DK444+750DK444+900路基填筑试验段方案.docx
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DK444+750DK444+900路基填筑试验段方案
一、编制依据
1、改建铁路成都至昆明线峨眉至米易段扩能工程施工图区间路基设计图,图号《成昆(峨米)施路-8》;
2、《铁路路基设计规范》(TB10001-2005);
3、《成昆(峨米)施路专-01》、《成昆(峨米)施路专-02》、《成昆(峨米)施路专-05》、《贰路(2015)3001-I》、《贰路(2015)3006》、《贰路(2014)2028》;
4、《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003);
5、《铁路路基地基处理技术规程》(TB10106-2010);
6、《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TZ202-2008);
二、工程概况
中铁九局集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部二分部承建成昆铁路EMZQ-12标DK440+500~DK458+425.76段内桥涵及路基工程,线路全长21.384km,其中包括23段区间路基,共长13.267km,含1段站场路基,长1.6km,区间路基及站场路基占线路的比例为62%。
本次试验选取里程范围为DK444+750~DK444+950,长200m,位于DK442+100~DK445+151段区间路基,该试验段范围内路基最大填方高度6.6m,最小填方高度5.75m,地基处理方式采用挖除软土、松软土后换填不易风化的硬质岩填料。
路基面宽13.4m,路基边坡1:
1.5,边坡防护采用人字形截水骨架护坡防护,路堤边坡每间隔0.6m铺设一层幅宽4m双向土工格栅,间隔2.4m全断面满铺一层土工格栅。
设计填筑工程措施为基床表层填筑0.6m厚A组填料;基床底层填筑1.9mA、B组填料;基床以下填筑C组以上填料。
附断面图:
(尺寸单位均以m计)
三、试验段试验目的、范围和内容
3.1试验段试验的目的
(1)通过施工试验段,分析总结出一套科学合理的路基换填施工组织及机械配置方式,从而指导DK440+500~DK458+425.76段的路基填筑施工。
(2)通过路基试验段,确定工艺参数,总结填筑的摊铺系数、松铺厚度、确定压实机械的选择和组合、压实遍数。
3.2试验段范围
本次试验段选取里程范围为DK444+750~DK444+950,长200m,换填深度2.0~2.8m,换填宽度37~41.4m。
3.3试验内容
(1)挖除软土、松软土后换填不易风化硬质岩料;
(2)基床以下路基填筑工艺;
(3)基床底层填筑施工工艺;
四、施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况
4.1施工人员组织机构及职责
进行路基试验段施工前,成立了质量管理小组,主要参与人员见下表。
质量管理小组成员表
序号
岗位
人数
备注
1
总指挥(谷文军)
1
全权负责现场的指挥协调工作
2
技术负责(陈庆)
1
负责技术问题的协调解决工作
3
测量人员
4
负责测量控制工作
4
试验人员
3
负责土料含水量、碾压试验检测等工作
5
操作工人
10
操作各种机械设备
6
机械手
2
负责机械设备保养、维护
7
领工员
1
指挥车辆、辅佐推土机局部人工平整
4.2机械设备
试验段路基填筑主要采用挖掘机开挖土方,自卸车装运土方,推土机初步平整,振动式压路机碾压,平地机修整填筑路面。
机械设备详见“主要机械设备表”。
主要机械设备表
序号
设备名称
规格/型号
单位
数量
状态
1
装载机
ZL-50
台
2
良好
2
挖掘机
现代、神钢-22O
台
2
良好
3
推土机
SD-220
台
1
良好
4
平地机
PY-190A
台
1
良好
5
振动压路机
23t
台
1
良好
6
振动压路机
20t
台
1
良好
7
自卸汽车
辆
8
良好
8
洒水车
8m3
辆
1
良好
4.3测量、检测仪器
测量、检测仪器表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
1
全站仪
徕卡TS02plus2″
套
2
合格
2
Gps
徕卡GS14
台
2
合格
3
水准仪
苏州一光DSZ3
台
2
合格
4
水准尺
5m铝合金尺
把
2
合格
