铁路基床表层级配碎石施工技术

1、铁路基床表层及过渡段 级配碎石施工质量控制要点 为确保时速 200 公里铁路运行之平顺性、 稳定性。 胶济铁路电气化 工程之路基表层及过渡段 采用级配碎石填料结构，以控制路基之变形，提高路基之稳定性，增强路基刚变之均匀性。 为此在级配碎石填筑 工程 中，必须严格按照 设计 文件及相关 规范确定之路基结构， 填料标准 及双控指标进行施工；应当按照填料生产工厂化、 施工作业程序化、填筑方式机械化、 检测 试验科学化之模式， 通过试验制定出完整之施工工艺(或工法)指导施工。为了进一步明确 施工 标准、施工工艺及施工检测中之主要问题，特制定本“要点”。1 填料之生产和选用1.1 级配碎石之组成。路基表

2、层级配碎石一般是指选用3-4 种碎石集料(如10-31.5m 、10-20mm 、5-10mm 石粉等)，按一定比例搅拌而成之混合料(每一种集料都有一定之筛分 成分)。通过颗料间之摩擦作用、嵌锁作用和粘结作用，经过碾压达到压实板结之目之。也 有使用未经筛分分级之 “通料 ”，在筛分分析后掺入，补充所缺集料成分，完成最佳级配。 1.2级配碎石集料之 标准。其材料粒径、 级配及品质应符合 铁路碎石道床底碴 “( TB/T2897 )” 之有关要求。1.2.1 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之集料之洛衫矶摩耗 5%(2 )粒径大于1.7mm之集料之硫酸熔

3、液侵泡损失率 12%(3) 粒径小于0.5mm之细集料液限 25%塑性指数v 6%。(4) 粘土用其它杂质含量 0.5%(过渡段表层下为 2% 。1.2. 辅助指标(1) 最大颗粒直径 40nm。(2) 细长扁平颗料含量 150Mpa/m nv 28%。2.2理论配合比 设计。2.2.1 设计方法。配比 设计 通常使用三种方法，第一种：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 规范级配要求之配比，举例说明见表 4。表 4 配合比计算材料规格 筛孔尺寸45 25 16 7.1 1.7 0.5 0.1 0.075原材料级配 1031.5mm 100 91.6 9.3

4、0.05 0 0 0 01020mm 100 100 94.3 0.7 0.1 0 0 0510mm 100 100 100 82.5 7.5 1.3 0.8 0.6 石粉 100 100 100 99.2 78.8 38.8 19.4 15.9各种规格碎石在混合料中之级配 1031.5mm21% 21.0 19.2 1.95 0.01 0 0 0 0 1020mm17% 17.0 17.0 16.0 0.1 0.02 0 0 0510mm29% 29.0 29.0 29.0 23.9 2.2 0.4 0.2 0.2石粉 33% 33.0 33.0 33.0 32.7 26.0 12.8 6.

5、4 5.2合成级配 100 98.2 80.0 57.1 28.2 13.2 6.6 5.4规范 要求级配范围 100 82100 6791 4175 1346 732 011 07第二种试配法，根据 规范要求，利用选定之集料，按照 “优选法 ”之原则，反复比选试验，直 至满足 规范 各项要求。第三种补缺法。对未筛分之 “通料 ”进行筛分，其结果（或上述二种计算方法试配之结果）， 与规范 中级部范围之中值进行比较，调整、掺入、补充所缺之集料，反复试算、试验以求得 最佳配比。这是一种非常简便、实用、有效之 设计 调整方法。222室内试验。为了验证理论配合比之正确性，应按照铁路工程土工试验规范（T

6、B10102 ）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coLo（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之含水量范围（如： 5-7%）为宜。2.3实际配合比之调整及确定。根据理论配合比, 做工程 试验段, 通过实践对配比进行调整, 以确定实用之最佳配比及工艺 参数。2.3.1 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。 施工过程中之含水量是保证级配碎石路面 质量极为重要之因素。

