DK535+200DK535+400试验段施工方案.docx
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DK535+200DK535+400试验段施工方案
新建铁路北京至沈阳客运专线辽宁段TJ-8标
DIK535+200～DIK535+400
路基填筑试验段施工方案
中铁十七局集团
京沈客专辽宁段TJ-8标项目经理部
二〇一四年八月辽宁·阜新
DIK535+200～DIK535+400
路基试验段填筑施工方案
1.编制依据及项目概况
1.1编制依据
（1）铁道部第三勘察设计院《DIK535+100～DIK535+600
施工图》（京沈客专施路-390）。
（2）铁道部第三勘察设计院《DIK534+668.05～DIK536+450
《阜新北站路基横断面图》（京沈客专施站-17-2）。
（3）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。
（4）《客运专线铁路路基工程施工技术指南》。
（5）铁道部第三勘察设计院对路基施工的技术交底。
（6）新建铁路北京至沈阳铁路客运专线兴隆西至沈阳区段《路基个别工点设计通用图》（京沈客专施路通-01~39）。
（7）《京沈客专辽宁段指导性施工组织设计》。
（8）京沈客专辽宁段TJ-8标实施性施工组织设计。
（9）京沈客专辽宁段TJ-8标阜新北站路基工程实施性施工组织设计。
（10）《铁路路基填筑工程连续压实控制规程》（TB10108-2011）。
（11）《京沈客专辽宁公司路基填筑工程连续压实控制技术实施细则》（试行）。
2.项目概况
2.1概述
本标段全长35.545km，路基长11.957km,路基占线路总长的32.70%。
试验段定在DIK535+200～DIK535+400全长200m，该地段地形平坦，剥蚀平原地貌。
路基设计基本情况为：
本段路基为填方地段，先进行原地面处理，清除基底范围表层植被、腐蚀土及耕植土。
然后进行路基填筑，路基顶宽8.9m，横坡坡度为0.05，填高2.7m。
站内正线路基：
路堤地段基床厚度为2.7m，其中基床设计冻深范围为混凝土，混凝土以下为级配碎石掺5%水泥，其厚度为设计冻深减最大冻深，级配碎石掺5%水泥以下为AB组土，基床设计冻结深度以下填料采用ABC组土。
主要工程数量：
A、B组土填筑4582m3，其中正线下A、B组土和C组土填筑15656m3，级配碎石掺5%水泥2000m3，C35混凝土填筑700m3，C20混凝土填筑1620m3。
根据现场调查，西扣莫村高林台西山取土场供应本试验段填方。
位于DK539+500线路左侧1.2km处，面积54亩，取土数量180000m³。
弃土场选用阜新市公墓后山东北侧弃土场，DK535+920左侧约1300m天然山沟，面积341.7亩，弃土方量108万方，设计容量110万方，混凝土由3号拌和站供应，通过试验确定最佳施工工艺，选配机械组合方式，松铺厚度，压实遍数，压实最佳含水量及检验方法。
报监理工程师批准后作为控制指标，全面指导路基施工。
2.2试验段水文地质
本段地势平坦，该段路基地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水和地下水径流所补给，勘测期间地下水埋深0.4-0.6（高程181.01-181.94），地下水为季节性变化幅度为1.0-6.0米。
地下水具有化学侵蚀性，环境作用等级H1；氯盐侵蚀性，环境作用等级L1；盐类结晶破坏，环境作用等级Y2。
2.3试验段试验的目的
确定本地区经济合理的填料，选定满足施工要求的压实机具、所用填料及压实条件下合理的松铺厚度、压实遍数和施工最佳含水量等工艺参数，选定经济、合理、准确的检测手段。
为以后大面积路基施工积累施工经验和现场检测数据。
