級(jí)配碎石365JT施工工藝

秦沈客運(yùn)專線是我國(guó)第一條時(shí)速達(dá)200Km的高速鐵路，其路基工程具有強(qiáng)度高、剛度大、整體性強(qiáng)、工后沉降小的特點(diǎn)（路基工后沉降不大于15Cm，過(guò)渡段工后沉降不大于8Cm，工后沉降速率不大于4Cm/年）。根據(jù)《暫規(guī)》及365JT設(shè)計(jì)施工圖，要求基床表層0.6M及過(guò)渡段均填筑級(jí)配碎石。級(jí)配碎石填筑壓實(shí)后，要求基床表層達(dá)到孔隙率n＜15%，地基系數(shù)K30＞190Mpa/m，過(guò)渡段達(dá)到孔隙率n＜20%，地基系數(shù)K30＞150Mpa/m。同時(shí)還得滿足相應(yīng)的檢測(cè)指標(biāo)（包括幾何尺寸、平整度、橫坡、標(biāo)高等）。為確保級(jí)配碎石施工后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，主要通過(guò)以下幾方面予以質(zhì)量控制：
    1、各種集料材質(zhì)要求及配比；
 2、拌合、運(yùn)輸；
 3、攤鋪、壓實(shí)；
 4、修整。
級(jí)配碎石施工工藝流程為：底層驗(yàn)收→拌和→運(yùn)輸→攤鋪→碾壓→檢測(cè)→修整。
一、 級(jí)配碎石材質(zhì)要求及配比
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，拌制后的級(jí)配碎石要達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：
方孔篩邊長(zhǎng)mm 0.075 0.1 0.5 1.7 7.1 16 25 45
過(guò)篩質(zhì)量百分率 0-7 0-11 7-32 18-46 41-75 67-91 82-100 100
    1、且0.5mm篩以下的細(xì)集料中通過(guò)0.075mm篩的顆粒含量應(yīng)小于等于66%;
 2、在粒徑大于16mm的粒顆粒中帶有破碎面的顆粒所占的質(zhì)量百分率不少于30%;
    3、粒徑大于1.7mm的集料的洛杉礬磨耗不大于50%;
    4、粒徑大于1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大于12%;
    5、粒徑小于0.5mm的細(xì)集料的液限不大于25%,其塑性指數(shù)小于6%;
 6、粘土團(tuán)及其它雜質(zhì)含量的質(zhì)量百分率小于等到于0.5%。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)地材調(diào)查及取樣試驗(yàn)，結(jié)合本區(qū)石料量少、運(yùn)距遠(yuǎn)的特點(diǎn)，選用北寧市汪家墳碎石場(chǎng)的粗、細(xì)集料。經(jīng)鐵五局中心試驗(yàn)室反復(fù)試配，各種集料調(diào)整后的比例如下：
2-4CM碎石：1-3CM碎石：0.5-2CM碎石:0.5-1CM碎石:石粉:水=12:19:15:24:30:4.8。
經(jīng)堅(jiān)固性試驗(yàn)，硫酸鈉溶液浸泡損失率為5.0%；經(jīng)磨耗試驗(yàn)，洛杉磯磨耗率為32.3%；石粉液限為20.4%，塑性指數(shù)為5.8%。各種規(guī)格集料均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
    二、級(jí)配碎石拌和、運(yùn)輸
采用山西榆次筑路機(jī)械廠生產(chǎn)的SWB300型水泥穩(wěn)定土拌和調(diào)設(shè)備。該設(shè)備配備5個(gè)容量各為6.5M3的配料斗，通過(guò)電磁調(diào)速電機(jī)（調(diào)速范圍為1250~125r/min），結(jié)合各種集料的容重和比例進(jìn)行調(diào)速。一旦調(diào)速電機(jī)調(diào)試好后不能隨意調(diào)整。各種集料從料斗出料口出來(lái)后，經(jīng)輸送皮帶傳送至拌和缸。拌和缸為二個(gè)18.5Kw的三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的強(qiáng)制式攪拌機(jī)。該攪拌缸的生產(chǎn)效率要可達(dá)200～250m3/小時(shí)。經(jīng)攪拌缸拌制后的成品經(jīng)傳輸皮帶傳至成品料倉(cāng)。為盡量減輕成品料的下料時(shí)產(chǎn)生離析，成品料倉(cāng)的放料門(mén)采用氣泵定時(shí)控制開(kāi)關(guān)，定時(shí)卸入車斗內(nèi)，（而非一次性直接卸入車斗內(nèi)）。