關(guān)于基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程中的施工技術(shù)分析

劉昌盛 劉玲

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)實(shí)現(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用便是這一進(jìn)步的直觀展現(xiàn)，基于此，本文就基床表層級(jí)配碎石施工關(guān)鍵點(diǎn)展開(kāi)分析，并對(duì)基床表層級(jí)配碎石在鐵路路基工程施工實(shí)例進(jìn)行了細(xì)致的論述，由此希望可能為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)一些啟迪。

關(guān)鍵詞：路基工程；級(jí)配碎石；基床表面

1 前言

鐵路建設(shè)長(zhǎng)期以來(lái)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中占據(jù)著重要地位，基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)的應(yīng)用則直接影響鐵路路基工程的施工質(zhì)量，因此這一施工中施工單位必須高度重視碎石篩選與碾壓參數(shù)選擇，只有這樣鐵路工程建設(shè)的整體質(zhì)量才能夠得到較好保障。

2 施工基床表層級(jí)配碎石的關(guān)鍵點(diǎn)

路基在鐵路系統(tǒng)中發(fā)揮著承受行車(chē)荷載的基礎(chǔ)作用，基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)則屬于路基施工的關(guān)鍵所在，可見(jiàn)基床表層級(jí)配碎石在鐵路路基施工中的重要性，由此本文總結(jié)了以下四方面基床表層級(jí)配碎石施工關(guān)鍵點(diǎn)。

2.1 結(jié)合規(guī)范規(guī)定要求

在鐵路工程的施工中，我國(guó)鐵路質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范對(duì)基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)應(yīng)用涉及的碎石級(jí)配、粒徑及材料功能都有著明確規(guī)定，如現(xiàn)行規(guī)定對(duì)細(xì)集料的含泥量的多少提出嚴(yán)格要求、其液限和塑性指數(shù)在級(jí)配碎石中應(yīng)用，保證級(jí)配碎石質(zhì)量的基本原則是堅(jiān)持使用優(yōu)質(zhì)的碎石和石屑。要確保級(jí)配碎石摻拌料的粒徑、必須嚴(yán)格篩選并按比例摻拌組成并滿足級(jí)配及指標(biāo)適合驗(yàn)標(biāo)規(guī)范。

2.2 壓實(shí)層填料選擇

基床表層采用級(jí)配碎石填料其規(guī)范要滿足以下要求：

①>1.7mm粒徑的摻拌料的洛杉磯磨損率在30%范圍內(nèi)。

②>1.7mm粒徑的摻拌料硫酸鈉溶液浸泡的損失率≥6%。

③<0.5mm粒徑的細(xì)集料的液限≯25%，其塑性指數(shù)<6。

④不得含有粘土及其它雜質(zhì)。

在具體的填筑施工前，施工單位必須開(kāi)展試驗(yàn)性質(zhì)的攤鋪壓實(shí)工藝應(yīng)用，這一應(yīng)用一般需要選擇長(zhǎng)度在100 m以上的代表性地段，而在分層的壓實(shí)厚度試驗(yàn)支持下即可為具體施工的分層壓實(shí)厚度確定提供有力支持。

確保同一種類(lèi)的填料應(yīng)用于每一壓實(shí)斷面全寬。必須按照試驗(yàn)樣板段確定的壓實(shí)參數(shù)控制壓實(shí)的速度和碾壓的遍數(shù)采用重型振動(dòng)壓路機(jī)。按試驗(yàn)樣板段確定的方案實(shí)行控制分層的壓實(shí)厚度。

2.3 重視質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

施工過(guò)程中施工單位應(yīng)對(duì)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果予以關(guān)注，這一關(guān)注過(guò)程需要做到保證施工使用的措施與工藝滿足施工質(zhì)量需要，整體施工也才能夠滿足設(shè)計(jì)要求。了解具體施工過(guò)程的質(zhì)量狀況需通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的檢驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)研究和對(duì)比，找出原因，制定相應(yīng)措施和工藝進(jìn)行改良，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量監(jiān)管，確?；脖韺蛹?jí)配碎石的質(zhì)量達(dá)到驗(yàn)收規(guī)范要求。

