[摘 要]:主要介紹通過試驗段的整個施工過程中相關數據收集、整理、分析,確定填料的合理松鋪厚度,施工控制含水量及達到壓實標準的碾壓遍數,機械、人員的合理配置,用以指導全線路基填筑施工。
[關鍵詞]: 試驗段 松鋪厚度 含水量 碾壓遍數 路基填筑施工
[Abstract]: Mainly introduced the data collection, collation, analysis through the test section of the entire construction process, to determine a reasonable allocation of loose laying thickness、the water content of construction control 、the compaction number of achieve compaction standard、Rational allocation of machinery and personnel, in order to guide the full range of subgrade filling construction.
[Keywords]: Test section、Loose laying thickness、Water content、Compaction number、Subgrade filling construction
一、工程概況
南湖至大花嶺上行聯絡線工程位于武漢樞紐南端,起于洪山區南湖車站,終于江夏區大花嶺車站。區間路基分為三段,總長為4.013Km,填方24.6569×104m3,挖方2.0527×104m3。
二、試驗段要求和技術參數
1、通過試驗段填筑施工工藝,根據填料種類、壓路機性能、碾壓方法等確定合理的松鋪厚度、壓實遍數、施工控制含水量等技術參數,用以指導全線路基C料填筑施工。
2、通過對土樣按《鐵路土工試驗規程》TB10102-2004規定的方法進行顆粒分析、液限和塑限、擊實試驗,試驗結果顯示:該土樣為低液限粉質黏土,屬于C類土;最優含水量為17.2%;最大干密度為1.84g/cm3;
3、壓實標準:壓實系數≥0.90,地基系數K30≥0.80。
三、試驗段施工組織
試驗段施工現場設施工總負責1名,技術負責人1名,技術員2名,質檢工程師1名,測量人員3名,試驗人員3人,作業人員20人。主要人員配置及進場機械設備見表一,表二 。
主要人員配制表(表一)
序號
職務
人數
負責項目工作內容
備注
1
施工負責人
1
全面負責整個試驗段施工的勞動力組織、材料供應、機械設備安排及現場安全、環保等全面工作
2
技術負責人
1
全面負責整個試驗段施工的技術標準及工藝控制等工作
3
技術人員
2
負責整個試驗段施工的技術工作
4
質檢人員
1
負責整個試驗段施工的質檢工作
5
測量人員
3
負責整個試驗段施工的測量工作
6
試驗人員
3
負責整個試驗段施工的試驗工作
7
操作工人
18
負責整個試驗段施工
8
機械修理工
2
負責整個試驗段施工所需設備的修理工作
主要進場機械配置表(表二)
序號
機械設備名稱
規格及型號
數量
工作內容
性能
1
推土機
XGP160
1臺
清表、平整場地
良好
2
挖掘機
CATO220
1臺
配合自卸汽車在取土場挖土裝車,將土運到填筑地段
良好
3
壓路機
XG20t
1臺
路基壓實
良好
4
裝載機
XG953
1臺
挖掘、短途載運或鏟裝松散的土
良好
5
自卸汽車
20t
6臺
運輸棄土和取土
良好
6
平地機
PY170
1臺
平整場地、鋪散填料
良好
7
灑水車
東風8T
1臺
灑水降塵、補充填料含水量
良好
四、施工準備
1、試驗段施工前對施工人員進行詳細的技術交底。
2、按《鐵路路基施工規范》TB10202—2002的要求,將SLDK8+737~SLDK8+837段100m范圍作為路基填筑施工試驗段。
3、清表及臨時排水:
⑴清表:先疏干地表積水,然后用推土機清除施工范圍內的樹木、灌木、垃圾、有機物殘渣及地面草皮、地表種植土。
⑵臨時排水:在試驗段一側挖一條排水溝,以阻止高處水流入試驗段;另外,用平地機沿試驗段短邊方向做成2%的橫向排水坡,以便雨天排水。
4、基地檢測:
原地面用N10輕型動力觸探儀檢測(具體數據見下表),天然地基承載力大于120kpa,滿足規范設計要求。
測點
貫入度(cm)
錘擊數(擊)
地基承載力(kpa)
設計地基承載力(kpa)
1
30
20
140
120
2
30
23
164
120
3
30
19
132
120
4
30
25
180
120
5
30
24
172
120
6
30
22
156
120
五、施工工藝流程圖
六、施工工藝
1、施工放樣
在試驗段范圍內基地上放出中樁和邊樁,并標出填土的松鋪高度線。
在試驗段范圍外布設一觀測點進行定點觀測,測量填土前,松鋪后和碾壓后標高并作好記錄。
2、填土
在指定的取土地點用挖掘機挖裝土方,由自卸汽車運輸到試驗段。根據自卸汽車的運輸量,用白石灰分格,方格定為3m×10m(3*10*0.30=9m3)。在每個方格內倒一車土。
3、攤鋪整平
待全部方格倒土完成后,先用推土機攤鋪并進行初步整平,再用平地機精平,對于局部低洼處,人工找平。
4、碾壓:
⑴在碾壓前,先測定填料的天然含水量,掌握最佳碾壓時機。填料的含水率控制在最優含水量(17.2%)的-3%~+2%之間,這樣可保證機械碾壓時容易達到設計要求的壓實系數和地基系數。
⑵土壤含水量過低時,(第一層填料天然含水量為12.8%,偏小)在散土表面噴灑適量的水,推土機往返推動翻拌,3小時后,再測含水量為15.4%,接近最佳含水率,推平碾壓,現場檢測各項指標均能滿足設計要求。含水量過高的填料(第三層填料天然含水量為21.4%,偏大)防止碾壓時土壤變成“橡皮土”,翻曬風干,測量含水量19.4%時碾壓,碾壓4遍后,檢測不能滿足設計要求;當碾壓5遍后,現場檢測各項指標,符合設計要求。
⑶本試驗段采用20t壓路機碾壓,碾壓方法遵循先輕后重、由低向高、由外向內的順序,每次重疊0.4m碾壓,以保證路基均勻受力。
⑷碾壓時先靜壓一遍,再輕振壓一遍,第三遍開始強振,強振4遍后檢測其壓實度,含水量,干密度,并記錄好碾壓遍數。
5、檢測:
⑴細粒土壓實度檢測采用核子密度儀,檢測前與灌砂法做對比試驗(以灌砂法為基準),并定期標定;對于細粒土填土壓實質量除進行壓實度檢測外,待填筑厚度達到0.9m后同時進行K30試驗。
⑵壓實度檢測保留好詳細的原始記錄和檢測報告單。
⑶每層填筑壓實質量經檢驗達到設計及驗標規范要求,報監理工程師審核批準后,才進行下道工序施工。
⑷填土壓實的質量檢驗隨分層填筑碾壓的施工分層檢測。
七、記錄表
1、試驗段施工原始記錄表(以第三層為例)
試驗段原始數據表
填土層次
碾壓遍數
測點
濕密度(g/cm3)
含水量(%)
干密度(g/cm3)
壓實系數
地基系數K30(Mpa/cm)
規定值
實測值
核子密度儀
灌砂法
規定值
實測值
2
1.954
17.2
1.667
0.91
0.91
0.80
3
1.960
16.8
1.678
0.91
4
1.963
17.2
1.675
0.91
5
1.938
17.0
1.656
0.90
0.90
6
1.957
16.9
1.674
0.91
第三層
4
1
1.887
19.3
1.582
0.90
0.86
0.83
2
1.843
19.2
1.546
0.84
3
1.886
19.2
1.582
0.86
0.86
4
1.867
19.4
1.564
0.85
0.84
0.87
5
1.844
19.3
1.546
0.84
6
1.825
19.5
1.527
0.83
5
1
1.974
19.2
1.656
0.90
0.90
0.85
2
1.997
19.3
1.674
0.91
3
1.976
19.3
1.656
0.90
0.90
4
1.977
19.4
1.656
