专题四高速铁路路基施工技术.doc
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1、专题四 高速铁路路基施工技术一、 级配碎石施工技术给料斗二级双层振动筛配 料 斗一级振动筛拌 合 机出料斗破碎机品种调整加 水4cm4cm1cm24cm12cm1cm24cm12cm可外购,或采用天然砂卵石破碎配置,分2040mm,1020mm,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图8-12 基床表层填筑施工工艺流程测量中线水平,检查几何尺寸,核对压实标准,使其达到基床底层验收标准。对不符合标准基床底层进行修整,使其达到基床底层标准要求。 (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)
2、 正式拌与前,必须先调试所用厂拌设备,使混与料颗粒组成及含水量符合规定要求。 (3) 拌与好混与料要尽快运到铺筑现场,并进行碾压。用平地机摊铺混与料,根据运输车运输能力,计算每车混与料摊铺面积,等距离堆放成堆;用摊铺机摊铺,则及摊铺机能力相互协调,减少停机待料情况。 (1)基床表层摊铺第一层采用平地机进行摊铺。用平地机将混与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
3、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)基床表层检测:按照基床表层压实质量标准及检测方法与频度进行检测。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
4、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。级配碎石铺筑碾压含水量应在3.5%以上,小于时,一则碾压困难,二则地基系数与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12%。含水量为3.55%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78%时,碾
5、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:厂拌与路拌。水泥土不宜强振碾压。2.2施工参数:碾压遍数:最佳碾压方式为:静压2遍,基本稳定土体与压实表层;弱振23遍,保证深层土体密实;继续静压23遍,压实弱振时破坏表层,并使之平整、光洁。水泥土碾压68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。水泥土检测时效性:由于水泥与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23h,碾压时间不应超过初凝时间,否则由于会对已凝结土体造成破坏,干密度不但不上升,反而会下降。因此,在水
6、泥初凝时间内完成碾压与检测。三、改良土施工技术 1、改良土施工要求 改良土施工目是要得到一个掺如料剂量符合规定、水与掺如料分布均匀、密实度大混合料,经过养生后,改良土成为一种结硬整体性材料,而且表面平整、具有规定路拱,能满足结构使用要求。 2、改良土施工拌与方法在国外,改良土施工方法主要有三种。第一种方法是就地拌与法或称路拌法。采用这种方法时,先将要改良土(沿线路挖就地土或从附近取土坑中挖经选择土)摊铺在下承层上,整形后在上摊铺掺入料,然后用拌与机进行拌与,并进行整平与压实。第二种方法是用移动式拌与机沿线路拌与。这种方法经常用于大工程,在美国使用最多。第三种方法是中心站拌与法或称集中拌与法,即
7、集中在某一场地(通常在取料厂),用固定式拌合机拌与水泥土混合料,用自卸卡车将拌成混合料运送到铺筑工地,然后进行摊铺与压实。国内常用方法是路拌法。 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、掺入料与水数量可按以下方法确定。以水泥土为例,设水泥土厚度为h(m)、宽度为b(m),则所需水泥土混合料可用下式计算。式中 Pm 水泥混合料干质量(t); L 路段长度(m); d 水泥土预期压实干容重(t/m3); 损耗系数。 在计算水泥土混合料中材料数量时,水泥剂量按干土质量百分率(%)计,(即剂量=水泥/干土质量)而水数量则按土与水泥总干质量百分率(%)计。 混合料中水数量PW(t):P
8、W=Pm 式中 混合料含水量(%) 混合料中干土质量Ps(t): 式中 C 水泥剂量(%)。 混合料中水泥质量Pc(t): 由于天然状态下土通常都含有一定数量水,因此必须对水与土质量进行校正。 如天然状态下土含水量为0(%),则应该向混合料中增加水量为: 同时,天然状态土质量应该是: 通常水泥含水量很小(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(进行认真施工组织与严格操作技术),还必须认真管理、进行必要室内试验、现场试验与质量控制。现场施工管理、试验工作与质量检验是保证施工质量重要环节。 4、改良土施工技术准备下承层准备选料洒
