秦沈客运专线改良细砂土路基填筑工艺.doc

秦沈客运专线改良细砂土路基填筑工艺中铁一局秦沈七经部 欧兴元 杨忠强 赵喜坤1 概况秦（秦皇岛）沈（沈阳）客运专线是我国正在修建的第一条按高速铁路标准设计建造的铁路，建成后开通时速160km，运营半年后时速要求达到200km以上。秦沈客运专线与普通铁路比较，她具有“建设起点高，设计标准新；质量要求高，建设规范新；科技含量高，施工工艺新”的特点。尤其对路基施工铁道部建设管理司以“建技（1999）25号”文件印发了秦沈客运专线铁路路基施工技术细则。秦沈客运专线A20标段DK376+000DK385+000线路长度 9km范围内均为路堤填筑，最大填高7.55m，平均填高5.20m，基床表层（厚度0.6m）为级配碎石填筑,基床底层(厚度1.9m)与路堤本体设计填方109万m3用A、B组或改良土填筑。施工范围内取土场填料均为细砂，储量充足。现场用细砂进行路堤填筑试验，发现与秦沈客运专线铁路路基施工技术细则标准，K30110MPa/m，孔隙率n25%的要求相差甚远，检测结果K30平均值61MPa/m，孔隙率n=37.2%。1999年7月10月我们历经近4个月，经过30余次室内外系列试验，终于发现细砂掺配粒径26cm的卵石（重量比1:1），填筑路基效果非常理想，K30值平均达126MPa/m，n=19%。2 细砂掺卵石改良土填筑路基施工工艺2.1 路基填筑压实按照三阶段、五区段、九流程的施工工艺组织施工（详见施工工艺流程图）。改良细砂土填筑路基施工工艺流程准备阶段 施工阶段 整修验收阶段 备料 填 平 碾 检 拌合 土 整 压 测 区 区 区 区 区 段 段 段 段 段 施 基 备 分 摊 洒 碾 检 路 工 底 料 层 铺 水 压 测 基准 处 拌 填 碾 晾 夯 签 整 备 理 合 筑 压 晒 实 认 修 22 准备阶段：221 施工准备2211 机械配置装载机（3.5m3）、挖掘机、自卸汽车（15T）、推土机、平地机、重型振动压路机（15T）、五铧犁、小型平板振动夯、洒水车等。2212 原材料细砂及粒径26cm的卵石。2213 试验检测设备K30试验设备及试验检测汽车1辆,核子湿度密度仪一台，静力触探仪一台，各种土工、砂石试验设备一套。222 基底处理2221 首先划分作业区段，每一个作业区段以200300m为宜，或以两涵间为一个作业区段。恢复中线，按要求放边桩，进行水平测量。其次清除基底表层植被，挖除树根，作好临时排水设施，基底碾压3遍，回填细粒土，两侧与原地面平，中间高出地面0.2m,碾压35遍作成土路拱,检测使压实度K0.90。软基地段土路拱压实度K0.86。2.2.2.2 当地表以下2.5m范围内有PS1.5MPa或0.18MPa的土层，其地基条件不符合“暂规”要求即细粒土地基压实度K达不到0.9，粗粒土地基，地基系数K30达不到110MPa/m，应会同设计监理进行处理。2.2.2.3 基底应平整，大于1:10的坡面应挖成宽2m，高0.3m的台阶。2.3 施工阶段2.3.1 备料及拌合区段细砂及卵石应符合试验要求，将细砂和卵石按重量比1:1折算成体积比（根据各自的松散容重及含水量不同），分别将两种原材料运至拌合场，用挖掘机将其拌合均匀，使混合料的含水量控制在5%8%之间。2.3.2 填土区段根据每层细砂掺卵石混合料（即改良土）虚铺3040cm厚度需要量直接将改良土运送到路基上，考虑机械碾压施工，两侧加宽量4060cm。并按此标准分层填筑。上料时应顺前进方向依次卸料，推土机配合，重车不得在前一层已验收的路基上行走，以免破坏下层路面，随卸随平。2.3.3 平整区段2.3.3.1 摊铺碾压经推土机初平的改良土，表面力求平整，并具有规定的路拱，每层虚铺厚度3040cm。用压路机快速碾压12遍，暴露潜在的不平整，然后用平地机整平，平地机由两侧向路中心进行刮平，必要时返回刮一遍。对于局部的坑洼处，应用齿耙将表面5cm以上耙松，并用新拌合的改良土进行找平整形。再用平地机整形一次，每次整形都要按照规定的路拱进行，要注意接缝处的整平，以保证接缝平顺。在整形过程中，禁止任何其他车辆通行，初步整形后，用水准仪测量检查改良土的松铺厚度，必要时进行补料或减料。