开展QC攻关,研究解决级配石碎石施工技术

1、开展QC攻关，研究解决级配石碎石施工技术一、 工程概况浙赣铁路电化改造工程，设计时速200公里，为确保时速200公里的铁路运行平顺、稳定，基床表层设计为铺设级配碎石，以控制路基的变形，提高路基的稳定性，增强路基刚变的均匀性。再加上新建时速200公里客货共线铁路工程设计暂行规定对基床表层级配碎石所采用的材料规格、压实有非常明确的要求。建设指挥部对级配碎石施工非常重视，要求各施工单位在正式施工前必须做试验段，开展QC活动，解决级配碎石施工的参数难以确定的难题。我单位承建浙赣铁路电化改造工程第三标段，基床表层需要铺级配碎石长度为11公里，铺设数量约6万立方。在工期非常紧情况，确定合理的级配和施工方法

2、，有利于保证级配碎石的压实度，也有利于提高路基承载力，减小路基形成过大的不均匀下沉造成轨道的不平顺，保证道床的稳固，同时也是消除基床病害的根本措施。二、 QC小组简介1、 小组成员 见表一序号姓 名性别职 称年龄文 化程 度组 内分 工任务分工接受TQC教育（小时）1李楚亚男项目总工51大专组长组织指挥802肖启文男项目副总工31本科组员制订方案603章正贤男试验室主任34大专组员计量试验604杨朋玲男助理工程师28大专组员技术管理605江守山男助理工程师32中专组员计量测试606晁军男工程师28大专组员施工测量60平均346332、 小组活动情况 见表二活动情况统计活动内容次数人数分出勤率%

3、总出勤率%计划阶段215100964实施阶段520100检查阶段51592处理阶段43190分析总结会620100特点1、 基床表层级配碎石对压实度要求很高，按一般的施工工艺很难达到压实度和孔隙率的要求，级配碎石对级配要求高，要按照合理的级配碾压后的K30地基系数和孔隙率N才能同时满足要求。2、 2成功解决级配碎石的施工工艺，对提高路基承载力，减小路基形成过大的不均匀下沉造成轨道的不平顺，保证道床的稳固。3、 高速行驶的列车对安全性和舒适性的要求。4、 同时也是消除基床病害的根本措施。三、 课题活动程序1、 选择课题基床表层级配碎石的级配和压实工艺要求高，新验标及建设单位要求级配碎石施工前必须

4、进行铺设试验，确定级配碎石的施工工艺参数我单位承建浙赣铁路电化改造工程第三标段，基床表层级配碎石铺设长度为11公里，铺设数量为6万立方。施工线路长，面积大。开展QC活动，取得级配碎石施工参数，是保证大面积级配碎石一次性铺设合格的前提，对指导以后的级配碎石施工有十分重要的参考价值2、 目前现状根据目前已掌握的基床表层级配碎石施工技术，因各地的级配碎石的材质、级配等不同，根据以前的级配碎石施工方法进行试铺， K30地基系数和孔隙率N均难以达到新验标的要求。目前的难点是选择级配碎石的级配范围、检测时间及碾压的遍数，这些都需要根据现场铺设试验来确定。3、 制定对策为了便于控制级配碎石的级配范围，先将碎

5、石混合料进行筛分，将碎石混合料分为四种不种粒径的集料，根据级配碎石所需级配将四种集料进行配比，解决了级配碎石级配难以控制的问题，保证了级配碎石的级配均匀。选做试验段，配制不同级配的级配碎石进行现场的铺设试验，在试验过程中收集各种试验数据，分析试验数据，找出合理级配、碾压方法及检测时间等参数。4、 设定目标总体目标计划目标值全线铺设一次成优比原计划铺设级配碎石的时间提前1个月；铺设一次成型，避免因级配不合理而造成压实度及孔隙率不符合要求，造成返工。配制级配良好的级配碎石，减少机械碾压的时间，缩短铺设周期。5、 活动计划表见表三序号活动计划责任人完成时间1制定级配碎石施工及试验方案肖启文2005年

6、12月1日前2合理选择级配碎石级配及施工参数章正贤施工全过程3现场试验段铺设级配碎石杨鹏玲施工全过程4现场测试江守山施工全过程5分析试验段铺设、碾压结果李楚亚肖启文章正贤试验过程中6总结级配碎石试验段的试验结果肖启文2005年1月20日前6、 制定对策，确定级配碎石的试验方案经小组成员认真的研究，反复的比选方案，确定了如下的试验过程：基床表层验收合格现场测定级配碎石的级配及含水量按确定厚度铺设碾压速度及震动参数的选定检测碾压后的K30值和孔隙率测量碾压后的级配碎石厚度分析结果决定下一步应采取的措施试验成功分析总结试验数对 策 表 表四序号问 题原 因对 策负责人完成日期1K30值和孔隙率均不能

7、达到设计要求级配不良，碾压不够调整级配，增加粗颗粒的含量，增加碾压遍数章正贤杨鹏玲试验过程中2K30值和孔隙率均比上次试验的结果更差粗颗粒含量太多减少粗颗粒章正贤杨鹏玲试验过程中3K30值和孔隙率仍然达不到设计要求颗粒间粘结性差，级配矿石不能板结级配不变，在级配碎石中掺入5%的水泥章正贤杨鹏玲试验过程中4K30值能达到设计要求，但孔隙率不能满足设计要求水泥虽然增加了颗粒间的粘性，但不能改变孔隙间距增加石屑的含量，减少粗颗粒的含量章正贤杨鹏玲试验过程中5K30值和孔率均满足设计要求试验成果分析总结李楚亚肖启文章正贤2005年1月1日前四、 实施过程试验段级配碎石由料厂运至现场摊铺，并推土机进行级