9、水预湿整平轻压干拌加水并湿拌整平碾压接缝与调头处的处理养生摆放与摊铺固化剂经规定时 间闷料图20 改良土路拌法施工工艺流程施工放样 改良土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,然后用推土机与平地机将填料摊平并粗整成规定路拱。用洒水车均匀地洒水,使土达到合适含水量。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。用平地机整平已拌与均匀改良土混合料,最后用合适压路机进行碾压。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K3090110130孔隙
10、率n2525压实系数K 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,具有规定路拱,没有任何松散材料与软弱地点,下承层平整度与压实度应符合规定要求(表15)。凡验收不合格路段,必须采取措施,使其达到标准后,方可进行水泥土施工。在将土料运到下承层上之前,应该用洒水车在下承层上均匀洒水,使下承层表面湿润。 2)施工放样 在下承层上恢复中线,直线段每1520m设一桩,平曲线段每1015m设一桩,并在两侧边缘外设指示标。进行水平测量,在两侧指示标上标出每层边缘设计标高。3)准备选料 (1)料场选择 从取土场选取有代表性土料,进行原状土与水泥土物理力学性试验,根据试
11、验结果,选定取土场,同时确定改良配比。 (2)土料采集 采集土料应无树根、草皮与杂土。在采集土料过程中,应在预定采料深度范围内自上而下采集,不应分层采集。避免将不合格土料推入选料堆中。发现土料有明显变化,经重新作配比试验。 (3)土料运输与堆放 根据每层宽度、厚度及预定干容重,计算每层所需干土数量。根据选料含水量与所用运土车吨位,计算每辆车堆放距离。选料装车时,应注意每辆卡车装载数量基本相等。将土料运至摊铺地点,根据计算好堆放距离由远至近等距离卸料,严格掌握卸料距离,避免土料不够或过多。运到路段上土料,最好当天摊铺均匀,第二天拌与固化剂。如土料中有较大土块,应事先粉碎,然后用平地机整平。必须注
12、意,在土料摊铺前应该在下承层表面洒水,使其表面湿润,但不应过分潮湿而造成泥泞。 4)洒水预湿(摊铺晾晒)运到下承层上选料应进行洒水预湿。洒水预湿素土,可以使水在土中分布较为均匀,可以节省洒铺水泥后加工操作时间。由于在撒铺水泥时候,大部分需要水量已经加到土里去了,在撒铺水泥后拌与过程中,就可以减少很多洒水工作量。实践证明:如土料含水量比最佳含水量低2%3%,水泥与土就更容易拌与。如果素土天然含水量很大,事先必须进行摊铺晾晒。 5)整平轻压 细粒土洒水后需要一夜充分闷料,之后应该整型成要求路拱与坡度,并用68t两轮光面压路机碾压12遍,使素土层具有平整光滑表面,同时具有一定密实度,以便摊铺水泥。
13、6)摆放与摊铺水泥 使用袋装水泥,事先根据水泥改良土压实厚度、预定干容重与水泥剂量,计算每一平方米水泥土需要水泥用量,并计算每袋水泥摊铺面积。然后,根据水泥土层宽度,确定摆放水泥行数,计算每行水泥间距。最后,根据每袋水泥摊铺面积与每行水泥间距,计算每袋水泥纵向间距。根据计算每袋水泥纵横间距,用石灰在料层上作摆放水泥标记,同时划出摊铺水泥边线。将水泥运到摊铺路段后,按事先做好标记摆放水泥,并检查有无遗漏或多余。 将水泥袋拆开,倒出水泥后,用木刮板将水泥均匀摊开。应注意使每袋水泥摊铺面积相等。水泥摊铺完毕后,表面应没有空白位置,也没有水泥过分集中位置。 7)干拌 拌与目是使水泥完全均匀地分布到土中
14、。在用机械拌与头一二遍,通常是进行干半。然后便洒水边拌与,即进行湿拌。干拌目是使水泥分布到全部土中,不要求达到完全拌与,而是预防加水过程中水泥成团。所谓干拌,实际上是拌与预湿土及水泥,并不是真要求土是干。拌合应采用专门改良土拌与机,如国产WB系列轮胎式拌与机或进口BOMAG及P& H系列拌与机。没有专门拌与机械时,可采用以旋转耕作机作为主机,铧犁或平地机为辅机操作方式。先用平地机将铺好水泥集料翻拌两遍,使水泥分布到土料中,但不翻犁到底,以防止水泥落到底部。第一遍由路中心开始,将混合料向中间翻,同时机械慢速前进。第二遍相反,由两边开始,将混合料向外侧翻,接着用旋耕机拌与两遍再用铧犁将底部料翻起。
15、随时检查调整翻拌深度,使改良土层全部翻透。严禁在底部留有“素土”夹层,也应防止破坏下承层表面。一般应翻犁两遍,接着用旋耕机拌与两遍,再用多铧犁翻犁两遍。 8)加水与湿拌 均匀地喷洒足够数量水,对水泥土质量十分重要。洒水车不应在正进行拌与以及当天计划拌与路段上调头与停留,以防止局部水量过大。 拌与机械应在洒水车后面进行拌与。洒水及拌与过程中,应及时检查混合料含水量。当含水量接近最佳含水量时,应减少每次喷洒水量。拌与过程中,水分略大些较水分不足为好。拌与一直进行到洒水量已足够、混合料颜色及含水量均匀为止。由于没有别快速方法评定拌与均匀性,通常采用颜色一致(没有灰条、灰团与花面)、没有粗细粒料“窝”
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