1、京石鐵路客運專線軟基處理及路基試驗段施工技術一、 工程概況1、概述JS-2標段位于涿州市至保定市之間,線路長度為91.9km正線公里。本標主要工程內容為路基、橋涵、無砟軌道、貫通線接地、改移道路、三電改遷防護、大型臨時設施及過渡工程等,合同工期33個月。JS-2標段主要工程數量如下:區間土石方95.9萬方,站場土石方185.2萬方,附屬土方及加固圬工98572立方米,特大橋81594.23延長米。本標段路基線路總長度約10.3 km,區間路基4段(DK127+742DK129+822、DK148+000DK148+844 、DK152+488DK153+814、DK156+500DK156+6
2、00),車站三座(涿州車站、高碑店車站、保定車站),區間路基和站場路基基底全部采用CFG樁復合地基進行處理,設計CFG樁共477萬米,級配碎石26.5萬方,土工格柵153萬平方米。2、地質、水文條件路基CFG樁處理區域位于沖洪積平原地區,地形平坦開闊,地表無較大起伏,局部為低洼地。依據鉆探設計資料,地質土層依次為粉土(68m)、粉質灰色黏土(2-9米)、粉質黃褐色黏土。地下水埋深9.8m13.6m。京石客運專線沿線屬暖溫帶亞濕潤大陸性季風氣候,四季變化明顯,土壤最大凍結深度0.7m。3、設計情況區間雙線直線地段路堤寬度為13.6m,線間距為5m,路肩寬1.3m。路基面以下基床表層與底層、底層與
3、基床下部路堤接觸面自中心向兩側設4%橫向排水坡。無砟軌道對工后沉降要求特別嚴格,只有15毫米,地基處理一般采用CFG 樁復合地基進行加固;軟弱土層厚、采用復合地基法加固沉降難以控制的地段,采用預應力混凝土管樁進行加固;砂層、卵石類土、碎石類土層的上覆層的淺層處理采用強夯;濕陷性黃土及寬站場內正線與其它線的橫向過渡處理采用灰土擠密樁處理。我標段范圍內地基處理均采用CFG樁復合地基法進行加固,根據客運專線無砟軌道鐵路設計指南(鐵建設函2005754 號),依據地基工后沉降控制值,在地基沉降檢算和分析的基礎上, CFG 樁采用樁網結構,樁頂設碎石墊層厚0.5m,墊層內夾鋪兩層雙向100kN/m 土工
4、格柵。二、 CFG樁復合地基施工工藝和質量控制1、 復合地基處理原理復合地基是由天然地基土體和增強體組成的人工地基。增強體復合地基根據材料性質的不同可分為散體材料樁,柔性材料樁和剛性樁復合地基。散體材料樁復合地基有碎石樁等;柔性材料樁如深層攪拌樁等;剛性樁復合地基,如CFG樁等。復合地基是通過樁土的變形調節,實現樁-土共同作用,充分利用樁體強度和土體強度,從而在滿足設計要求的前提下,降低工程造價。我標段設計為CFG樁復合路基,CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,它由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏結強度樁,與樁間土一起,通過褥墊層形成CFG樁復合地基共同工作形成復合地基。CFG樁復
5、合地基通過褥墊層與基礎連接,無論樁端落在一般土層還是堅硬土層,均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度及模量比樁間土大,因此在荷載作用下,樁頂應力比樁間土表面應力大,樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間土承擔的荷載,這樣,由于樁的作用使復合地基承載力提高,變形減少,再加上CFG樁是素砼樁,樁體利用工業廢料粉煤灰作為摻合料,可以大幅減低工程造價。2、 施工準備2.1施工便道“生命線”施工便道標準:大車達到40km/h,小車達到60km/h。 便道施工技術要求: a、寬度要求:除拆遷區以外,所有施工便道路面寬度都在5.5m以上 b、填料要求:50cm厚建筑垃圾墊層+10cm厚山皮石
6、面層 施工便道保養措施:每個分部成立專門的護路隊,且配置了2臺10m3的灑水車。 2.2物資準備 JS-2標段路基CFG樁合計447萬延米,混合料共需要約98.2萬方,需要各種原材料見下表。序 號材料名稱單 位數 量1水 泥t1963562粉 煤 灰t981783卵 石m36387444砂m34049685石 屑m31128992.3措施: a、每個路基施工分部建立2-120型砼拌和站一座,每個拌和站設8-9個料倉,2個砂倉、2個石屑倉、4-5個卵石倉,保證材料儲備充足。 b、每個拌和站安裝了10個150t的水泥粉煤灰罐,6個水泥罐,4個粉煤灰罐 。2.4機械設備配備: 序號機 械 名 稱規