2.3.3.2 洒水或晾晒在整形过程中随时检查填料的含水量，以便确定是否洒水或晾晒。含水量控制在5%8%之间，超过规定值，则用五铧犁翻晒，如太干则用喷管式洒水车将水均匀地喷洒在虚铺的改良土上，洒水车不应正在施工的路段上“调头”和停留，防止局部水量过大。 2.3.4 碾压区段整形后当改良土含水量合适即可进行碾压，用重型振动压路机沿纵向进行，先两侧后中间，纵向搭接不少于40cm，在碾压过程中用平地机再一次整平，保持规定的路拱。一进一退压完全宽为一遍，碾压一直进行到达到要求的密实度为止，第一、第二遍为静压，第三、第四遍为弱振碾压，其余均为静压，碾压58遍为宜，碾压后表面应无明显的轮迹，压路机速度第一、二遍1.5km/h为宜，以后各遍采用2.5km/h为宜。路面的两侧应多压12遍，在压路机不宜压到的路面边缘，可用小型平板振动夯，夯击一遍。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，以确保改良土层表面不受破坏。碾压过程中，上层表面应始终保持湿润，如表面水份蒸发得过快，应及时补洒少量的水，如遇“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开晾晒或洒水重新拌合，使其达到质量要求碾压完成时间不宜过长，不超过5h为宜。软基处理地段埋设沉降板附近，因测杆外露，应作明显标志杆，以防施工机械碰撞测杆，测杆处压路机不宜到达，应用人工夯锤，虚铺厚度每层不宜超过15cm，压实标准与同一水平层相同。碾压结束后，应进行水平测量，计算每一层的填筑厚度。2.3.5 检测区段用核子湿度密度仪、K30试验仪、灌水法按细则要求频度进行检测。检测未达到细则标准值，还需进行补压，补压按2遍为一次，再进行检测，直至各项数据达到细则标准。根据试验段试验结果最多碾压8遍即可，如不达标，则要从填料含水量或掺合比例上找原因。2.4 整修验收阶段路基整修应根据细则、验标要求路基面平整度一般不大于15mm，纵断高程允许偏差50mm，中线至边缘偏差50mm，密度及宽度不小于设计值，横坡允许偏差0.5%，边坡允许偏差不大于3%的设计值，应严格按设计尺寸进行，对于加宽部分应在整修阶段人工挂线清刷夯板，达到标准。为防止雨水冲刷临时边坡，可在路基两侧按距离2030m用塑料布或彩条布作一宽60cm，深30cm吊沟，路基面两侧边缘作成有组织排水浅水沟，浅水沟外缘要夯拍密实，以便把雨水集中到吊沟中排出路基。经自检合格后，便可请管段监理工程师检查，检查通过后由监理工程师签发质量检查评定表 即合格证书，便可进行上一层的填筑。3 效果验证3.1 施工速度快，工效高 细砂掺卵石改良土填筑路堤，基本不受雨天影响，施工速度快，工效高。我们七经部路基填筑路堤本体及基床底层计109万m3已全部完成，实际工作只有八个月，平均月完成12万m3以上。3.2 工程质量综合指标全面提高所施工的路堤本体及基床底层经检测K30均大于120MPa/m ，孔隙率n19%，正在施工的DK379+000DK381+000段路基被中铁一局秦沈线指挥部评为优质样板工程段。上级领导来工地检查，必到该样板段工地视察。 今年铁道部秦沈线工程建设总指挥部对全线404km站前工程综合质量检查和考评，6月30日外业检查该段路基时，郭守忠、刘钢、崔尚彦、刘鑫等领导交口称赞路基的内在质量和外表质量，一致同意该段路基“免验”。7月18日铁道部孙永福副部长、部高速办副主任华德洪视察了该段路基工地，孙副部长对在场的所有人员说：一局在秦沈线路基建设上下了很大功夫，这是很可贵的，你们要继续努力，把秦沈线建成一条高水平的高速铁路，谢谢大家做得这么好的路基工程。7月28日铁道部王林书总工程师也视察了该段宽阔密实的路基工地，称赞该段路基工程质量好。根据细则规定，填料发生变化，需事先试验达标方能投入使用，改良土每填筑1万m3需作筛分及大于5mm颗粒含量单位体积重项目试验。经验收的路基面若遇雨淋进行下一循环填筑前，则需进行重新检测通过后方能进行。4 其他施工中在软基处理地段设计有沉降观测装置，以便及时检测路堤中心线地面沉降及坡脚水平位移。观测频率：施工期间每填筑一层进行观测一次，如果两次填筑间超过一天，则每2