5
K30平板载荷仪
YB-150,φ300mm
套
2
合格
6
灌砂筒
φ150mm
个
2
合格
7
案秤
AGT-10
套
2
合格
8
动力触探仪器
套
1
合格
五、路基试验段的施工准备
在施工人员和设备均已到位的情况下,进行如下施工准备:
5.1测量放样
由测量队在试验段全面恢复中线,放出路基施工边线桩和征地红线桩。
5.2对基底进行动力触探检测
按设计开挖线及高程控制基底高程,挖至设计高程以后,检测基底承载力,承载力不小于180Kpa,合格后进入下一道工序。
5.3试验组合设定
换填填筑组合
松铺厚度(cm)
碾压遍数(遍)
检测内容
压路机型号
63
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
55
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
50
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
基床以下组合
松铺厚度(cm)
碾压遍数(遍)
检测内容
压路机型号
25
1静压+1弱振+1强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
30
1静压+1弱振+1强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
35
1静压+1弱振+1强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
n、K30、松铺系数
20t
23t
基床底层组合
松铺厚度(cm)
碾压遍数(遍)
检测内容
压路机型号
25
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
30
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
35
1静压+1弱振+1强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+2强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+3强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
1静压+1弱振+4强振+1静压
K30、松铺系数
20t
23t
六、路基填筑规范要求
6.1填料要求
根据设计及实际情况,以就近的原则选取取土场,并对选定的取土场的土源进行土质取样、筛分检测,以确定该土质量是否满足规范和设计要求,软基换填采用的硬质岩基本要求为粒径大于20cm颗粒的质量超过总质量的50%(不易风化,尖棱状为主),粒径不超过30cm,且不超过层厚的2/3,单轴饱和抗压强度大于30MPa,基床以下填料颗粒粒径不大于30cm,基床底层填料粒径不大于20cm。
附:
硬质岩填料的选场报告及进场检验报告。
填筑前应对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。
当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验,检验的方法按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定进行试验。
基床以下部分路堤填料复查项目及频次详见基床以下部分路堤填料复查项目及频次表:
基床以下部分路堤填料复查项目及频次表
填料种类
颗粒级配
相对密度
液塑限
击实试验
大于5mm颗粒的单位体积重
大于20mm颗粒的单位体积重
大于40mm颗粒的单位体积重
细粒土及粉砂、黏砂
-
-
每5000~
10000
m³
每5000~
10000
m³
每5000m³
-
每5000m³
粗粒土、
每10000m³
每10000m³
-
-
每10000m³
-
每10000m³
碎石类土
每10000m³
每10000m³
-
每5000~
10000
m³
-
每10000m³
-
块石类土
每10000m³
-
-
-
-
-
-
基床底层填料复查项目及频次表
填料类别
试验项目、频次
颗粒级配
液塑限
击实试验
颗粒密度
粗粒土、碎石土
10000m3(或土性明显变化)
一
一
10000m3(或土性明显变化)
6.1.1使用不同种类填料时,上下两层填料的颗粒粒径级配应满足D15<4d85,且每一压实层全宽宜采用同一种类且条件相同的填料。