7、格數量說 明1拌合站HZS1208拌和混合料2長螺旋CFG樁鉆機JZL90型50鉆孔4輸送泵拖式HBT8050輸送混合料5發電機250KW15備用供電7砼罐車8m350運送砼8全站儀Lica4024測量定位9水準儀Topcon AT-G24高程控制10變壓器315kva25供電11灑水車10m310養護 保定東站林立的鉆機與砼運輸車輛3、 施工工藝控制要點:3.1施工工藝流程場地平整 樁位放樣(復核) 鉆機就位 鉆孔檢查孔深(合格) 泵送混合料 均勻拔管至樁頂 鉆機移位 整理數據分析結論3.2 施工工藝 施工準備:場地清表后平整壓實,標高控制到樁頂加50厘米,確保施工設備能夠順利進入施工現場為
8、宜,接入電力線、布設輸送泵和連接輸送管道。測量放樣:施工前準確放出施工樁位,樁位中心點用釬子插入地下,用白灰明示。為了防止破壞樁點,放樣后采用鋼筋豎直向下打設30cm左右的孔,然后拔出鋼筋,向孔內撒石灰,恢復點位時清開表土以石灰點作為控制樁位,測量自檢合格后報監理現場(用鋼尺)復核。CFG樁施工測量定位鉆機就位:現場監理見證對鉆桿長度進行標示,用油漆分別標出24.5m、27.5m、30.5m位置后鉆機就位,應使鉆桿垂直對準樁位中心,反復調整使鉆架上豎直和水平表盤歸零,確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%,平面位置誤差不得大于5cm(在鉆架上檢核垂直儀表控制)。滿足要求后,方可開鉆。鉆機成孔:鉆
9、孔開始時,關閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時。啟動馬達鉆進。先慢后快,這樣能避免鉆桿搖晃,在鉆孔過程中應加強檢查,及時對鉆桿的豎直度和位移進行修正。在成孔過程中,發現電流增大或鉆桿搖晃時,放慢進尺,防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。根據鉆機塔身上的進尺標記,成孔到達設計深度時,停止鉆進,關閉電機。混合料攪拌:試驗室在接到開盤令后出具配料單,混合料在攪拌站集中按配合比進行配料、拌和。首盤混凝土拌和前應先對拌合機、罐車、輸送泵及輸送管道進行沖洗濕潤,減少混凝土的水分損失。根據管道長度和內徑計算砂漿拌和用量,進行管道潤滑防止失水造成堵管?,F場管道長度為6090m,輸送管內徑為150mm,考
10、慮輸送泵內存盤數量,計算砂漿用量為1.5m2.0m。將砂漿經過罐車運輸和輸送泵試壓后開始拌和混凝土,每盤混凝土攪拌時間控制在90-120s,確保拌合均勻,并保證混凝土具有較好的和易性,經過比對,坍落度控制在180190mm為宜,然后由混凝土罐車運輸到輸送泵,檢測混凝土入模溫度,合格后倒入輸送泵。由于夜間氣溫較低,應將輸送鐵管采用保溫材料進行包裹,防止混凝土的堵管。灌注及拔管:鉆孔至設計深度后,停止鉆進,按照“先泵料后拔管”的原則進行,混合料由罐車卸入輸送泵,當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴禁先拔管后泵料。提拔速度宜控制在2m3m/min,成樁過程宜連續進行,應避免供料出現問題導致停機待料,施
11、工樁頂高程高出設計高程50cm,灌注成樁完成后,樁頂蓋土封頂予以保護。移機:由于本段局部含有砂層,所以現場采用隔樁跳打的方法進行施工,移機前對下一根樁的樁位表層進行清理后辨識,以石灰點為準并與附近樁位間距進行校核,確保樁位的準確性。4 施工控制要點每班混凝土施工前,輸送設施必須提前進行沖洗和用砂漿試壓,坍落度控制在180190mm之間,方可保證混凝土的和易性,防止堵管。當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴禁先拔管后泵料,灌注完畢應立即對樁頂用土進行覆蓋,做好防凍和保濕。施工時要經常檢查排氣閥是否發生堵塞,若發生堵塞必須及時采取措施加以清洗。鉆進應隨時觀察電流的變化,根據土層情況調整鉆進速度;結合
12、地質情況,選用合理的施打順序。配置應急發電機,防止突然停電。冬季施工應搭設暖棚對輸送泵進行保溫,棚內根據實際情況采用電或煤進行加熱,防止混凝土受凍,采用煤爐加熱時應注意防火和通風,熱源距離電力線路必須具有一定的安全距離。泵車的輸送管道由于鐵管散熱較快,應采用保溫材料進行包裹緊密,防止在泵送過程中受凍出現堵管現象;做好各項準備工作,避免停工待料或混凝土受凍。鉆頭連接應牢固,避免出現卡鉆等現象。5 砼充盈系數控制(1)鉆頭直徑 鉆頭直徑不得超過47cm。(2)拔管速率 通過試樁得出的數據為23 m/min,拔管太快容易斷樁也無法保證樁的質量,太慢會出現擴孔浪費砼,同時泵管也容易被打爆。(3)泵管長