8、配碎石初平，平地机进行终平，检查平整度，对个别的凹陷或离析部位人工用细料找平，采用18T压路机碾压。施工工艺流程为：摊铺平整碾压检测碾压检测结论实施情况一： K30值和孔隙率均不能达到设计要求DK58+540DK58+570段，根据集料试配的级配碎石的级配及石筛分曲线见表。摊铺厚度为40CM。碾压结果见表。表粒 径30251052.50.50.075<0.075通过率（%）10097684324103筛余（%）032925191473DK58+540DK58+570段碾压及检测情况表 表压实遍数及时间K30n静压2遍（及时）25.7124.924h后12527.2721.3静压3遍+弱振

9、2遍14029.1523.524h后18248.4920.9实施效果：按照以上的级配碾压后的K30值和孔隙率不能达到设计要求。24小时后，级配碎石已有部分板结，级配碎石表面水分也已散失，不能再进行碾压，否则会表面压散，破坏已板结的结构。（基床表层级配碎石的压实度为：K30>190MPa/m，孔隙率N<18%）实施情况二以上的铺设方法根据现场的实际情况和试验数据分析，认为级配碎石的2.5MM10MM的颗粒较多,对级配碎石的粒径进行了少量的调整，级配碎石级配见表，碾压方法也进行了调整，铺设完成后,立即碾压九遍,见表。在DK58+570DK58+600段,根据上次碾压后的测量厚度和虚铺厚

10、度比较,将虚铺厚度调整为39CM,碾压后的厚度为35CM。 表粒径30251052.50.50.075<0.075通过率（%）10094664223102筛余（%）062824191382DK58+570DK58+585段碾压及检测情况表 表压实遍数及时间K30n2遍静压24.064283遍弱振29.69624.62遍强振12027.9823.82遍静压34.40 23.724h33.99 23.63遍静压+2遍弱振14839.30 22.6DK58+585DK58+600段碾压及检测情况表 表5压实遍数及时间K30Evdn5遍静压26.1824.924h后14532.97623.6实施

11、效果：DK58+570DK58+585段碾压了12遍和DK58+585DK58+600段碾压5遍后，两种碾压情况下的30值和孔隙率仍然达不到设计要求。实施情况三根据第二次试验的两种碾压方法比较,在级配和压路机一定的情况下,增加碾压的次数,并不能提高K30值和缩小孔隙率，根据现场将压实后级配碎石挖开发现，颗粒间粘结性太小，因此只能通过改变级配和提高级配碎石颗粒间的粘结性，才能提高K30值和缩小孔隙率。DK58+600DK58+630段，在与第二次试验相同级配的级配碎石中掺入了5%的水泥。DK58+600DK58+630段碾压及检测情况表 表6压实遍数及时间K30EVDn静压2遍后24.4弱振2遍

12、后35.621.712h后>19013520.9实施效果： 12小时以后K30值能达到大于190MPa/m的要求，但孔隙率N仍然不能达设计小于18%的要求。根据第三次与第二次试验比较发现：级配碎石掺入水泥后，提高了颗粒间的粘性，提高颗粒间的粘性对提高K30值有明显的效果，对缩小孔隙率也有一定的效果，但不很明显。只有提高级配碎石英钟粘性的同时改变级配，缩小孔隙率，才能达到设计要求的值。实施情况四经过对前三次试验结果详细分析认为：增加级配碎石屑的含量，减少粗颗粒的含量。细颗粒含量增加后能将粗颗粒之间的孔隙填充满，并粗颗粒碎石粘结在一起，从而达到提高K30值和缩小孔隙率的目的。调整后的级配碎石

13、级配及筛分曲线见表-7。级配碎石级配及筛分曲线 表-7粒 径（mm）40302052.50.50.075通过率（%）标准10095-10060-9030-6520-5010-302-10实际10098.271.451.537.315.42.4注：1、实际通过率为现场取样筛分结果。 2、筛分曲线见下图筛孔直径（mm）在DK58+630DK58+670段按39CM摊铺平整后，测量得级配碎石含水率为6%，立即静压2遍，再弱振2遍后检测级配碎石孔隙率3点，孔隙率n均大于18%，然后继续静压2遍，分别用K30、EVD各检测2点，用核子密度仪检测孔隙率3点，其中K30值有1点大于190MPa/m，另1点小

14、于190 MPa/m，孔隙率n有2点小于18%；再静压2遍以后，用K30检测3点，用核子密度仪检测孔隙率5点，其中K30190MPa/m占100%，孔隙率n<18%占100%，达到基床表层双控指标要求，此时压实厚度为3031cm，K30值及孔隙率N均符合设计要求。将级配碎石表面覆塑料薄膜进行养护，小时后，用K30检测3点，其中K30190MPa/m占100%，最大值K30>280MPa/m，K30及EVD值比前一天均有所增长，见表8DK58+630DK58+670段碾压及检测情况表 表8压实遍数及时间K30动态变形模量Evd孔隙率n（%）静压2遍（及时）/弱振3遍（及时）175 、21649.54、52.8618.1、19.7、21.4静压1遍（及时）190、210 、28060.03、68.2、78.94、77.20、7.5913.3、12.4、13.814.0、15.624小时后220、235、28071.24、78.56、86.21、87.55注：颗粒密度为2740kg/m3 ；击实干密度为2410kg/m3；最佳含水量为5.26.5%。实施效果：第四次在前三次试验的基础上改变级配，