6.1.2填筑时横断面全宽、水平分层填筑压实,不产生纵向接缝。
当原地面高低不平时,从最低处分层填筑,并由两边向中心填筑。
6.2填料来源
经过详细调查,本段内的填料主要采用取土场取料,共有3个取土场,DK441+500取土场属C组填料,DK444+500取土场属A、B组填料,换填硬质岩材料采用采购,满足《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)及其他相关规范、标准的要求(基床底层填料选择A、B组填料;路堤本体填筑选择A、B组填料、C组填料;软基换填采用不易风化硬块石)。
对填方土进行取样后,分别进行颗粒筛分、土壤液、塑限、自由膨胀率、标准击实等试验以鉴定土壤类别并确定指导现场施工的相关指标。
6.3压实标准
6.3.1基床以下路堤填料及压实标准见基床以下路堤填料及压实标准表。
基床以下路堤填料及压实标准表
压实标准
细粒土
砂类土
砾石类土
碎石类土
块石类
地基系数K30(Mpa/m)
≥80
≥80
≥110
≥120
≥130
压实系数K
≥0.90
-
-
-
-
相对密度Dr
-
≥0.7
-
-
-
孔隙率n
-
-
≤32%
≤32%
-
6.3.2基床底层A、B组填实压实标准见下表。
基床底层填料及压实标准表
层位
控制指标
细粒土和黏砂、粉砂
细砂、中砂、粗砂、砾砂
砾石类
碎石类
块石类混合料
I级
II级
I级
II级
I级
II级
I级
II级
I级
II级
基床底层
压实系数K
0.91
0.89
-
-
-
-
-
-
-
-
地基系数K30(MPa/m)
90
80
100
80
120
100
120
100
150
120
相对密度Dr
-
-
0.75
0.7
-
-
-
-
-
-
孔隙率n(%)
-
-
-
-
33
35
33
35
-
-
6.4路堤边坡
6.4.1路堤边坡采用加宽,超填宽度为50cm。
6.3.2路基刷坡采用人工配合反铲,挂方格网控制边坡平整度和坡度,方格网桩距不大于10m。
6.4.3路堤边坡应平顺、密实、稳固;边坡的坡率为1:
1.5。
6.5路基填筑检测方法
按验标要求对填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度、路面坡、压实质量、边坡质量等进行检查验收。
达不到标准的按要求进行整修合格后予签认。
七、填筑施工工艺及方法
7.1、填筑按三阶段、四区段、八流程水平分层填筑
三阶段:
准备阶段→施工阶段→检查签证阶段;
四区段:
填筑区→摊铺区→碾压区→检验区;
八流程:
施工准备→基底处理→分层填筑→摊铺整平→洒水(晾晒)→碾压夯实→检验签证→路面整形(边坡整修)。
7.2填筑施工工艺方法
本次试验段施工内容包括路基原地面换填处理(换填不易风化硬块石)、路堤底层以下填筑和基床底层填筑。
其工艺流程图如下:
7.2.1基底处理
(1)人工配合挖掘机将原地面杂草、树根及表层软土等按照设计要求清理干净,并将弃土用自卸车运送至弃土场;再用推土机进行整平、压路机静压;根据设计及《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003),应按要求进行基底触探试验,以确定基底承载力是否满足设计要求。
(2)换填时,应完全清除软土,回填前基坑内不应有积水。
(3)路堤应沿横断面全宽、纵向分层填筑。
当原地面高低不平时,应先从最低处开始分层填筑,有两边向中部填筑。
(4)回填路基填料按填石路堤的施工方法施工,回填应分层铺设,分层夯实或压实,换填采用块石类填筑,分层的最大压实厚度不应大于60cm,采用石屑填缝。
7.2.2基床以下路堤填筑
(1)路堤应沿横断面全宽、纵向分层填筑。
当原地面高低不平时,应先从最低处开始分层填筑,由两边向中部填筑。
路基边坡两侧超填宽度宜为30~50cm,竣工时应刷坡整平。
(2)分层填筑厚度应根据压实机械压实能力、填料种类和要求的压实质量,通过现场工艺试验确定。
采用砂类土和改良细粒土填筑时,分层的最大压实厚度不应大于30cm。
分层填筑的最小分层厚度不宜小于10cm。
(3)填料摊铺应使用推土机进行初平,再用平地机进行平整,填层面目视平顺,并应做成向两侧不小于2%的横向排水坡。
用改良细粒土或含细粒成分较多的粗粒土填料填筑路堤时,必须严格控制其含水率在工艺试验确定的施工允许含水率范围内。
填料含水率较低时,应及时采用洒水措施,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路堤内搅拌的方法。