13、度 泵管長度在滿足施工需要的情況下越短越好,一般應保持在90m以內(塔架35m+施工長度30m+泵與鉆機水平距離25m)。特別是進入村莊或者在村莊附近施工時,大多數夜間是不允許施工的,而長螺旋鉆機每次停工后開鉆前必須用砂漿潤管,然后將混合料從鉆桿里泵出后才能施鉆。這樣每開一次鉆機將浪費2m3砂漿,每拆一次泵管浪費2m3混合料。泵管越短越節省混合料。 (4)混合料的和易性 和易性如果滿足要求,將較少堵管次數,節約砼。(5)必須設置中護筒 設置中護筒可以降低鉆桿的擺動性,防止擴孔。(6)施打順序 從線路中心向兩側推進,沿線路方向每2030m作為一個循環長度進行隔樁跳打,避免串孔。6、樁間土開挖、鑿
14、樁頭、檢樁、樁間土夯實檢樁之前的一項重要工作就是開挖樁間土,采用小型挖掘機,且必須有專人指揮,嚴禁挖機碰斷樁頭。鑿樁頭: 測量出樁頂標高位置標記鑿樁頭位置用切割鋸水平鋸進(鉅深至少5cm)沖擊鉆從兩個方向打眼(打眼深度至少10cm)安裝楔子用大錘從兩個方向同時敲進。檢樁之前首先要自檢,做到心中有數。樁間土夯實:采用小型壓路機碾壓夯實。碾壓完成后采用環刀法做土樣壓實度,達到設計要求后方可進入下到工序施工。 采用人工配合小型挖掘機挖除樁間土 CFG樁檢測人工鑿樁頭 三、路基試驗段施工技術及質量控制1、試驗段范圍為確保全線路基全面施工,以試驗路段技術成果指導全線施工。試驗段選擇的依據和原則為CFG樁
15、全部完成并經檢測合格,具備施工路基條件;無涵洞等小型結構物,滿足100m試驗段長度要求并能夠連續施工;地形、地貌及地質條件具備本項目路基工程代表性,地基無特殊處理地段;試驗所取得的數據具備推廣使用的條件。經論證分析,比選研究,決定試驗路段選擇DK82+100DK82+230處,長度130,此段內無其它構造物,均為填土路堤。試驗路段位于高碑店東站內,在線路直線段上;凹型豎曲線R=30000m,線路縱坡-0.5,平均填筑高度6.4m。2、試驗段目的選擇試驗段進行施工工藝試驗,是采用不同摻合料、不同的機械組合配置,通過試驗來確定不同的施工機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應的碾壓方式、
16、碾壓遍數以及最佳的機械組合和施工工序組合,以獲得最佳的施工工藝和最合理的機械組合。試驗路段施工完成后,通過對有關指標、數據的檢測及分析總結,取得施工工序控制參數,編制試驗路段技術總結報告,用以指導全線路基施工。3、施工流程試驗段施工流程如下頁圖所示4、褥墊層填筑據相關資料研究,褥墊的厚度越小,樁土應力比越大,當厚度達到H400mm時,褥墊的厚度對樁土應力比影響很小,當褥墊的厚度一定時,褥墊變形模量越高,樁土應力比越大。本標段褥墊層設計為500mm厚的級配碎石混合料,中間夾鋪2層土工格柵。為了提高復合地基承載能力,根據設計院文件關于京石客專路基基底碎石墊層壓實標準的函的要求:京石客專路基基底碎石
17、墊層的檢測指標為EVd40MPa,n28%,k95%。圖1 試驗流程圖4.1 施工準備為保證試驗段褥墊層順利施工,首先清理50cm厚樁間土,接著截除樁頭,并及時進行CFG樁的檢測,檢測頻率樁身完整性10%、單樁承載力和復合地基承載力各1,經檢測合格,填筑褥墊層。因設計文件對樁間土無指標規定,慮褥墊層碾壓時,除樁頭部位外,其余部位均可能下沉,滿足不了檢測指標;同時,由于加固區土體的壓縮模量越大,樁土應力比越小。樁-褥墊體系處于彈塑性狀態或壓密狀態、樁土處于彈性狀態時,影響荷載與樁土應力比關系的主要因素,不是樁-褥墊體系的變形特性,而與樁間土-褥墊體系的作用有關。因此為了更好發揮復合地基承載能力,
18、在填筑前樁間土必須進行處理。參考哈大、武廣等幾條客運專線的施工經驗,確定樁間土采用小型振動壓路機(LB25C型)碾壓,控制指標為壓實系數K90%。為保證壓實效果,樁間土開挖時使用小型挖掘機開挖,預留10cm 人工清除,以盡量減少對樁間土的擾動。復合地基加固區樁間土清除完后、檢測壓實系數,不足0.9時采用碎石土對樁間土進行換填夯實,確保樁間土的密實度 0.9 。施工過程務必連續,挖除保護層檢測后需馬上進行下一步工序,防止雨水浸泡軟化樁間土。在檢測完后未立即進行下步工序,如期間下雨需重新檢測。 樁間土夯實 樁間土檢測壓實度 夯實完成的樁間土4.2 填料選擇填筑材料的質量直接影響到填筑質量,為了確保
