专题 铁路路基施工技术 一、 级配碎石施工技术 可外购,或采用天然的砂卵石破碎配置,分20~40mm,10~20mm,10mm以下三种集料,制备工艺流程见下图。 1基床表层填筑分两层施工,每层施工工艺流程见下图 1.1验收基床底层区段 测量中线水平,检查几何尺寸,核对压实标准,使其达到基床底层验收标准。对不符合标准的基床底层进行修整,使其达到基床底层标准要求。 1.2拌和运输区段 (1) 基床表层搅拌采用厂拌,原材料必须进行材质及级配试验,材质及级配均要符合设计及规范要求。 (2) 正式拌和前,必须先调试所用厂拌设备,使混和料的颗粒组成及含水量符合规定要求。 (3) 拌和好的混和料要尽快运到铺筑现场,并进行碾压。用平地机摊铺混和料的,根据运输车的运输能力,计算每车混和料摊铺面积,等距离堆放成堆;用摊铺机摊铺的,则与摊铺机能力相互协调,减少停机待料情况。 1.3摊铺碾压区段 (1)基床表层摊铺第一层采用平地机进行摊铺。用平地机将混和料按松铺厚度摊铺均匀,对不均匀处及坑洼处人工进行调整。 (2)基床表层摊铺第二层,采用摊铺机进行摊铺。摊铺方法由试验段确定。 (3)碾压采用振动压路机,先静压后振动碾压,碾压要遵循先轻后重、先慢后快的原则。直线段由两侧路肩向路中心碾压,即先边后中;曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时沿纵向重叠0.4m,横缝衔接处应搭接,搭接长度不少于2m。 1.4检测试验区段 (1)基床表层检测:按照基床表层压实质量标准及检测方法和频度进行检测。基床压实若达不到要求,要分析原因,重新补压,直到满足要求。 (2)基床表面修整养护:局部表面不平整要洒水补平并补压,使其外形质量达到设计要求。已经施工的基床表面禁止任何车辆通行。 2级配碎石填筑每一作业面合理的摊铺碾压机具组合: 2.1采用平地机摊铺:1台大功率推土机、1台平地机、1台重型自行式震动压路机、2台冲击夯、5台以上自卸汽车; 2.2采用摊铺机摊铺:1台摊铺机、1台重型自行式震动压路机、2台冲击夯、5台以上自卸汽车。 3 施工参数 一个摊铺区段长度以120~150m为宜。摊铺前对下承层进行地基系数K30复测,对不合格地段进行处理,确保下承层无质量隐患。下层虚铺厚度40cm,碾压后为35cm,下层铺筑两侧各超宽30cm,碾压成型后切掉;上层铺筑前先砌护肩,有利于控制路基面高程,靠护肩30cm范围,用冲击夯夯实。 合理的碾压遍数:先静压2遍,在弱振1遍,强振3遍,弱振1遍,最后再静压2遍收光平整表面。 级配碎石铺筑碾压的含水量应在3.5%以上,小于时,一则碾压困难,二则地基系数和颗粒间孔隙率达不到要求。考虑水分损失,生产时含水量可适当提高1~2%。含水量为3.5~5%时,碾压后马上达到很高强度,达到地基系数检测要求所需放置时间短,在2天以内。含水量为7~8%时,碾压后不能很快达到很高强度,达到地基系数k30检测要求所需放置时间在3天左右。 二、基床底层改良土 2.1方法:厂拌和路拌。水泥土不宜强振碾压。 2.2施工参数: 碾压遍数:最佳的碾压方式为:静压2遍,基本稳定土体和压实表层;弱振2~3遍,保证深层土体密实;继续静压2~3遍,压实弱振时破坏的表层,并使之平整、光洁。 水泥土碾压6~8遍基本上达到最佳效果,超过8遍以后,由于施工时间长,水分损失过多,压实系数增长幅度很小,有时会下降。 水泥土检测的时效性:由于水泥和土拌合后产生一系列反应,并开始硬化凝结。一般初凝时间为2~3h,碾压时间不应超过初凝时间,否则由于会对已凝结的土体造成破坏,干密度不但不上升,反而会下降。因此,在水泥的初凝时间内完成碾压和检测。 三、改良土施工技术 1、改良土的施工要求 改良土的施工目的是要得到一个掺如料剂量符合规定、水和掺如料分布均匀、密实度大的混合料,经过养生后,改良土成为一种结硬的整体性材料,而且表面平整、具有规定的路拱,能满足结构的使用要求。 2、改良土的施工拌和方法 在国外,改良土的施工方法主要有三种。第一种方法是就地拌和法或称路拌法。采用这种方法时,先将要改良的土(沿线路挖的就地土或从附近取土坑中挖的经选择的土)摊铺在下承层上,整形后在上摊铺掺入料,然后用拌和机进行拌和,并进行整平和压实。第二种方法是用移动式拌和机沿线路拌和。这种方法经常用于大的工程,在美国使用的最多。第三种方法是中心站拌和法或称集中拌和法,即集中在某一场地(通常在取料厂),用固定式拌合机拌和水泥土混合料,用自卸卡车将拌成的混合料运送到铺筑工地,然后进行摊铺和压实。国内常用的方法是路拌法。 3、改良土混合料各成分用量计算方法 在改良土混合料中,土、掺入料和水的数量可按以下方法确定。 以水泥土为例,设水泥土的厚度为h(m)、宽度为b(m),则所需的水泥土混合料可用下式计算。 式中 Pm — 水泥混合料的干质量(t); L — 路段的长度(m); γd — 水泥土的预期压实干容重(t/m3); 1.03— 损耗系数。 在计算水泥土混合料中的材料数量时,水泥的剂量按干土质量的百分率(%)计,(即剂量=水泥/干土质量)而水的数量则按土和水泥的总干质量的百分率(%)计。 混合料中水的数量PW(t): PW=ωPm 式中 ω— 混合料的含水量(%) 混合料中干土的质量Ps(t): 式中 C — 水泥剂量(%)。 混合料中水泥的质量Pc(t): 由于天然状态下的土通常都含有一定数量的水,因此必须对水和土的质量进行校正。 如天然状态下土的含水量为ω0(%),则应该向混合料中增加的水量为: 同时,天然状态土的质量应该是: 通常水泥的含水量很小(小于0.5%),对于工地施工来说,可以忽略不计。 要使改良土符合设计要求,在施工过程中,处必须遵照施工规范外(进行认真的施工组织和严格的操作技术),还必须认真管理、进行必要的室内试验、现场试验和质量控制。现场施工管理、试验工作和质量检验是保证施工质量的重要环节。 4、改良土的施工技术 改良土的路拌法施工就是用自卸卡车将选用材料运到路基上,经翻晒、过筛,然后用推土机和平地机将填料摊平并粗整成规定的路拱。用洒水车均匀地洒水,使土达到合适的含水量。人工洒铺固化剂。使用旋耕机辅以平地机拌合将固化剂拌到土中。用平地机整平已拌和均匀的改良土混合料,最后用合适的压路机进行碾压。其施工工艺流程如图20所示,以水泥土为例说明。 1)准备下承层 表15 秦沈客运专线铁路基床以下路堤压实标准 填料 压实标准 细粒土 粗粒土 碎石土 A、B、C组填料或改良土 地基系数K30 ≥90 ≥110 ≥130 孔隙率n —— <25 <25 压实系数K ≥0.9 —— —— 在进行水泥土基床底层施工之前,必须对路基下部按照规范进行验收。要求其表面应平整坚实,具有规定的路拱,没有任何松散材料和软弱地点,下承层的平整度和压实度应符合规定要求(表15)。凡验收不
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