筑应进行闷料处理，闷料在加工存放区内进行，闷料后使填料含水量大于最佳含水量1%左右，闷料时间不易小于12小时。对防止离析、“集料窝”和填筑完成后的质量均能起良好的作用。3、离析控制：在平地机进行精确平整过程中，由于重力的影响，会产生离析现象。平地机在平整过程中，粗颗粒极易汇集在一起，形成“集料窝”。因此摊铺时必须采用网格挂线施工，一车料基本可以堆满一格，这样可以解决“集料窝”的问题，同时采用机械配合人工辅助，对局部“集料窝”地段进行拌合，进行摊铺平整、均匀。4、最佳含水率控制：施工前需对填料进行试验，确定填料室内试验的最大干密度和最佳含水量的关系，确定施工中的最佳含水量。最佳含水率的控制在闷料区内结合闷料过程进行控制。填筑施工含水量宜控制在最佳含水率±1.0％之间。附图2路基填筑横断面示意图路基填方试验段标标高测量统计计表（第四层层）序号里程部位摊铺前（m）摊铺后（m）松铺厚度（m）压实后（m）压实厚度（m）1DK1064+3330左7m79.61279.8570.24579.8300.2222中79.83580.0900.25580.0640.2303右7m80.08680.3280.24280.3050.2194DK1064+3350左7m79.87980.1330.25480.1060.2315中80.11280.3780.26680.3540.2426右7m80.37680.6280.25280.6050.2297DK1064+3370左7m80.06480.3100.24680.2800.2218中80.29380.5370.24480.5130.2229右7m80.53980.7790.24080.7560.21710DK1064+3390左7m80.44580.7010.25680.6720.23111中80.68980.9440.25580.9190.23112右7m81.69281.9370.24581.9150.22313DK1064+4410左7m80.33480.5870.25380.5610.23014中80.60180.8480.24780.8240.22515右7m80.85681.0790.22381.0580.20216DK1064+4430左7m80.52080.7640.24480.7360.22017中80.76581.0230.25880.9950.23218右7m81.02381.2740.25181.2500.22719DK1064+4450左7m80.86281.1330.27181.1040.24320中81.13881.3950.25781.3710.23321右7m81.41181.6660.25581.6420.23122DK1064+4470左7m81.01181.2570.24681.2290.22123中81.28081.5350.25581.5080.23024右7m81.53881.7830.24581.7600.22225DK1064+4490左7m26中27右7m平均值80.62380.8740.25080.8480.226制表：测量：复核：路基填方试验段标标高测量统计计表（第五层层）序号里程部位摊铺前（m）摊铺后（m）松铺厚度（m）压实后（m）压实厚度（m）1DK1064+3330左7m79.8380.0990.35880.0750.3252中80.06480.3240.30980.3000.2803右7m80.305222480.5510.28180.5280.2504DK1064+3350左7m80.10