19、填料質量合格,項目部多次組織試驗及技術負責人對設計指定的填料料場進行考察比選,反復進行試驗分析,最后選用涿州國強砂石料廠的碎卵石。經試驗,該填料級配良好,滿足褥墊層填筑要求。其檢測數據如下表1所示:表1 褥墊層填料試驗序號試驗項目試驗結果備注1顆粒密度 Gs2.692不均勻系數 Cu12.73曲率系數 Cc1.44大于5mm顆粒含量(%)79.95土樣最大顆粒粒徑(mm)756小于5mm顆粒密度 Gs2.687大于5mm顆粒密度 Gs2.74.3 分層填筑樁間土經碾壓并檢測壓實系數合格,即可進行褥墊層的施工。設計褥墊層厚度為50cm(按照10cm+20cm+20cm的層厚分三層),層間夾鋪土工
20、格柵。試驗段施工對每個壓實區分別進行三個層次的試驗,最后根據填層厚度和碾壓遍數總結出最佳填層厚度和松鋪厚度。在每層碾壓施工前做好對填料的含水量控制工作,在路基碾壓時做好對填料壓實度的檢測,并對施工機械的使用情況進行詳實記錄,最后從中總結出合理的松鋪厚度、壓實遍數、施工控制含水量、填筑工藝及最佳機械組合。填筑所用的填料均采用自卸汽車運至現場,裝載機攤鋪,平地機整平,振動壓路機碾壓至壓實度合格的工序進行填筑施工,褥墊層試驗段的總體施工工序是:施工放樣第一層第一層土工格柵第二層第二層土工格柵第三層整修成型。 鋪設土工格柵 碎石墊層施工4.3.1 測量控制按照設計圖紙測量出邊線并標示灰線,每隔10 m
21、一個斷面,每個斷面在左邊樁、左中線、右中線和右邊樁的位置打上測釬。在測釬上掛線,掛線標高=設計填筑層底面標高+松鋪厚度。在每個試驗段落每隔10 m,測設左邊線樁、左中線樁、線路中線樁、右中線樁和右邊線樁及相應位置松鋪底面標高,以灰線標識網格。夾鋪土工格柵 施工完成褥墊層4.3.2 填筑控制根據各層壓實厚度要求,確定松鋪厚度,根據壓實后實測厚度確定各層的松鋪系數。根據松鋪厚度及對應網格,計算出每格填料數量,采用汽車外運和裝載機倒運相結合。先汽車把料運至路基便道側,再用裝載機攤鋪到網格內,為了保護樁頭及上一層填筑面不被破壞,從便道側向另一側攤鋪。4.3.3 整平上料后,按照標高線用裝載機大致整平,
22、用平地機按粗平, YZ26壓路機靜壓一遍,再用平地機精平,用人工把平地機整平不到的邊角整平。整平后在每隔10 m位置的左邊線樁、左中線樁、線路中線樁、右中線樁和右邊線樁對應的位置用水準儀抄平,得出松鋪頂面標高。松鋪厚度=松鋪頂面標高-松鋪底面標高。4.3.4 碾壓考慮到第一層厚度較薄,為了保護樁頭,采用YZ26壓路機靜壓,壓路機走行速度4Km/h。第二、三層開始使用振動碾壓。碾壓完畢后在每個斷面對應位置測出壓實后頂面標高。壓實厚度=壓實頂面標高-填筑前底面標高,松鋪系數= 松鋪厚度/壓實厚度。每層靜壓1遍后灑水1次保持濕潤,表面不能有積水。4.4 機械組合及檢測結果(見表2)表2:褥墊層施工機
23、械組合及試驗檢測結果填筑層數里程層厚cm填料類型機械組合碾壓遍數檢測結果備注nEVd檢測結論一DK82+10023015細圓礫(40%砂)松鋪系數1.3YZ26靜231.8孔隙率不合格試驗報告單編號:JS2-ZT1J0-TG-20090402-1靜425.5孔隙率合格二DK82+10023020細圓礫(40%砂)松鋪系數1.23YZ26靜1弱振132.1孔隙率不合格靜1弱振2靜125.5孔隙率合格三DK82+10023015細圓礫(40%砂)松鋪系數1.33YZ26+LB25CYZ26靜1弱振225.329.4孔隙率合格、EVd 不合格YZ26靜1弱震2+LB25C高頻振221.736.3孔隙
24、率合格、EVd 不合格YZ26靜1弱震2+LB25C高頻振318.440.3孔隙率合格、EVd 不合格YZ26靜1弱震2+LB25C高頻振443.6EVd 合格YZ26靜1弱震2+LB25C高頻振4靜119.544.4孔隙率合格、EVd 合格三DK82+10411020細圓礫(40%石屑)松鋪系數1.33YZ26靜1弱振224.033.8孔隙率合格、EVd 不合格靜1弱振338.6EVd 不合格靜1弱振442.5EVd 合格靜1弱振4靜118.543.3孔隙率合格、EVd 合格褥墊層試驗結論1、樁間土采用小型振動壓路機碾壓,控制指標為K95%,n28%,Evd40MPa/m,滿足褥墊層施工指標