填料含水率过大时,宜采用取土场内开挖沟槽降低水位和用机械翻松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。
(4)压实顺序应按“先两侧、后中间”进行碾压。
各种压路机的最大碾压行驶速度不宜超过4km/h。
各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm,上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
7.2.3基床底层填筑
(1)采用碎石类和砾石类填筑时,分层的最大压实厚度不应大于35cm。
(2)采用砂类土和改良细粒土填筑时,分层的最大压实厚度不应大于30cm。
(3)分层填筑的最小压实厚度不宜小于10cm。
7.2.4基床表层填筑
(1)基床表层的填筑宜按验收基床底层、摊铺碾压、检测修整“四区段”和拌和、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整养护“六流程”的施工工艺组织施工。
摊铺碾压区段的长度应根据使用机械的能力、数量确定。
区段的长度一般宜在100m以上。
各区段或流程只能进行该区段和流程的作业,严禁几种作业交叉进行。
(2)基床表层A组料分层填筑,每层的最大填筑压实厚度不得大于30cm,最小填筑压实厚度不得小于15cm。
(3)A组料的摊铺采用平地机进行。
用平地机摊铺时,必须在路基上采用方格网控制填料量,方格网纵向间距不宜大于10m,横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。
(4)整形后,当表面尚处湿润状态时应立即进行碾压。
如表面水分蒸发较多,明显干燥失水,应在其表面喷洒适量水分,再进行碾压。
用平地机摊铺的地段,应用轮胎压路机快速碾压一遍,暴露的潜在不平整再用平地机整平。
(5)碾压时,应采用“先静压、后弱振、再强振”的方式,最后静压收光。
直线地段,应由两侧路肩开始向路中心碾压;曲线地段,应由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。
沿线路纵向行与行之间重叠压实不应小于40cm,各区段交接处,纵向搭接压实长度不应小于2m,上下两层填筑接头应错开不小于3m。
(6)横向接缝处填料应翻挖并与新铺的填料混合均匀后再进行碾压,注意调整其含水率,纵向应避免工作缝。
(7)碾压后的基床表层质量应符合设计要求,局部表面不平整处应补平并碾压。
(8)已完成的基床表层应采取措施控制车辆通行,并做好基床表面的保护工作。
严禁在已完成的或正在碾压的路段上调头或或急刹车。
7.2.5摊铺整平
为保证每填层的平整度及层厚的均匀,路基边、中、边每隔20米钉摊铺层厚桩纵横挂线,进行厚度检查核实。
填料在摊铺过程中,容易出现大颗粒骨料集中现象,在推土机和平地机(基床以下及基床底层)摊铺工程中,辅以以人工配合,对大颗粒骨料集中地方进行清理,以确保所摊铺的填料均匀摊铺平整,人工对换填填料超粒径的利用大锤解小至30cm以内。
先用推土机进行初平,再用平地机(基床以下及基床底层)进行精平,路基顶面做成两侧4%的横向排水坡。
7.2.6土工格栅铺设
填料摊铺整平前,路堤边坡每间隔0.6m铺设一层幅宽4m双向土工格栅,间隔2.4m全断面满铺一层土工格栅,土工格栅在平整的下承层上按设计要求的宽度水平铺设,土工格栅沿着线路方向拼接,采用搭接法,搭接宽度不小于30cm,不得沿横断面方向搭接,铺设土工格栅时,将强度高的方向置于垂直于线路方向,铺设土工格栅时,必须拉直拉平,幅与幅之间对齐,铺设土工格栅时拉紧展平平插钉固定,不褶皱扭曲,并与路基面密贴。
土工格栅铺设后及时填筑填料,避免长时间阳光暴晒,严禁施工机械直接在土工格栅表面上进行碾压,填料摊铺从中间向两侧进行,边坡最上一层土工格栅距基床表层底面的距离为60cm。
7.2.7碾压
摊铺整平后,松铺厚度、平整度和含水量符合要求即开始碾压。
本试验段采用振动压路机两台,以中线为界,各压半幅路基宽度,分别记录各自的碾压遍数及碾压速度。
碾压时采取从两侧向中心的顺序,纵向进退式碾压,行与行轮迹重叠0.4m,纵向搭接长度不小于2.0m,上、下两层填筑接头错开不小于3.0m,以保证无漏压、无死角,确保碾压的均匀性。
碾压方法为:
静压、弱振、强振、静压。
遍数按试验组合设定进行。
碾压行驶速度开始时用满速(宜为2-3km/h),最大速度不超过4km/h。
