高速鐵路級(jí)配碎石攤鋪工藝探討

摘 要：在高速鐵路的建設(shè)中，對(duì)路基的設(shè)計(jì)、施工要求相對(duì)較高。基床表層作為軌道的直接基礎(chǔ)，其質(zhì)量的優(yōu)劣便成為能否達(dá)到高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速的關(guān)鍵。在此，對(duì)基床表層級(jí)配碎石攤鋪的施工工藝進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；級(jí)配碎石；基床表層；攤鋪工藝

1 工程概況

南廣鐵路NGZQ-4標(biāo)一分部全長(zhǎng)34公里，其中路基段總長(zhǎng)度17.1公里，基床表層級(jí)配碎石設(shè)計(jì)攤鋪厚度為70cm，頂面寬度12m。為保證施工質(zhì)量，首先采用一般攤鋪法和攤鋪機(jī)攤鋪進(jìn)行對(duì)照施工。

2 適用范圍

本工法適用于高速鐵路路基基床表層級(jí)配碎石施工。

3 工藝流程

施工放樣→級(jí)配碎石拌制→級(jí)配碎石運(yùn)輸→級(jí)配碎石攤鋪→級(jí)配碎石鋪→級(jí)配碎石養(yǎng)護(hù)。

攤鋪機(jī)施工同一般攤鋪法相比，僅在級(jí)配碎石攤鋪過程中存在差異，故僅對(duì)攤鋪過程進(jìn)行了研究。

4 攤鋪機(jī)攤鋪施工

4.1 采用DEMGE145攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪前檢查攤鋪機(jī)各部分運(yùn)轉(zhuǎn)情況和主要機(jī)械性能，而且每天堅(jiān)持重復(fù)此項(xiàng)工作。如振搗板、振動(dòng)器、熨平板、螺旋布料器、離合器、刮板送料器、料斗閘門、厚度調(diào)節(jié)器、自動(dòng)找平裝置是否正常。

4.2 攤鋪機(jī)就位后，熨平板按開始樁號(hào)處的虛鋪厚度調(diào)整好，熨平板下墊放和虛鋪厚度等厚的木塊，并按4%橫坡將熨平板調(diào)整好，自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。

4.3 攤鋪機(jī)鋪筑時(shí)，螺旋布料器必須始終保持有2/3埋入混合料中，保證其工作的連續(xù)性和勻速性，避免發(fā)生兩邊缺料及大料堆積現(xiàn)象。

4.4 攤鋪機(jī)應(yīng)連續(xù)攤鋪，以減少停機(jī)待料，應(yīng)采用低速攤鋪。攤鋪速度控制在1-2m/min。

4.5 接縫處理

由于接縫處容易出現(xiàn)混合料離析、松散，跳車，整體性差，碾壓困難等問題，因此必須認(rèn)真處理接縫。橫接縫也稱工作縫，施工中不可避免，但要盡量增加作業(yè)長(zhǎng)度，減少橫接縫。每段施工結(jié)束后，攤鋪機(jī)在終端處提起熨平板，駛離現(xiàn)場(chǎng)，用人工在熨平板抬起處橫向清出一方木的寬度（約20cm），然后放入木模并用鋼釬固定好，即可進(jìn)行正常碾壓。在第二天施工時(shí)，先拆除橫向模板，并將厚度不足部分垂直剔除，讓攤鋪機(jī)就位之后，可進(jìn)行正常攤鋪，碾壓時(shí)先縱向再橫向再縱向，以保證接縫的平整度。

4.6 攤鋪層厚、標(biāo)高控制和導(dǎo)向

攤鋪時(shí)采用張緊鋼絲繩作為導(dǎo)向、標(biāo)高、厚度的控制基準(zhǔn)。

4.7 級(jí)配碎石碾壓

4.7.1 碾壓的順序及遍數(shù)

本工程采用兩臺(tái)20t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行級(jí)配碎石碾壓。級(jí)配碎石在最佳含水量±1%范圍時(shí)進(jìn)行了碾壓，碾壓程序?yàn)椋合褥o壓2遍，速度1.5km/h；再開振動(dòng)振壓3遍（微振1遍，強(qiáng)振2遍），速度1.8km/h；最后再靜壓收面1遍，速度2.0km/h。

4.7.2 碾壓注意事項(xiàng)：

（1）碾壓時(shí)，如出現(xiàn)“彈簧”、松散、離析等現(xiàn)象，對(duì)該部位進(jìn)行挖除，挖除厚度大于10cm厚，并重新?lián)Q填新的混合料再進(jìn)行碾壓，以使其達(dá)到質(zhì)量要求。（2）嚴(yán)格控制碾壓含水量，在最佳含水量±1%時(shí)及時(shí)碾壓。對(duì)當(dāng)天鋪好的料，當(dāng)天碾壓，如因特殊原因無法完成時(shí)，應(yīng)對(duì)混合料覆蓋灑水繼續(xù)悶料。（3）終壓前應(yīng)檢測(cè)一次標(biāo)高，若發(fā)現(xiàn)高程超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)用平地機(jī)刮至規(guī)定值，再整平碾壓。

5 一般攤鋪法攤鋪施工

5.1 根據(jù)攤鋪層的厚度和要求達(dá)到的壓實(shí)干密度，計(jì)算每車混合料的攤鋪面積。

5.2 將混合料均勻地卸在左右中心線處。

5.3 用平地機(jī)將混合料按松鋪厚度攤鋪均勻。

5.4 設(shè)一個(gè)三人小組跟在平地機(jī)后面，及時(shí)消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。對(duì)于粗集料“窩”和粗集料“帶”，應(yīng)添加細(xì)集料，并拌和均勻；對(duì)于細(xì)集料“窩”，應(yīng)添加粗集料，并拌和均勻。