25、控制;2、第一層填料細圓礫土摻40%砂,采用YZ26型壓路機靜壓4遍,檢測孔隙率達到25.528,滿足施工要求,達到控制指標;第二層填料細圓礫土摻40%砂,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振2遍、靜壓1遍,檢測孔隙率25.528,滿足施工要求,達到控制指標;第三層填料細圓礫土摻40%砂時,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振2遍、LB25C型壓路機高頻振壓4遍、靜壓一遍,檢測孔隙率19.528,EVd 44.440,滿足施工要求,達到控制指標;第三層填料細圓礫土摻40%石屑時,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振4遍、靜壓一遍,檢測孔隙率18.528,EVd43.340,滿足施工要求,達到控制指標
26、。每層施工時經靜壓整平后灑水車灑水一次。3、檢測合格區段取得的指標,經不同區段重復試驗,均滿足控制指標。4.5 試驗結論通過對現場檢測的各種指標結果分析,在褥墊層的填筑過程中,主要考慮如下控制指標:4.5.1 樁間土碾壓為了保證褥墊層的施工質量,需要對CFG樁間土進行夯實。根據施工前的現場實測,由于CFG樁樁間土的含水量較小(一般為9%13%),夯實時采取小型振動壓路機(LB25C)振壓2遍,完全可以達到樁間土壓實系數K90%的控制指標。4.5.2 填料粒徑所有用于褥墊層施工的填料從進料源頭上對粒徑進行控制,嚴禁超粒徑的原材料進場,滿足Evd檢測要求的填料最大粒徑應不大于75mm。4.5.3
27、填料含水量原材料進場后,現場實測填料的含水量為3.5%5.0%之間,滿足填料的壓實要求。實際碾壓過程中,由氣候干燥,碾壓后表面的水分蒸發較快,為了確保壓實效果,在實際碾壓過程中采用灑水車對表面散失的水分進行補充,確保壓實質量。4.5.4 松鋪系數及機械組合現場總結試驗段的松鋪系數如下表3所示,由于第一層的填筑厚度較薄,為了保護CFG樁樁頭不被破壞,施工過程中一定注意在填筑碾壓時要采取靜壓。表3 松鋪系數序號填筑層數機械組合碾壓遍數虛鋪厚度()壓實厚度()壓實系數檢測結果1第一層YZ26型靜壓4遍13101.3孔隙率合格2第二層YZ26型靜壓1遍,弱振2遍,再靜壓1遍收面24.6201.23孔隙
28、率合格3第三層YZ26型和LB25C型YZ26壓路機靜壓1遍,弱振2遍,LB25C壓路機高頻振壓4遍,靜壓1遍26.6201.33孔隙率合格、Evd合格第一層填料采用碎卵石摻40%砂,壓實厚度10cm,松鋪系數1.3,采用YZ26型壓路機靜壓4遍,走行速度4Km/h,滿足檢測指標要求。第二層填料采用碎卵石摻40%砂,壓實厚度20cm,松鋪系數1.23,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振2遍、靜壓1遍,走行速度4Km/h,滿足檢測指標要求。第三層填料采用碎卵石摻40%砂,壓實厚度20cm,松鋪系數1.33,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振2遍、LB25C型壓路機高頻振壓4遍、靜壓1遍,滿足檢測
29、指標要求,但由于壓路機過小,功效低,能耗大,不具備大面積推廣使用的意義。當采用碎卵石摻40%石屑時,壓實厚度20cm,松鋪系數1.33,采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振4遍、靜壓1遍,走行速度4Km/h,滿足檢測指標要求。施工中應特別注意填料的均勻性,如遇集窩現象,必須人工配合摻合均勻。褥墊層施工的另一個關鍵工序就是土工格柵的鋪設質量,土工格柵鋪設前先用鋼筋固定土工格柵的一端,土工格柵鋪設時,要將其四邊拉緊鋪平,并用U形釘有效固定。5、路基試驗段施工5.1施工準備根據設計資料,確定各段落路基填筑高度和寬度,按照相關客專路基施工經驗,初步確定填筑層厚計算填筑層數。結合設計文件、施工規范和驗收標
30、準確定各層檢測指標和依據,制定相應檢測方案。根據料源調查和標準試驗結果,確定填料的合理級配、供應方式及填筑、儲料計劃。按照沉降監測設計和路基沉降觀測方案,預埋各類監測斷面的檢測元件,按照路基填筑同步進行觀測,并做好記錄。路基填料產地為涿州金源砂石料廠,為設計指定的土場。經試驗檢測及比選,該填料級配良好,滿足B組土填筑要求。進場原材檢驗結果如下表4所示:表4 路堤填料試驗序號試驗項目試驗結果備注1顆粒密度 Gs2.692不均勻系數 Cu84.23曲率系數 Cc0.14大于5mm顆粒含量(%)62.15土樣最大顆粒粒徑(mm)756小于5mm顆粒密度 Gs2.77大于5mm顆粒密度 Gs2.695