配料時(shí)用2~4臺(tái)裝載機(jī)同時(shí)上料，加水量通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪條件及天氣情況而調(diào)整儲(chǔ)水缸出口的閥門(mén)。整個(gè)進(jìn)料拌和出料過(guò)程為連續(xù)作業(yè)，通過(guò)配電箱和電腦進(jìn)行操控，基本為機(jī)械化操作。級(jí)配碎石成品經(jīng)成口料倉(cāng)放料門(mén)出來(lái)后，直接卸入運(yùn)輸車車斗內(nèi)。為減輕在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生離析，自卸車運(yùn)輸時(shí)采用慢速行駛。SWB300型水泥穩(wěn)定土拌和設(shè)備示意圖如下所示：

拌和好的級(jí)配碎石要盡快運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪碾壓。用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪混和料的，根據(jù)運(yùn)輸車的運(yùn)輸能力，計(jì)算每車混和料的攤鋪面積，等距離堆放成堆；用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪的，則與攤鋪機(jī)的攤鋪能力相互協(xié)調(diào)，盡量減少停機(jī)待料時(shí)間。
    三、級(jí)配碎石攤鋪、碾壓
過(guò)渡段級(jí)配碎石的攤鋪因工作場(chǎng)面均較小（因很難做到過(guò)渡段跟臺(tái)后路堤同時(shí)填筑），推土機(jī)和平地機(jī)工作不方便，均采用人工進(jìn)行攤鋪平整。根據(jù)秦沈客運(yùn)專線《鐵路路基施工365JT技術(shù)細(xì)則》（試行）規(guī)定，過(guò)渡段級(jí)配碎石填筑虛鋪厚度不超過(guò)20Cm。結(jié)合實(shí)際施工情況，我們?cè)诤郴蚺_(tái)背后用油漆劃好分層填筑壓實(shí)厚度控制線。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在過(guò)渡段級(jí)配碎石兩側(cè)填筑包邊土，在涵背和臺(tái)背后填筑防水層保護(hù)層（細(xì)粒土）。根據(jù)分層填筑標(biāo)高控制每層的填筑長(zhǎng)度與寬度，確保級(jí)配碎石填筑尺寸符合設(shè)計(jì)要求。臺(tái)后大型壓路機(jī)不能直接碾壓到位的地方，其分層填筑厚度可以跟臺(tái)后路堤填筑厚度相同，即按30Cm填筑（實(shí)際監(jiān)理方要求只能按15Cm填筑）。大型壓路機(jī)不能直接碾壓到位的地方，用YS1.5型小型壓路機(jī)進(jìn)行分層填筑碾壓。由于過(guò)渡段埋設(shè)有沉降觀測(cè)樁，其周圍及耳墻下面均只能采用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。對(duì)蛙式打夯機(jī)都無(wú)法打夯的部位，一方面可以在級(jí)配碎石內(nèi)摻入5%的普硅425#水泥，或采用人工用手錘分點(diǎn)夯實(shí)（主要指耳墻斜面下部位）。
級(jí)配碎石的施工含水量是控制能否碾壓密實(shí)的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際碾壓效果經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，施工碾壓含水量在4.5%~5.5%時(shí)，最易達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)大型壓路機(jī)能直接碾壓至位的地方，一般碾壓4~6遍即可；用小型壓路機(jī)碾壓的部位，一般要8~10遍才能達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于過(guò)渡段同臺(tái)后路堤不是同時(shí)填筑的，需在已填好的部分予留1：2的反向臺(tái)階（高30CM，寬60CM），以確保銜接處連接成整體。
對(duì)涵洞群涵間級(jí)配碎石的施工，難度相當(dāng)大。若運(yùn)輸車輛不能直接運(yùn)料至現(xiàn)場(chǎng)，則需用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)倒運(yùn)進(jìn)去，再由人工用手推車分堆堆放后，最后才由人工進(jìn)行攤鋪平整。壓實(shí)時(shí)基本都需要小型壓路機(jī)配合蛙式打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。