为进一步控制路基填筑的施工质量，经京沈客专辽宁公司（以下简称公司）研究决定，在公司管段内路基填筑碾压过程中推广应用连续压实控制技术，该技术作为路基施工质量控制的一种手段，不替代路基施工常规的检测项目，重点加强碾压过程中的定量化控制，是路基压实质量常规检测的完善和补充。
2.4试验范围
（1）基床以下路堤填筑的施工工艺。
（2）基床混凝土的施工工艺。
（3）基床级配碎石施工工艺。
3.人员、机具配备
3.1人员配备
试验段由中铁十七局集团京沈客专辽宁段TJ-8标项目经理部四工区组织施工。
四工区经理王立东负责组织和落实此路基试验段的施工；四工区总工黄松贵负责施工时的技术指导及技术保障，并做好此段路基填筑的工艺性试验及成果总结；质检工程师周浩负责对此段路基的工程质量进行全面监控；试验工程师周海强负责对此段填料配比设计及填筑检测等工作；测量班长李春辉负责此段路基的所有测量工作。
施工时共分四个作业班组，填料输送工班、摊铺工班、碾压工班、混凝土工班，共投入54人。
主要负责人见表1
表1主要负责人
序号
姓名
文化程度
职称
职务
1
王立东
本科
工程师
四工区经理
2
黄松贵
本科
工程师
四工区总工
3
周海强
本科
工程师
试验室主任
4
周浩
本科
工程师
质检工程师
5
陈廷林
大专
技师
架子队队长
6
李春辉
大专
测量员
测量班班长
7
钱磊
本科
助理工程师
技术员
8
杨良
本科
助理工程师
技术员
9
白保安
高中
技师
领工员
10
谢孔亮
高中
技师
领工员
劳动力分配表见表2
表2劳动力分配表
工班名称
人数
职责范围
填料输送工班
15人
负责路基AB组土、A、B组土和C组土、级配碎石的运输
石的运输
摊铺工班
10人
负责路基AB组土、A、B组土和C组土、级配碎石的摊铺
碾压工班
5人
负责路基AB组土、A、B组土和C组土、级配碎石的碾压
混凝土工班
24人
负责路基混凝土基床的施工
3.2投入试验段施工的机械设备
试验段路基填筑主要采用挖掘机装、自卸车装运，推土机初步平整，路基碾压检测一体机碾压，平地机修整填筑表面。
所需机械设备见表3.
表3机械设备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
1
挖掘机
CAT-323D
台
2
良好
2
路基碾压检测一体机
25t
台
2
良好
4
推土机
ST-220
台
1
良好
4
平地机
PQ190Ⅱ-A
台
1
良好
5
洒水车
黄河少帅
辆
1
良好
6
自卸车
红岩
辆
5
良好
7
发电机
250Kw
台
2
良好
8
摊铺机
ABG423
台
2
良好
9
夯实机
PBVC-606
台
2
良好
3.3测量、检测仪器设备的配备（见表4）
表4测量检测设备
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
备注
1
全站仪
莱卡
套
1
合格
2
水准仪
台
1
合格
3
K30平板载荷仪
K30
套
1
合格
4
重型动力触探仪
N63.5
套
1
合格
7
EVD测试仪
套
1
合格
8
靠尺
3m
把
1
合格
4.路基试验段的施工准备
4.1弃土场选择
因基底处理需要挖除大量非适用于路基填料的种植土等地表原土，故需选取合适的地点作为弃土场。
按照本标段实施性施工组织设计要求，弃土场选用阜新市公墓后山东北侧，DIK535+920左侧1.29km，弃土方量162万方。
4.2测量工作
由测量班进行施工复测，放出线路中间桩位，加密水准点，确定路基横断面位置、原地面标高、填前碾压后标高，按1：
1.5坡度放出坡脚桩。
每10m测设一个断面，打中桩和边桩，并撒白灰线，边桩处设控制层厚的竹竿。
4.3基底处理
按照设计文件本段试验段路基在路基填筑前需进行基底处理。
本段路基基底按标高及设计坡度清理到位，根据测量放样的设计深度进行开挖，路基填料地段需要挖除地下以下50cm厚的种植土、杂草树木，并检查地表是否有泉水出露，如果有时应及时通知设计院处理。