①級(jí)配檢驗(yàn)。所有摻拌料到場(chǎng)準(zhǔn)備時(shí)，確保每2000 m3舉行一次碎石顆粒的級(jí)配檢測(cè)，并對(duì)試摻拌料顆粒的級(jí)配、重型擊實(shí)的最大干密度、顆粒密度、最優(yōu)含水率進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)基床表層級(jí)配碎石進(jìn)行其他雜質(zhì)含量和黏土團(tuán)的測(cè)試（每料倉(cāng)其他項(xiàng)目抽樣檢驗(yàn)≥3次），然后對(duì)基床表層級(jí)配片狀顆粒含量、碎石針狀、質(zhì)軟易碎顆粒含量、黏土團(tuán)及其他雜質(zhì)含量檢驗(yàn)，其相關(guān)驗(yàn)收指標(biāo)必須符合驗(yàn)收規(guī)定。

②含水率測(cè)定。摻拌料生產(chǎn)前每作業(yè)班組需檢測(cè)粗細(xì)集料的含水率，進(jìn)行級(jí)配碎石配合比比換。在拌和生產(chǎn)級(jí)配碎石摻拌料過(guò)程中，隨時(shí)目測(cè)觀察摻拌料的級(jí)配和含水率損失，一般狀況下，任一作業(yè)班組抽樣檢測(cè)三次（每次≯2000 m3），第一次必需在拌和時(shí)實(shí)行檢驗(yàn)測(cè)試，如發(fā)覺(jué)生產(chǎn)的過(guò)程有異樣，添加抽樣試驗(yàn)頻率，根據(jù)顆粒的級(jí)配、含水量、水泥的摻量檢測(cè)結(jié)果及時(shí)整改多種配料的比值， 使摻拌料符合要求。

檢驗(yàn)方法：在料倉(cāng)抽樣到中心試驗(yàn)室檢測(cè)，并在每一填料層的填料過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)巡查級(jí)配是否有顯著的變化。

2.4 應(yīng)用K30、n、Evd三項(xiàng)指標(biāo)

為了保證基床表層級(jí)配碎石填筑壓實(shí)質(zhì)量，施工單位必須應(yīng)用 K30、 n、 Evd三項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)合工程質(zhì)量需求增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)也應(yīng)得到施工單位重視。檢驗(yàn)數(shù)量及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程。對(duì)在填筑過(guò)程中壓實(shí)結(jié)果覺(jué)得有疑問(wèn)的部位，需根據(jù)保證實(shí)體質(zhì)量符合要求的需要，及時(shí)增加相應(yīng)檢驗(yàn)的點(diǎn)數(shù)。

Evd測(cè)試：Evd動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試基本原理：使用從特定的高度自由下落落錘的在阻尼裝置上，一瞬間所產(chǎn)生的沖擊荷載，阻尼裝置及傳動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)傳遞給φ300 mm的承壓板， 在即檢測(cè)面產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，使承壓板發(fā)生下沉 s—即由下沉測(cè)定儀記錄采集下來(lái)的承壓板振動(dòng)的振動(dòng)幅度。下沉值 s 越大，被檢測(cè)位置點(diǎn)的承載能力就越??； 反之，則越大。

標(biāo)定 Evd動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀應(yīng)在出廠以前進(jìn)行標(biāo)定，必須每年進(jìn)行一到兩次校驗(yàn)，檢修后也校驗(yàn)，檢測(cè)人員每三個(gè)月校驗(yàn)并標(biāo)定落錘落距。

3 基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程施工實(shí)例分析

3.1 工程概況及施工準(zhǔn)備

為了提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了某地國(guó)家Ⅰ級(jí)沿海雙線客貨共線電氣化鐵路作為研究對(duì)象，該鐵路的設(shè)計(jì)最高時(shí)速為250 km/ h、全長(zhǎng)33.33 km、使用級(jí)配碎石26萬(wàn) m3、填筑級(jí)配碎石的設(shè)計(jì)厚度為0.9 m，該工程的施工流程可以概括為“施工準(zhǔn)備 施工放樣 級(jí)配碎石運(yùn)輸 均勻卸車(chē) 攤鋪機(jī)攤鋪 級(jí)配碎石碾壓 灑水養(yǎng)生 質(zhì)量檢測(cè)檢查”。

①驗(yàn)收基床底層?；脖韺舆M(jìn)行施工前應(yīng)驗(yàn)收測(cè)量基床底層的設(shè)計(jì)尺寸，核對(duì)壓實(shí)質(zhì)量在基床表層進(jìn)行填筑前，對(duì)達(dá)不到要求的基床下承層應(yīng)該及時(shí)整改和修改，達(dá)到下承層煙標(biāo)要求方能填筑基床表層級(jí)配碎石。②測(cè)量放樣。嚴(yán)格控制標(biāo)高，在現(xiàn)場(chǎng)施工的周邊增加臨時(shí)水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)申報(bào)給監(jiān)理并審批；用鋼絲繩設(shè)置基準(zhǔn)線，依照 10m一個(gè)樁，放出中間線和邊坡線