5.5 接縫處理

同日施工的兩工作段的銜接處，應(yīng)采用搭接。前一段拌和整形后，留5～8m不進(jìn)行碾壓，后一段施工時(shí)，前段留下未壓部分，應(yīng)再加部分水泥重新拌和，并與后一段一起碾壓。經(jīng)過拌和、整形的水泥穩(wěn)定土，應(yīng)在試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成碾壓。

5.6 級(jí)配碎石的碾壓同攤鋪機(jī)攤鋪一致。

6 工法分析比對(duì)

6.1 施工速度方面

從施工速度來看，攤鋪機(jī)攤鋪每日攤鋪速度約400延米，一般攤鋪法每日攤鋪速度約450延米。不考慮其他因素影響，一般攤鋪法占有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠節(jié)約出4天時(shí)間。

6.2 工程質(zhì)量方面

6.2.1 攤鋪機(jī)攤鋪的優(yōu)點(diǎn)：

（1）級(jí)配料在攤鋪機(jī)中進(jìn)行二次拌合，使級(jí)配碎石均勻分布在路基面，避免了骨料離析的情況發(fā)生從而保證了粗細(xì)骨料級(jí)配合理、密實(shí)、攤鋪厚度均勻。

（2）路基面平整，路拱橫坡角度固定，能夠通過自動(dòng)找平裝置電腦感應(yīng)控制級(jí)配碎石頂高標(biāo)高。

（3）通過電腦控制含水量，使含水量處于最佳含水量，在攤鋪機(jī)攤鋪完成后，壓路機(jī)緊隨壓實(shí)，縮短了混合料的晾置時(shí)間，有效了減少了水分蒸發(fā)。

（4）通過熨平板控制，保證了路基面的攤鋪寬度、拱度、平整度。

6.2.2 一般攤鋪法存在的不足

（1）由于自卸車直接將混合料卸至路基表面，在卸載過程中由于慣性作用，粒徑較大的骨料滑落較遠(yuǎn)，而細(xì)骨料則集中于堆頂，從而使混合料級(jí)配不均勻。（2）在推平機(jī)推平過程中，由于車輪碾壓導(dǎo)致車輪碾壓部位和周邊部位松散度不一致，從而使壓實(shí)過程中整體密實(shí)度不均勻。（3）自混合料卸車至人工找平、壓路機(jī)壓實(shí)，施工作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致含水率降低，必要的時(shí)候還需要灑水車進(jìn)行補(bǔ)水操作。（4）在路基整平過程中，采用拉線以及測(cè)量找平，只能對(duì)路基面局部找平，路基的整體平整性較差，中心拱線不順直。

6.3 現(xiàn)場(chǎng)管理方面

攤鋪機(jī)攤鋪全部采用機(jī)械化施工，作業(yè)區(qū)間短，易指揮管理。一般攤鋪法施工，采用的是機(jī)械加人工的方法，需要協(xié)調(diào)自卸車卸料位置，推平機(jī)推平，人工找平，壓路機(jī)壓實(shí)等工作，故需要的管理人員相對(duì)攤鋪機(jī)攤鋪要多一些，整體操作性較差。采用攤鋪機(jī)施工可以體現(xiàn)科學(xué)化管理，文明施工的宗旨。

6.4 工程經(jīng)濟(jì)方面

采用攤鋪機(jī)攤鋪，攤鋪機(jī)的租金費(fèi)用為25萬/月，人工為2人，攤鋪費(fèi)用約為25.6萬/月；采用一般攤鋪法攤鋪需要平地機(jī)兩臺(tái)，租金費(fèi)用為5萬/月，人工為10人，攤鋪費(fèi)用約為8萬/月。采用人工攤鋪每月能夠節(jié)約成本17～20萬，具有一定的優(yōu)勢(shì)。

6.5 結(jié)論

整體來看，采用攤鋪機(jī)攤鋪具有施工質(zhì)量好，現(xiàn)場(chǎng)施工易于管理等優(yōu)點(diǎn)，故綜合考慮，采用攤鋪機(jī)攤鋪。

7 效益分析

根據(jù)我標(biāo)段工程所處地區(qū)的地材價(jià)格，以及級(jí)配碎石施工配合比，通過分析，基床表層級(jí)配碎石采用平地機(jī)配合推土機(jī)的普通施工工藝進(jìn)行施工，施工成本在105.94元/m3；而采用攤鋪機(jī)進(jìn)行基床表層級(jí)配碎石攤鋪工藝施工，施工成本在106.92元/m3。表面上看，攤鋪機(jī)施工成本較普通施工方法稍貴，但攤鋪機(jī)能較好控制攤鋪寬度，有效節(jié)約材料的浪費(fèi)（能節(jié)約20cm寬度的材料用量），從成本上反而優(yōu)于普通攤鋪方法，且攤鋪機(jī)施工后外觀、內(nèi)在質(zhì)量均優(yōu)于普通方法，能取得良好的社會(huì)效益。

8 結(jié)束語(yǔ)

在南廣鐵路四標(biāo)段基床表層機(jī)械攤鋪施工中，更好地保證路基面的攤鋪寬度、拱度及平整度，減少返工率。各工序緊湊合理，施工工藝科學(xué)規(guī)范，保證了基床表層級(jí)配碎石施工質(zhì)量，效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]楊廣慶.高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1999.

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