原地面横坡坡率大于1:
5时，分台阶原地面清表，挖台阶应自上而下进行，沿线路横向挖台阶的宽度及高度应符合设计要求，沿线路纵向台阶宽度应不小于2m，然后换填ABC组填料，并整平碾压。
经监理工程师检验合格后方可进行路基A、B组土和C组土及混凝土填筑。
4.4断面复测
填前碾压完成并经验收达到规定的压实度后，对原地面进行断面测量，以确定填方工程数量，断面经监理工程师复核签字后即可测设路基坡脚线及中线。
4.5AB组、ABC组填料选择和室内试验
试验段AB组、A、B组土和C组土料源由局指试验室选择西扣莫村高林台西山取土场。
根据设计图纸要求，路基基床底层填料粒径应小于60mm，基床以下填料粒径应小于75mm。
所采用的AB组、ABC组填料均为天然的灰岩经破碎机加工而成，首先灰岩经破碎机进行第一次破碎，经输送带输送至筛分系统，经筛孔直径为60mm的筛筛分后，形成第一组料；大于60mm的料送至第2台破碎机再进行第二次加工破碎，形成第二组料；将第一组料与第二组料按一定比例掺拌均匀，形成最终的路基填筑所用B组填料。
当粒径、级配不满足基床以下填料要求时，经填料生产场破碎筛分后，再用于基床及基床以下部位的填筑。
其中，在进行填筑时，填料的最大粒径不得大于60mm。
（1）将料源块径大于100mm的进行二次解小，用皮带输送机将混合料输入破碎机破碎，再经孔径为60mm的振动筛筛分，使其生产填料的粒径全部小于60mm，振动筛下填料分别隔离堆放。
（2）堆放料时用装载机在振动筛出料口处及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的料堆，避免颗粒发生离析，以保证成品填料颗粒级配的均匀性。
（3）对破碎筛分出的集料的颗粒级配、颗粒密度等项目分批进行试验检测。
图1AB组土、ABC组填料生产工艺流程图
4.6级配碎石选择与检验
基床填料为C35混凝土，厚0.5m，C20混凝土，厚0.9m，混凝土基床下填筑0.85m级配碎石掺5%水泥，以下基床范围内填筑0.45m厚的AB组土，AB组土代C组土、级配碎石掺水泥采用厂拌法集中拌和，混凝土由3号拌和站供应。
（1）碎石粒径、级配及材料性能应符合《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）的规定。
颗粒的粒径、级配应符合“基床表层级配碎石粒径级配表表5中规定，不均匀系数CU不应小于25，且0.02mm以下的颗粒质量百分率应≤3%。
表5级配碎石粒径级配表
通过方孔筛孔边长（mm）过筛质量百分率（%）
45
31.5
22.4
7.1
1.7
0.5
0.1
100
82-100
67-91
41-75
13-46
7-32
0-5
（2）在粒径大于22.4mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不少于30%，同时用于基床级配碎石材料性能需满足
①粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨损率不大于30%；
②粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%；
③粒径小于0.5mm的细集料的液限不大于25%，其塑性指数小于6%；
④不含有黏土和其他杂质；
（3）与下部AB料之间应满足D15＜4d85的要求。
当与下部填土不能满足此项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。
5.填筑施工工艺
5.1施工工艺流程
本次试验段施工内容包括基底处理、基床以下路堤填筑、基床级配碎石填筑、基床混凝土填筑。
5.2路堤本体A、B组土和C组土、路基基床0.45m厚AB组土填筑工艺