3.2 生產(chǎn)運(yùn)輸

用級(jí)配站在拌和廠統(tǒng)一對(duì)級(jí)配碎石摻拌料進(jìn)行攪拌，確保摻拌料攪拌充分，按預(yù)先配制并報(bào)驗(yàn)的摻料參數(shù)比對(duì)不同種類(lèi)的碎石和石屑在級(jí)配站內(nèi)充分?jǐn)嚢钃桨枇稀?首先調(diào)試所用的級(jí)配站操作設(shè)備，才能正式進(jìn)行拌制級(jí)配碎石摻拌料， 使摻拌料的級(jí)配、級(jí)配組成和含水率都能達(dá)到驗(yàn)標(biāo)的要求，并通過(guò)試驗(yàn)樣板段總結(jié)的試驗(yàn)拌和、試驗(yàn)攤鋪的各種施工數(shù)據(jù)更進(jìn)一步合理的調(diào)改和規(guī)定拌和需要種種級(jí)配的碎石數(shù)量，以使基床表層級(jí)配碎石填層具有更加好的強(qiáng)度和剛度。 而結(jié)合多次計(jì)算并考慮工程經(jīng)濟(jì)性，按照不同比例在室內(nèi)進(jìn)行顆粒級(jí)配試配試驗(yàn)，設(shè)計(jì)出基床表層級(jí)配碎石技術(shù)要求滿足粒徑級(jí)配的4套配合比方案。然后對(duì)級(jí)配碎石在室內(nèi)進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，進(jìn)而確定級(jí)配碎石的最佳含水量和最大干密度， 最后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)試驗(yàn)效果根據(jù)不同配比進(jìn)行的，確定最終的配合比并報(bào)監(jiān)理批復(fù)。 其中20%的16mm～32mm碎石、30%的5mm～16mm碎石摻、50%石粉。 生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用自動(dòng)化拌合站，施工單位在這一過(guò)程中高度重視了三種集料的隔離，同時(shí)石粉的存儲(chǔ)倉(cāng)還專門(mén)設(shè)立了雨棚防雨，這些便避免碎石質(zhì)量受到影響。 值得注意的是，施工單位在具體施工中還遵循了拌和好級(jí)配碎石不得存放的原則，裝料時(shí)， 運(yùn)輸車(chē)輛需有規(guī)律的移動(dòng)（保持勻速、平穩(wěn)），確保裝車(chē)時(shí)混合料不產(chǎn)生離析。 采用大噸位自卸車(chē)運(yùn)輸。 并保證翻斗車(chē)充足，攤鋪機(jī)需要連續(xù)施工不能中斷。施工單位選擇了用篷布覆蓋的斗車(chē)運(yùn)輸級(jí)配碎石，。卸料車(chē)在布料機(jī)攤鋪處前20cm～40cm位置停車(chē)，不允許碰撞布料機(jī)。 卸載級(jí)配碎石時(shí)候運(yùn)料車(chē)應(yīng)掛在P擋位置，依靠布料機(jī)慢慢推動(dòng)向前行駛，以確保本作業(yè)層的平整度。 并在運(yùn)輸途中時(shí)刻關(guān)注了摻拌料的含水變化。

3.3 攤鋪環(huán)節(jié)的施工

基床表層級(jí)配級(jí)配碎石應(yīng)按層次進(jìn)行碾壓填筑，每一壓實(shí)層的壓實(shí)最大厚度小≯30 cm，最小壓實(shí)厚度≮15 cm，詳細(xì)的攤鋪厚度和碾壓的遍數(shù)按試驗(yàn)段工藝性試驗(yàn)確定并經(jīng)過(guò)監(jiān)理部門(mén)審批完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工控制。