31、.2 路堤填筑5.2.1 測量放線:按照設計圖紙測量出邊線并灑出白灰線,每10m一個斷面,每個斷面在左邊樁、左中線、右中線和右邊樁的位置打上測釬。5.2.2 按照填土方量打上網格線。 路基填土控制涿州東站路基施工5.2.3根據設計文件有關要求,60厘米鋪一層土工格柵,EV2指標90厘米檢測一次,因此確定試驗段壓實厚度為30,結合褥墊層試驗段結果,確定松鋪厚度,具體施工工藝如下:(1)在測釬上掛線:掛線標高=設計褥墊層頂標高+松鋪厚度,每10m一個斷面,每個斷面在左邊線、左中線、右中線和右邊線對應的位置打樁定點,用水準儀抄平,得出褥墊層頂標高。(2)攤鋪:采用汽車外運和裝載機倒運相結合。先用汽車
32、把填料倒運至指定的網格內,用推土機按照標高線推平。(3)整平:推土機按照標高線大概整平后用平地機按照標高線粗平,粗平一遍后,用YZ26壓路機靜壓一遍,再用平地機精平,用人工把平地機整平不到的邊角整平。整平完畢后在各點抄平,得出松鋪標高,松鋪厚度=松鋪標高-下一層頂面標高。松鋪并靜壓1遍后灑水車灑水一遍,保持濕潤,表面不能有積水。(4)碾壓:采用YZ26壓路機靜壓和振動相結合壓路機走行速度4Km/h,數據見表2。碾壓完畢后在每個斷面各檢測點用水準儀抄平,得出壓實標高。碾壓過程中注意重疊寬度40cm,以保證路基的均勻性。路基寬度及碾壓控制5.2.4第二層及以上各層試驗段壓實厚度為30,結合第一層施
33、工情況,確定松鋪厚度,具體施工工藝與第一層相同。在路基填筑中,注意按照設計要求預埋各類沉降觀測的板、管、桿、標,同時按照觀測頻率和觀測要求進行初始值及填筑過程中的同步觀測。路堤邊坡在每60cm即2層位置,自邊坡向內110cm橫向鋪設300cm土工格柵。路基填筑時每邊臨時加寬50cm,以保證邊坡位置刷坡后的壓實度,填筑時分層逐步設置橫向排水坡。 路基試驗段Ev2檢測5.3機械組合及檢測結果機械組合及檢測結果見表55.4 試驗結論在路基試驗段填筑過程中嚴格按照設計要求及客運專線路基驗收標準,對各項指標進行檢測,試驗段填筑后立即進行總結,得到如下結論:5.4.1 填料控制嚴把材料的進場關,對于個別超
34、粒徑的礫石進行清除,嚴重超標的填料堅決予以清理出場,為了防止運輸途中的污染,運輸車采用苫布遮蓋。由于填料是粗圓粒土,所以填料的含水率對碾壓遍數、碾壓質量影響較大,根據試驗室現場實測填料含水量,當含水量達到4.0%6.0%時,碾壓質量容易得到保證。若含水量不夠,現場采用灑水車進行補充灑水。5.4.2 填料層厚控制根據車容量及松鋪系數計算堆料間距,用白灰灑出方格網,填料均置于方格中,以便平整時控制松鋪厚度。根據現場試驗數據總結,路堤B組土填筑時,松鋪厚度按照35cm控制,計算松鋪系數為1.17。5.4.3 整平、碾壓控制填料的表面平整度直接關系到碾壓質量,在推土機粗平后采用平地機初步整平和整形,由
35、兩側向中心刮平,然后在精確整平,在整平過程中同時做好路拱。整平中應特別注意填料的均勻性,如遇“集窩”現象,必須人工配合清理翻拌,以滿足級配要求。壓實原則以“先輕后重,先慢后快,先弱后強” 。路基接頭處設置寬度為3.0m寬度的臺階。5.4.4 機械組合及碾壓遍數采用YZ26型壓路機碾壓5遍,其中靜壓1遍+弱振3遍+靜壓1遍收面,走行速度控制在4Km/h以內,滿足各項檢測指標要求。5.4.5 沉降觀測要求試驗段設計有型、型檢測斷面,按照設計文件要求,型斷面在路基基床底層以下,僅在線路中線處埋設沉降板,根據填筑進度同步接長并觀測,按照每填筑一層觀測1次。型斷面在試驗段范圍內除沉降板外,還需埋設剖面沉
36、降管。沉降板埋置于褥墊層頂面,隨路基填筑接高;沉降管在路基填筑2層開挖并鋪設細沙后埋設。沉降觀測如下表6所示:表6 沉降觀測測點里程填筑 層數觀測讀數(m)相對沉降量(mm)備注測點里程填筑 層數觀測讀數(m)相對沉降量(mm)備注DK82+155(型)021.46709DK82+255(型)021.486320.010.00122.06708接長桿122.08632接長桿0.020.00222.57706接長桿222.59632接長桿0.010.02322.57705322.596300.000.01423.08705接長桿423.10629接長桿-0.010.03523.08706523.