5.2.1基底处理
基底应挖除草板、树皮等腐殖土，不得有积水，且平坦无大的凹坑。
基底标高应符合要求。
5.2.2路基填筑
路基填筑施工按照“三阶段、四区段、八流程”进行，三阶段即：
施工准备阶段、施工阶段、竣工阶段；四区段：
即填土区、平整区、碾压区、检测区；八流程即：
施工准备（测量、试验）→基底处理检测→分层填筑→摊铺平整→碾压夯实→检验签证→路面整修→边坡夯实。
根据施工组织设计安排，结合《铁路路基填筑工程连续压实控制规程》（TB10108-2011）、《京沈客专辽宁公司路基填筑工程连续压实控制技术实施细则》（试行）的规定，本标段选择有代表性路段、填料加装路基填筑连续压实控制系统进行填筑工艺试验，确定合理的压实厚度和最佳碾压遍数。
连续压实控制实施的四个关键环节如下：
设备检查（加载与量测设备）→相关性校验（连续指标与常规指标）→过程控制（控制压实程度和压实均匀性及稳定性）→质量检测（压实状态分布与压实薄弱区段）
基本原理
将振动压实机具作为加载设备，根据压实机具与路基之间的相互作用，通过路基结构的反作用力（抗力）来分析和评定路基的压实状态，进而实现碾压过程中压实质量的连续控制。
工艺流程见图2
图2路基填筑连续压实工艺流程
否否
是
否是
采用自卸汽车时，应根据车容量提前计算出堆料间距，并派专人负责指挥卸料，以保证料层厚薄均匀。
另外，为保证路堤全断面压实一致，边坡两侧各超宽填0.5m，防护之前刷坡。
每填筑3层或到基床底部时，必须恢复中线，重放边桩，以保证路堤结构尺寸，避免超填或欠填。
5.2.2.1摊铺整平
填料摊铺平整使用推土机进行初平，再用平地机进行终平，摊铺厚度采用量尺控制，并用水准仪测量记录松铺面的标高，保证摊铺面在纵向和横向平顺均匀，对渗水填料，平整面要做成4%的横向排水坡。
5.2.2.2洒水或晾晒
A、B组土填筑时应随时检测填料含水量，碾压前由试验室做标准击实试验确定最优含水率，若含水量过低，则可在路基上洒水拌合；若含水量过高，则可将土在路基上摊开晾晒或在取土坑内翻松晾晒，并适当减少填层厚度，确保填料含水量在最优含水率允许偏差范围内。
5.2.2.3碾压夯实
根据分层作业要求，采用路基碾压检测一体机压实，选择三种不同的松铺厚度分别进行试验，松铺厚度为33cm，35cm，38cm，每种填筑高度进行1次填筑工艺试验，以分别得出三种不同松铺厚度的压实参数和最佳含水率，通过分析，确定经济合理的松铺厚度和含水率。
（1）第一次试验
第一次试验，松铺厚度选38cm，填筑前根据选用的厚度和运输车辆装载数量用石灰画方格，每格卸一车，且路基两边挂方格严格控制每层填土厚度。
先用推土机进行粗平，再用平地机进行精平，最后用路基碾压检测一体机进行碾压。
压实顺序应按先两侧后中间，先慢后快，先静压后振动压再静压的操作程序进行碾压。
各区段交接处应互相重叠压实，纵向搭接长度2米，沿线路纵向行与行之间压实重叠应在0.4m，以保证无漏压，无死角，确保碾压的均匀性。
在每一层碾压三遍、五遍、八遍后即检测K30、压实系数，以后每碾压一遍进行一次检测，直到达到压实标准。
最后用水准仪测量达到压实质量标准的填层压实面高程，计算每层松铺系数。
并做好记录。
（2）第二次试验、第三次试验
第二次、第三次试验方法同第一次一致，松铺厚度分别采用35cm，33cm，并做好原始记录。
填筑完成后，在取得了对不同的松铺厚度进行碾压且压实指标达到设计要求的各种参数后，对原始记录进行整理，得出最佳的施工工艺参数，并整理成试验报告。
5.2.2.4质量检测
试验检测在每层压实三遍后进行压实标准检验，站场路基折合正线双线沿线路纵向每100m每压实层抽样检验压实系数6点，其中：
左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K304点，其中：