根據(jù)《鐵路路基施工技術(shù)細(xì)則》要求，基床表層0.6米厚的級(jí)配碎石分兩層施工。第一層填筑厚度按35Cm，用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪；第二層填筑厚度按25Cm，用攤鋪機(jī)攤鋪。第一層攤鋪時(shí)，根據(jù)運(yùn)輸車輛的斗容量確定卸料間距，等距離卸放。先用推土機(jī)根據(jù)左、中、右的標(biāo)高控制線進(jìn)行厚度控制。由于推土機(jī)推平時(shí)，其本身對(duì)攤鋪部分具有一定的壓實(shí)效果，攤鋪后壓實(shí)系數(shù)基本達(dá)1.18。對(duì)第二層用攤鋪機(jī)攤鋪的，由于攤鋪機(jī)本身未對(duì)攤鋪部分進(jìn)行壓實(shí)，其經(jīng)驗(yàn)松鋪系數(shù)要達(dá)1.25。級(jí)配碎石攤鋪時(shí)，都按左、右半幅分幅攤鋪，每層攤鋪寬度均比設(shè)計(jì)寬度要加寬40~50CM。第一層攤鋪時(shí)，直接根據(jù)左、中、右標(biāo)高控制線進(jìn)行攤鋪控制；第二層攤鋪時(shí)，根據(jù)左、右標(biāo)高控制線，利用攤鋪機(jī)（為WLTL700型鎮(zhèn)江路面機(jī)械總廠生產(chǎn)的多功能攤鋪機(jī)）上的SZ-91型自動(dòng)找平裝置（通過(guò)傳感器和液壓自動(dòng)調(diào)平裝置）進(jìn)行標(biāo)高的控制。由于攤鋪機(jī)的一次攤鋪厚度僅為10~320mm，則一次攤鋪壓實(shí)厚度正好為25Cm。因此，第一層攤鋪時(shí)，標(biāo)高一定要控制好，可以適當(dāng)高一點(diǎn)。否則，若第一層攤鋪厚度不夠的話，第二層攤鋪時(shí)得分兩次攤鋪，這樣勢(shì)必造成攤鋪費(fèi)用的大大增加。分層攤鋪好后用25T的重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)，先靜壓，后振動(dòng)壓，遵循先輕后重、先慢后快的原則。直線段由兩側(cè)路肩向路基中心碾壓，曲線段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)，橫向重疊寬度不小于40Cm，縱向橫縫搭接不少于2m。第一層用平地機(jī)攤鋪時(shí)，用推土機(jī)攤平后，若含水量適中，先靜壓一遍后，用平地機(jī)進(jìn)行平整，刮平后再用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)碾壓（第二層攤鋪機(jī)攤鋪后不需平地機(jī)平整）。對(duì)基床表層，由于壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求高（孔隙率n＜15%，地基系數(shù)K30＞190Mpa/m），碾壓遍數(shù)要達(dá)8~10遍，對(duì)路基兩外側(cè)，大型壓路機(jī)不能直接碾壓的部位，用YS1.5小型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，一般要碾壓12~14遍。
四、 人工修整
機(jī)械施工完畢，尤其是第一層平地機(jī)攤鋪時(shí)，難免有局部凹坑，需用人工進(jìn)行補(bǔ)平。補(bǔ)坑時(shí)，不能摻2-4Cm碎石和1-3Cm碎石，只用0.5-2Cm碎石、0.5-1Cm碎石和石粉按適當(dāng)比例拌和后由人工用鐵锨拋撒補(bǔ)平，然后用壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓密實(shí)即可。另外，路基兩外側(cè)邊線需用人工進(jìn)行修整順接，左、右半幅銜接處也需人工進(jìn)行修整補(bǔ)平。
通過(guò)前階段級(jí)配碎石施工情況來(lái)看，一旦級(jí)配碎石各種集料的配比調(diào)整好后，控制好含水量，這對(duì)壓實(shí)能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)致為重要。而且第一層級(jí)配碎石用平地機(jī)攤鋪時(shí)，若平整度、橫坡及標(biāo)高控制得好的話，第二層攤鋪起來(lái)就相當(dāng)容易。經(jīng)檢測(cè)，已施工完的部分級(jí)配碎石的平整度、橫坡、標(biāo)高及壓實(shí)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。