37、106260.01623.59705接長桿DK82+305(型)021.485480.020.01723.59703122.08547接長桿0.020.01824.10701接長桿222.59477通過該段試驗段施工,所取得的工藝參數合理可行,具備大面積施工的指導作用,所檢測的現場數據均由北京中鐵誠業京石客運專線項目監理部中心試驗室平行或見證檢測,檢測數據真實客觀有效,具備代表性。在通過試驗取得的參數滿足檢測指標后,在相鄰區段進行了施工工藝驗證,能夠在其余地段大面積推行。表5:路基試驗段機械組合及試驗檢測結果層數里程層厚cm填料類型機械組合碾壓遍數檢測結果試驗報告單編號nK30EV2/EV1檢
38、測結論一DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振131.2孔隙率不合格JS2-ZT1J0-LJ-20090420-1靜1弱振3靜121孔隙率合格二DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振223.9孔隙率合格JS2-ZT1J0-LJ-20090422-1靜1弱振3靜119.5孔隙率合格三DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振224.41262.31孔隙率、EV2合格,K30不合格JS2-ZT1J0-LJ-20090425-1JS2-ZT1J0-K-20090425-1/6JS2-ZT1J0-E
39、-20090425-1/3靜1弱震3靜119.41422.21孔隙率、EV2、K30合格四DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振3靜119.3孔隙率合格JS2-ZT1J0-LJ-20090428-1五DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振3靜120.8孔隙率合格JS2-ZT1J0-LJ-20090429-1六DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振3靜120.21652.33孔隙率、EV2、K30合格JS2-ZT1J0-LJ-20090501-1JS2-ZT1J0-K-20090501-1
40、/5JS2-ZT1J0-E-20090501-1/4七DK82+10023030粗圓礫(B組土)松鋪系數1.17YZ26靜1弱振3靜119.4孔隙率合格JS2-ZT1J0-LJ-20090503-1路基試驗段試驗結論1、每層填筑厚度35cm,碾壓后厚度30cm,滿足施工指標,松鋪并靜壓1遍后灑水車灑水1次;2、第一層填料細圓礫土,采用YZ26型壓路機靜壓1遍,弱振1遍,檢測孔隙率平均達到29.228,個別點超標,不滿足施工要求,再振壓2遍,平均孔隙率達到21%,滿足檢測指標;第二、三層采用YZ26型壓路機靜壓1遍、弱振2遍,檢測孔隙率23.928,達到控制指標,再振壓1遍,孔隙率有顯著提高,再
41、繼續振壓,孔隙率無顯著變化;第四層及以上填筑均按照靜壓1遍,弱振3遍,再靜壓1遍收面,均能達到控制指標。3、檢測合格區段取得的指標,在相鄰區段重復試驗,均滿足控制指標。6、過渡段施工路堤與橋臺連接處、路堤與橫向結構物連接處,由于路基剛度差異較大,均設置過渡段以保證軌道平順過渡。根據II型板式無砟軌道對路基專業的要求,過渡段路基處理采用CFG樁加鋼筋砼板,填筑材料為摻入5%(重量比)42.5普通硅酸鹽水泥的級配碎石。級配碎石壓實標準應滿足K30150MPa/m 及Ev280MPa,Evd50MPa 和孔隙率n 28%。二次過渡部分的A、B 組土壓實標準同基床底層。過渡段長度:L=a+(H-0.4