7、2.3.2 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）。 调整后之配比,除做 工程检测外,关键指标仍需通过试验进行判定。3 施工工艺技术要点3.1 填筑前之准备3.1.1 做好前道工序之验收工作。基床表层填筑前应对基床底层之路基系数K30 空隙率 N,及路基标高、中线、 纵横坡平整度等项指标组织工序间之验收。并恢复中、 边线及相应之控 制桩。3.1.2认真做好级配碎石之试验段，试验段长度一般为100M至200M。条件可能力争多做对比试验,通过填筑压实试验与质量检测试验,确定填筑工艺

8、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。3.1.3 根据设计要求,填筑路基施工时,应与干砌片石护肩,接触网基础,电缆沟槽（必须 放在路肩上之）同步施工,监理单位要从中做好协调工作。3.1.4 在路基表层,达渡段及基坑回填等施工中,应及时做好纵横向排水,避免水从结合部 渗入路基,台背填土应防地表水渗入,并按 设计 做好防排水设施。3.2路基表层之填筑要求。3.2.1工艺流程。路基表层一般分二层施工，上层厚25cm,下层厚35cm。施工顺序一般按 四 区段”八“流程 ”进行，详见图 1。 路基表层施工工艺流程图 图 1 路基表层施工工艺流程图3.2.2. 摊

9、铺工艺。（1）基床表层下层可用地平机（如PY-160C 型），配合 T140 型推土机进行施工，上层施工场地具备条件之应采用摊铺机（如 DEMAG140 型）摊铺，摊铺长度 100m-200m 为宜。（2）用地平机摊铺时应以 “方格网 ”，并结合 “挂线法 ”控制虚铺厚度。用摊铺机时，采用 “挂 线法 ”控制虚铺厚度。虚铺厚度基床表层一般上层为28-30cm ，下一层为 39-41cm。（3）机械摊铺平整后，要派足够之人力辅助整治，这是一个重要环节。人工观察，并对个 别低凹或离析处人工找平， 除去较大之颗粒， 另外拌和换料处理， 补平用料应试探选用小粒 径碎石及石粉现场拌合为宜，不宜用大骨料。

10、3.2.3 碾压工艺（1）碾压设备一般选用自行式振动压路机（如SD15C 型、 YZ18 型）。一般应遵循先轻后重、先慢后快之原则，如先静压 2 遍使大面平整，人工修整找平，然后重振 2-3 遍，轻振 1-2 遍最后静压 1-2 遍收光，具体程序及遍数，应由现场碾压试验确定，不能照搬照套，既 要防止碾压遍数不足，又要密切注意振动对表层之破坏作用，防止出现过剩压实。（2）摊铺后要立即碾压，以防止水分丢失。直线段由两侧向中间碾压；曲线段由内侧向外侧碾压；碾压时纵向重叠不小于0.4m;横向衔接处塔接长度不小于2m；用冲击夯对靠护肩0-3 处补压夯实。（3）碾压中控制好含水量，是能否压实之关键，一般控

11、制在5-7%最易达到碾压 标准 。机械碾压后，要人工补平凹坑，修补纵横衔接部位及路基两侧边缘，这是十分重要之一个环节。3.2.4 养生及保护（1） 对碾压成型之级配碎石层，由于石粉之水化粘结作用，有一定之板结过程，一般1 天 之强度可达 60%左右， 3天可达 70%左右， 7天可达 85%左右，因此养护期应以 7天为宜。（2）养护期内一要禁止跑车扰动；二要保持含水量，按时喷雾洒水；三要防止大雨冲淋， 细粒渗漏。具体养护方法可通过试验段试验确定，如用草帘子、塑料布等进行覆盖养护。（3）养护期后要做好成品保护工作，应严格限制车辆、控制车速、规定路线。其中对路肩 之保护尤为重要。3.3 过渡段之填