左、右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点。
路基本体压实标准见表6。
表6路基本体压实标准表
压实标准
碎石类
地基系数K30（MPa/m）
≥130
压实系数K
≥0.92
5.3基床级配碎石施工
5.3.1下承层检查
施工前，认真检查下承层，并认真清扫，如发现下承层层面上有明显松散、坑洞情况，应对其处理至合格，之后适量洒水湿润。
5.3.2施工放样
工程技术部用全站仪每10m定出级配碎石摊铺两侧坡脚线，在土路肩侧使用人工培土，以控制级配碎石摊铺宽度。
测量控制桩间距设10m一个，采取内、外边桩控制标高。
标高控制桩测设完成后，在施工段的两端打钢筋桩，用紧线器拉紧钢丝绳以不产生挠度为准，拉引力不小于800N,钢丝绳长度以100～200m为宜，且其直径为2mm或3mm。
松铺厚度分别以25cm，30cm分别进行摊铺，钢丝绳张紧完成以后，由测量人员把其固定在钢筋桩横杆的凹槽内用扎丝绑牢，接着调整横杆使钢丝绳平面位置到下承层顶面距离等于25cm，30cm。
由钢丝线来控制摊铺机的传感器，以控制级配碎石面高程。
5.3.3碾压机械、摊铺机械就位
混合料拌和前，认真检查摊铺机各个部位，保证各操作系统性能完好，然后移位就位、等料。
压路机停于摊铺机之后，并清理压路机轮。
5.3.4拌和
级配碎石采用集中厂拌法。
保证配料精确，性能完好。
为了使现场级配碎石能够在接近最佳含水量下碾压,在拌和过程中的加水量需要略高出配合比设计确定的最佳含水量0～2%，并根据天气、运距等因素实时调整，做到配料准确，拌和均匀，无粗细料离析现象。
拌和现场配备一名试验员跟踪检测拌和料的含水量及各种集料的配比情况，发现异常及时调整或停止生产。
含水量按要求频率检查，做好记录。
各料斗配备1-2名工作人员，时刻监视各料斗的上料下料情况，及时排除下料堵塞，不出现卡堵现象。
5.3.5运输
采用15～20t自卸汽车运料，料斗上用篷布覆盖，以减少混合料含水量的丧失。
运料车在摊铺作业面以外调头，倒退驶入摊铺现场，避免破坏下承层。
为了保证连续摊铺，现场存料车不少于5辆，卸车时，由专人指挥运料车在摊铺机前10-30cm处停车，避免撞击摊铺机。
5.3.6摊铺
摊铺前下承层路基表面应适量洒水，保持湿润。
采用ABG423型摊铺机和中大摊铺机进行摊铺。
在摊铺过程中，速度为1.5m/min～2.2m/min为宜，垫层在开始摊铺3～6米长时，现场技术人员立即检测摊铺面的标高及横坡，合格后，再继续摊铺。
正常施工时，摊铺机每前进10米，检测级配碎石摊铺顶面标高，检测位置同路基顶面检测位置，记录下数据，同时设专人检测摊铺平整度,不合格时,立即进行调整并记录。
在摊铺机前进过程中，两机纵向距离宜保持在５～８米之间，且相对距离要保持稳定。
螺旋搅拌笼两端的混合料高度要保持和送料螺旋同高或稍低，否则应立即停止摊铺，等混合料输送充足后再开始摊铺。
摊铺机行走时，应先传送混合料，再行走摊铺。
运输车应距摊铺机料斗10～30cm左右停车。
由摊铺机前顶靠住汽车后轮，再起斗卸料。
摊铺机行进时，应始终保持同路线方向行驶，摊铺机行走时标尺上自然垂落的左右测平传感器的中心应对准级配碎石左右控制边线，以保证摊铺宽度、厚度准确。
5.3.7碾压
混合料经摊铺与整型后,立即在级配碎石垫层全宽范围内进行碾压。
碾压过程中，级配碎石的表面始终保持潮湿，当混合料的含水量在最佳含水量（0～2％）时进行碾压。
如表面水蒸发得快，需要及时喷洒少量的水，以混合料表面润湿为准。
第一遍静压,第二、三遍采用强振2遍，第四遍碾压一遍后立即进行压实度检测，采用进行第5遍强振压实，第六遍采用强振碾压后，最后用碾压收光一遍。
碾压达到最大压实度后测量压实层顶面标高，通过2种松铺厚度分别计算压实系数，以确定合适的松铺厚度和压实系数。