基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程施工存在多種攤鋪方式，鏟車(chē)、平地機(jī)、攤鋪機(jī)均屬于其中的重要組成，三者的具體使用如下所示：（1）鏟車(chē)。為了保證鏟車(chē)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中的高質(zhì)量應(yīng)用，施工單位需要將每次的施工區(qū)域控制在了200 m范圍內(nèi)，這是為了避免水分散失影響施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)與試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)也需要在具體施工中得以應(yīng)用。（2）平地機(jī)。平地機(jī)在基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程施工中也發(fā)揮著重要作用，結(jié)合方格網(wǎng)、掛線法控制攤鋪厚度是其應(yīng)用的核心所在。（3）攤鋪機(jī)。應(yīng)用攤鋪機(jī)開(kāi)展的攤鋪同樣屬于較為常見(jiàn)的基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程施工攤鋪方式，這一施工方式僅需要應(yīng)用掛線法即可實(shí)現(xiàn)對(duì)攤鋪厚度的控制。值得注意的是，本文研究的某地國(guó)家Ⅰ級(jí)沿海雙線電氣化鐵路工程采用的是人工配合推土機(jī)開(kāi)展的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，這是由于該工程具備著寬度較窄以及長(zhǎng)度較短的特點(diǎn)，具體施工過(guò)程中施工單位顆粒間的空隙應(yīng)用了較小的碎石與石屑，攤鋪環(huán)節(jié)施工的層厚均勻、層面平整由此得到了較好保障。

3.4 振動(dòng)碾壓施工

攤鋪結(jié)束后的及時(shí)碾壓直接關(guān)系著整體施工的質(zhì)量，采用三輪壓路機(jī)、重型光輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，這一碾壓施工主要是為了防止水分的散失，施工單位因此采用了“靜壓兩遍 振動(dòng)碾壓”的施工順序，具體施工過(guò)程則遵循了先慢后快、先輕后重的原則，振動(dòng)碾壓施工的一些關(guān)鍵點(diǎn)如下所示：（1）交接處碾壓。為了保證各區(qū)段交界處的碾壓質(zhì)量，施工單位將縱向搭接長(zhǎng)度控制在了2.0 m以內(nèi)、行之間的輪跡重疊也控制在了≥0.4 m的水平。（2）碾壓遍數(shù)控制。具體施工中碾壓遍數(shù)的確定需要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，否則很容易出現(xiàn)碾壓過(guò)度損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。（3）填料含水量出現(xiàn)問(wèn)題。如果施工過(guò)程中出現(xiàn)填料含水量偏低問(wèn)題，可通過(guò)人工噴霧灑水解決，含水量偏高則可以采取適量翻曬、重新拌合的解決措施。

3.5 路段養(yǎng)生

完成施工后施工單位開(kāi)展了定期的路段養(yǎng)生，這一養(yǎng)生過(guò)程使用了噴霧灑水并嚴(yán)格控制量灑水量，灑水結(jié)束后則需要立即蓋上塑料薄膜，同時(shí)結(jié)合路段封閉養(yǎng)護(hù)才能夠更好保證基床表層級(jí)配碎石鐵路路基工程施工的整體質(zhì)量。

3.6 檢測(cè)

每層的施工完成后及時(shí)進(jìn)行內(nèi)部檢測(cè)，達(dá)到要求后上報(bào)監(jiān)理工程師抽樣檢測(cè)的質(zhì)量檢測(cè)流程， 必須按照驗(yàn)標(biāo)及規(guī)程要求的試驗(yàn)方法、試驗(yàn)的布點(diǎn)數(shù)、檢測(cè)的數(shù)量，每一層層的分段、分部進(jìn)行的試驗(yàn)檢驗(yàn)。拌和、運(yùn)輸、整平攤鋪、壓實(shí)、檢驗(yàn)這一系列施工，必須在試驗(yàn)段工藝性試驗(yàn)中確定具體施工工藝，這過(guò)程時(shí)間范圍內(nèi)要根據(jù)摻拌料的初次凝結(jié)時(shí)間，規(guī)劃整理好一次性施工層的施工，并整理定制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如壓路機(jī)碾壓的遍數(shù)，施工符合設(shè)計(jì)要求的遍數(shù)，經(jīng)過(guò)一遍檢測(cè)就滿足規(guī)范要求。所有摻拌料的原材料及壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)范要求，只要抽檢不符合要求者，不準(zhǔn)進(jìn)行下一道程序施工。

4 結(jié)論

綜上所述，基床表層級(jí)配碎石施工技術(shù)能夠較好服務(wù)于我國(guó)鐵路事業(yè)。 而在此基礎(chǔ)上，本文涉及的國(guó)家Ⅰ級(jí)沿海雙線電氣化鐵路工程實(shí)例，則證明了研究的價(jià)值。因此，在相關(guān)基床表層級(jí)配碎石領(lǐng)域的理論的研究和實(shí)踐探索中，本文內(nèi)容能夠發(fā)揮一定參考作用。

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