12、筑要点要确保路基刚度之均匀性， 控制好路基帮宽和过渡段施工质量十分重要， 对于过渡段之填筑 质量，上部按路基表层 标准 同步施工，其下部应严格按照以下要求施工。3.3.1 基本工艺流程及技术要点（1）过渡段之长度 L 。按下式确定L=2h+AH 路堤高度 m 。A 常数取 3-5m 。横向结构物顶面距地面高度小于1m且不足路堤1/2时，一般可不设过渡段。具体工程按设计施工。（2）表层以下用级配碎石填筑，压实标准K30150MPa/m, N v28% ;级配配比，可按过渡段标准单独设计，也可选用基床表层配比，台背等不易碾压之 2m 范围内应渗 3-5%之水泥。（3）桥台和横向结构物混凝土（或砌体

13、）强度达到设计标准 ，盖板涵盖上盖板后，级配碎石填筑工作才能对称进行。（4）过渡段施工工艺流程详见图 2。图 2 过渡段级配碎石填筑工艺流程3.3.2 碾压工艺要点1m 处，不能使用重型碾压设YZS-068 型）和手扶冲击夯 标准 又不影响桥涵稳定。（1）桥台横向结构物背后 2m 处及横向结构物顶部填料不足 备压实。（2）不具备大型机械施工条件下，应选用手扶振动压路机（如 （如 TV80NK 型）等小型机械进行夯实，这样即可达到压实（3）过渡段施工填料含水量相对较小，一般控制在4-5%，虚铺厚度为25cm，夯实程序般为：手扶振动压路机 2 遍，手扶冲击夯 4 遍，手扶振动压路机 2 遍。具体程

14、序及压实遍数， 以试验工艺参数为准。3.3.3 过渡段之施工安排：要坚持统筹兼顾、质量为本之原则。（1）过渡段级配碎石与路基填筑接茬处，应做重点搭接碾压，并力争同层同步施工。（2） 过渡段两侧粘土包裹层及锥坡填土与过渡段三者应采用“平起法 ”同步施工。4 级配碎石 工程 之试验，检测和现场 测量4.1室内试验工作应严格按照铁路土工试验规范（TB/T10102-2004 ）规定进行，级配料按 2000m3 为一个批量进行常规试验。同时要对颗粒小于 5mm 之细粒料之液塑限实行有效 控制。因为液限塑性指数超标， 说明粘性颗粒偏多， 水稳性不好。 另外液限指标是指采用液， 塑联合测定法，使用 76克

15、锤下沉深度为 10mm 时，所对应之含水率。即 10mm 液限。 4.2现场检测工作要严格按铁建设（ 2004） 08 号新建时速 200 公里客货共线铁路 工程施工 质量验收质量验收暂行 标准 “补充规定 ”（ 8 号）执行。（1） 分层填筑厚度，沿线纵向每100m 施工单位抽检 5 个断面，监理抽检 1 个断面。（2）K30 在面层每 100m 抽检 4 个点（中间 2 个，左右距路基边 2m 各 1 个）。若用 Evd 检测应按 10102 规范给定之适用厚度及四个系数进行换算，也有个别情况不能满足其相关 性，故使用中应做对比试验核正，监理对 K30 要全部见证检查。（3）空隙率 N 在

16、每压实层检测 6 个点（距路基边 1m处左、右各 2 节，路基中部 2 个）。对 K30， N 之检测，监理应平行检测 10%，每个检验 批不少于 2 个点， 见证检验 20%，在孔隙率 N 之计算中， 级部碎石密度应使用颗粒密度 （不 能用毛体积密度），现场干密度应按照铁路土工试验 规程（10102 号）规定使用灌水法 测定。（4）过渡段之检测按铁建设 200408 号 2.6 项规定办理。4.3现场测量：级配碎石 路面完成后，应严格进行 测量工作。（1）测量基床表层之厚度及宽度。沿线路纵向每 100m 施工单位抽测 5 个断面，监理测 1 个断面。（2） 按 “新验标 ”测量路基断面各种尺寸，见表4。表4基床表层顶面中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡允许偏差