7.2.8压实检测
换填在每一填层碾压每遍后即进行设定待检参数的检测。
使用地基系数K30进行检测,以核准地基系数K30的测试数据。
K30检测频率每层每100m检测2个断面6个点,直至满足设计要求。
试验过程中安排技术人员、检测人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度检测等情况,以便整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
基床以下每一填层碾压每遍后使用孔隙率n进行检测,每填高90cm适用地基系数K30进行检测,孔隙率n每100m检测2个断面6个点,每填高90cm每100m地基系数K30检测2个断面4个点,直至满足设计要求。
试验过程中安排技术人员、检测人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度检测等情况,以便整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
基床底层每一填层碾压每遍后使用孔隙率n进行检测,每填高90cm适用地基系数K30进行检测,孔隙率n每100m检测2个断面6个点,每填高90cm每100m地基系数K30检测2个断面4个点,直至满足设计要求。
试验过程中安排技术人员、检测人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度检测等情况,以便整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
7.2.9路堤外形尺寸检验标准、频次。
路堤外形尺寸检验标准、频次详见下表。
基床以下路堤顶面高程、中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度允许偏差及检验标准
序号
检查项目
允许偏差范围
频次
1
高程
±50mm
每100m等间距检查3个断面,左、中、右各1点
2
中线至边缘距离
±50mm
每100m等间距检查3个断面,左、右各1点
3
宽度
不小于设计值
每100m等间距检查3个断面
4
横坡
±0.5%
每100m等间距检查3个断面
5
平整度
土质路堤顶面30mm,填石路堤顶面100mm
每100m等间距检查6点
基床底层、基床表层中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡允许偏差及检验
序号
检查项目
允许偏差范围
频次
1
中线高程
±20mm
每100m等间距检验3点
2
路肩高程
±20mm
每100mm等间距检验6点(左、右各3点)
3
中线至路肩边缘距离
路堑:
0,100mm
路堤:
不小于设计值
每100m等间距检验3个断面
4
宽度
不小于设计值
每100m等间距检验3个断面
5
横坡
±0.5%
每100m等间距检验5个断面
7.2.10试验段数据的分析
根据试验段所获得的数据,确定对不同填料压实机械、分层厚度、压实遍数、碾压搭接宽度等基本数据。
八、试验成果
8.1对不同填层厚度,不同碾压遍数的检测数据进行整理分析,确定出不同填层厚度和最优碾压遍数。
8.2对不同填层厚度的合理碾压遍数进行技术经济分析比较,确定最优的填层厚度和碾压遍数。
8.3将以上各种施工记录和检测数据加以归纳总结,写出试验报告,报监理站审查批准。
九、雨季施工措施
9.1沿征地界线挖出排水沟,排除原地面积水,在雨季前做好防水、防洪、排水工作。
必要时采取覆盖措施。
9.2严禁雨天进行非渗水土的填筑施工。
雨天路堤填筑的每一压实层面均做成4%的横向排水横坡,路堤边坡随时保持平整,每次作业收工前将
铺填的松土层压实完毕。
9.3雨季施工根据机械设备的性能和数量,合理安排工作面轮流作业,快速施工,不宜全面铺开。
9.4雨后的路基面进行晾晒、刮除表面浮土和复压处理,并经抽检合格后才能继续施工。
十、试验段施工质量保证措施
10.1质量管理小组
为确保质量目标的的实现,根据本分项工程的实际,项目部成立质量管理小组。
组长:
项春
副组长:
张万虎、王晓勇
组员:
王万贵、谷文军、陈庆、杨之光、刘洋
10.2管理保证措施
10.2.1强化质量教育,增强全员创优意识,定期进行质量教育,牢固树立“质量
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- DK444 750 900 路基 试验 方案