0.90
0.90
0.85
5
1.974
19.2
1.656
0.90
6
1.978
19.5
1.655
0.90
2、松鋪系數計算表(以第三層為例)
松鋪系數計算表(第三層)
里程
部位
基底層標高(m)
虛鋪層標高(m)
壓實層標高(m)
虛鋪厚度(m)
壓實厚度(m)
松鋪系數
SLDK8+750
左
36.732
37.072
37.019
0.340
0.287
1.185
中
36.730
37.050
36.998
0.320
0.268
1.194
右
36.726
37.058
37.008
0.332
0.282
1.177
SLDK8+780
左
36.749
37.078
37.027
0.329
0.278
1.183
中
36.734
37.063
37.014
0.329
0.280
1.175
右
36.733
37.061
37.011
0.328
0.278
1.180
SLDK8+810
左
36.728
37.068
37.021
0.340
0.293
1.160
中
36.742
37.062
37.008
0.320
0.266
1.203
右
36.725
37.060
37.011
0.335
0.286
1.171
虛鋪系數平均值
1.181
八、數據分析
試驗數據表
填土層次
碾壓前標高(m)
松鋪厚度(m)
碾壓遍數
測點
碾壓后標高(m)
壓實厚度(cm)
壓縮量(cm)
濕密度(g/cm3)
含水量(%)
干密度(g/cm3)
壓實系數
規定值
實測值
第一層
36.504
0.35
4
1
36.439
28.5
6.5
1.9445
16.9
1.663
0.90
0.90
36.497
2
36.440
29.3
5.7
1.946
17.2
1.660
0.90
第二層
36.829
0.40
6
1
36.754
32.5
7.5
1.9705
17.0
1.684
0.90
0.92
36.835
2
36.763
32.8
7.2
1.9335
16.8
1.655
0.90
36.831
3
36.757
32.6
7.4
1.9352
15.30
1.675
0.91
第三層
37.112
0.35
5
1
37.054
29.2
5.8
1.9375
17.45
1.650
0.90
0.9
37.109
2
37.049
29.0
6.0
1.973
18.2
1.668
0.91
37.114
3
37.055
29.1
5.9
1.992
19.15
1.672
0.91
第四層
37.396
0.35
4
1
37.337
29.1
5.9
1.954
16.95
1.671
0.90
0.91
37.398
4
2
37.336
28.8
6.2
1.9375
17.525
1.649
0.90
根據試驗段施工原始記錄表分析:路基填筑用以上施工機械組合,按照此施工工藝施工,填料松鋪厚度不能超過35cm(松鋪系數1.18)。從工程進度和工程成本考慮,在實際施工中松鋪厚度采用35cm。
當施工含水量接近最優含水量(17.2%)時,碾壓4遍,現場檢測各項技術指標均能滿足設計及規范要求,即壓實系數≥0.90,地基系數≥0.80(MPa);當施工含水量超過19.2%時,則需要碾壓5遍才能達到上述要求。
綜上所述:填料的最佳松鋪厚度采用35cm,施工含水率應控制在15.0%~19.2%之間,最經濟的碾壓遍數為4遍。
九、結束語
試驗段的施工獲得了科學、可靠的施工工藝和技術參數,可指導全線路基C料施工。同時在后續施工中對數據、結果進行進一步分析和對比總結,對施工方案進行不斷的完善和優化,嚴格控制施工質量。
參考文獻
(1) TB 10001-2005 鐵路路基設計規范 北京:中國鐵道出版社
(2) TB 10202-2002 鐵路路基施工規范 北京:中國鐵道出版社
(3) TB 10414-2003 鐵路路基工程施工質量驗收標準 北京:中國鐵道出版社