我们采用横向垂直接头，用3m靠尺检测在平整度符合要求处，划直线铲除多余料，用装载机装运，运离施工地段，为今后接缝做好了前期准备工作。
在整个试验段的拌和、摊铺、碾压过程中，工程技术人员进行大频率的跟踪检测，检测结果见附表。
终压结束后，立即用土工布覆盖基层表面，并用水车均匀洒水进行养护。
5.3.8检验项目、频率及质量标准见表7：
表7级配碎石检测标准表
项次
检查项目
规定值/允许误差
检查方法和频率
1
压实度％
≥97%
每100m检测6个点，左、右距路基边线1.5m处各2点，路基中部2点
2
中线高程
±10
水准仪，每100m测5处
3
宽度（mm）
不小于设计值
尺量，每100m不少于5处
4
厚度（mm）
-20
每100m检测3个点
5
平整度（mm）
15
3m直尺:
每100m5个点
6
横坡度（％）
±0.5
水准仪:
每100m测5断面
7
含水量（%）
0～+2（最佳含水量）
每台拌和设备每天各1次
8
均匀性
色泽均匀一致，无离析现象、无超粒径材料
随时检查，工艺控制
9
级配
在规定范围内
每台拌和设备每天各1次
外观鉴定：
表面平整密实，边线整齐，无坑洼、软弹现象。
5.3.9质量要求
级配碎石掺水泥应在初凝前（4小时）使用完毕并压实。
5.3.10成型后的管理
成型后的级配碎石层实行交通限制，禁止急刹车和急转弯。
5.4路基基床混凝土施工
5.4.1验收级配碎石层
级配碎石层测试结果符合设计与规范要求后，对级配碎石层表面进行整修，测定平整度、横坡、中线、边线，检查几何尺寸，核对压实标准；洒灰打桩，标出里程，符合规范要求。
5.4.2混凝土施工
路基基床混凝土施工按照人工模筑法进行施工，混凝土采用3号拌和站集中拌和，用混凝土罐车运输至施工现场，用滑槽将混凝土灌注至模型内。
人工进行边角修补，养护方案采用“一布一膜”进行养护，并安排专人轮班养护作业。
5.4.2.1施工准备
路基基床混凝土施工应在级配碎石掺水泥层面上进行清理干净并洒水润湿，但不得积水，保持表层平整密实，清洁无杂物。
混凝土施工前，检测合格后方可开始施工.技术资料均准备完善，对各作业班组及现场管理人员进行技术交底。
机械设备及模型已到位，并进行了调试，满足施工需要。
5.4.2.2测量放样
在路基混凝土模板安装前,在直线上每10m将混凝土层的边线进行放样,为模板定位提供基准,并订出模板顶面安装线和混凝土层顶面高程,用于控制模板高度和混凝土顶面标高。
5.4.2.3模板安装
模筑施工时，混凝土两侧采用垂直立模方式，根据测量放样点，采用定型钢模进行侧模安装，定型钢模高度长度按照设计尺寸加工，钢模与钢模之间用插销连接牢固，保证接缝严密、平顺，端模尺寸按设计图纸加工，用钢纤加固，两侧模板利用模板间的插销用钢钎加活口丝杆进行加固，浇筑混凝土前，模板内侧应保证光滑无锈蚀，并涂刷脱模剂，安装完成后报请质检人员和监理工程师验收合格后方可浇筑混凝土。
5.4.2.4混凝土拌制、运输
在拌和站对砂、石含水率进行测定。
根据含水率修定理论配合比，确定施工配合比。
拌和料拌制完成后，取样测定坍落度，混凝土应保证在运输过程中不发生离析，且应充分搅拌，使各种材料混合均匀，颜色一致，采用混凝土罐车进行混凝土运输。
5.4.2.5混凝土浇筑施工
混凝土由混凝土罐车运至现场，倒退至施工作业面进行卸料，卸料应听从现场专人指挥，合理布料，减少不必要的工序。
混凝土基床每隔10m设置一道伸缩缝，宽2cm，缝内填充14mm厚聚氨酯密封胶，其下设直径22mm聚乙烯棒作为背衬材料，背衬材料下采用厚20mm的聚乙烯板填缝，混凝土基床下150mm设置止水带，土工布与止水带搭接铺设，搭接长度不小于0.1m，止水带长0.35m。
伸缩缝间采用传力杆连接，传力杆采用直径38mm的HRB400钢筋，横向间距0.3m，设置2排；封层及基床伸缩缝要
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