42、)2 a值等于摩擦板長度+端刺豎墻厚度+端刺翼緣寬度+3m。本標段路橋過渡段長度在6980m之間 6.1褥墊層及鋼筋混凝土板施工褥墊層采用0.2m碎石墊層+0.1mC20素混凝土墊層,墊層頂部設0.5m厚C30鋼筋混凝土板。先施工0.2m碎石墊層,碎石要求同前,采用靜力壓實,之后施工0.1mC20素混凝土墊層作為工作面,最后施工0.5m厚C30鋼筋混凝土板,底板布置鋼筋12,頂板布置筋14,鉤筋采用8,底層鋼筋保護層4cm,底層鋼筋保護層7cm?,F場澆注C30鋼筋混凝土,在澆注完成后要在混凝土表面進行土工布覆蓋,保濕防風,在拆除模板時要防止掉角等碰傷,拆模后灑水養護7d ,同時在混凝土強度未達
43、到1.2MPa以前,不得行人。6.2過渡段填筑材料要求:級配碎石一般是指選用3-4種碎石集料,按一下比例攪拌而成的混合料(每一種集料都有一定的篩分成分,通過顆料間的磨擦作用、嵌鎖作用和粘結作用),經過碾壓達到壓實板結的目的。本試驗段級配碎石填料的料源選定在涿州市后鋪村金源砂石廠,經過監理見證取料、試拌、試驗,確定級配料配比:525mm的碎石50%;510mm的石屑10%;石粉40%;水泥5%。6.3 填料的生產與儲運生產石料的軋制機械,應優先選用環錘式軋石機,因為鍔板式軋石機,生產的碎石針,葉狀較多,級配不穩定。攪拌場采用集料拌和機,裝載機配合上料,電腦程控計量,拌和時間2min,集料儲備應分
44、類存放、相互隔開。其中石屑應現用現備,加強苫蓋,防止因下雨水化板結失去膠粘力。攪拌的混合料要現拌現用,嚴禁存放。施工中拌合能力(必須考慮充足,京石改型板后過渡段長度由2+3*H加大到57.5+2*H,級配碎石數量增加幾倍)、運輸能力、攤鋪能力要相互匹配、相互銜接。認真掌握好含水量,這對級配碎石的質量影響極大,水少難以壓實,水多會造成漓析。6.4施工工藝流程路基過渡段施工工藝流程圖測量下層填土中線邊線不合格填料不合格退場合格檢驗拌 和配合比試驗運輸結構物施工填筑至設計標高推土機初平檢查厚度平地機精平碾 壓檢測壓實質量記錄簽證與土體、基床底層同步分層填筑檢 測地基處理施工準備 6.5施工方法在橋臺
45、背部的左中右用紅油漆標出分層松鋪厚度和填層序號,對壓路機碾壓部位每層最大壓實厚度不宜超30cm,最小壓實厚度不宜小于15cm,試驗段壓實厚度采用25cm。小型機具壓實部位每層松鋪厚度控制在1520cm。過渡段路堤應與橋臺錐體和相鄰路堤同步填筑。水泥穩定級配碎石在拌和站集中拌和,自卸汽車運輸,推土機配合平地機攤鋪,重型碾壓設備及小型振動壓實設備碾壓。在大型壓路機碾壓不到的部位及在臺后2.0m范圍內,采用小型打夯機進行碾壓。過渡段級配碎石填層應與相鄰的路堤及錐體同時施工,并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑并均勻壓實。6.5.1層厚控制攤鋪時應以“方格網”,并結合“掛線法”
46、控制虛鋪厚度。虛鋪厚度30cm,虛鋪系數1.2。利用推土機平整后,人力輔助整平,對個別抵凹或離析處人工找平,補平用料應試探選用小粒徑碎石及石粉現場拌合為宜,不宜用大骨料。6.5.2碾壓工藝攤鋪后要立即碾壓,以防止水分流失。碾壓設備選用YZ26E自行式振動路機。遵循先輕后重、先慢后快的原則,碾壓順序由兩側向中間碾壓,經試驗證明采用先靜壓1 遍使大面平整,人工修整找平,然后弱振碾壓1遍,強振碾壓1遍,最后靜壓1遍收光可以滿足壓實要求。碾壓時縱向重疊不小于0.4m;橫向銜接處搭接長度不小于2m。碾壓中控制好含水量,是能否壓實的關鍵,一般控制在5-7%最易達到碾壓標準。機械碾壓后,要人工補平凹坑,修補縱橫銜接部位及路基兩側邊緣,用沖擊夯對靠護肩處補壓夯實。 過渡段碾壓 橋臺處碾壓6.5.3養生及保護養護期應以7天為宜,養護期內一要禁止跑車擾動;二要保持含水量,按時噴霧灑水;三要防止大雨沖淋,細粒滲漏。本標段采用覆蓋土工布按時灑水進行養護。