9、基床表层级配碎石施工作业指导书.doc

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基床表层级配碎石施工作业指导书
1 目的
明确基床表层级配碎石填筑作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范基床表层级配碎石拌和、填筑施工。
2 编制依据
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路路基工程施工技术指南》
《合福客运专线施工图设计文件》
3 适用范围
适用于适用于新建合福铁路客运专线Ⅴ标段路基基床表层级配碎石施工。
4 基床表层级配碎石填料要求
基层表层级配碎石采用的碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件的规定》（科技基[2005]101号）。级配碎石必须严格控制0.5mm以下细集料的含量及其液限和塑性指数。选用品质优良的原材料是确保级配碎石质量的基础。要确保筛选并按比例混合组成的级配碎石混合料的粒径、级配及品质指标符合规定的要求。
基床表层填料采用级配碎石，其规格应符合下列要求：
（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）不得含有黏土及其它杂质。
级配碎石的粒径级配应符合下页表中规定，且不均匀系数U=D60/D10不得小于15，0.02mm以下的颗粒含量百分率不得大于3%。
基床表层填料材质、级配必须经室内试验及现场填筑压实工艺试验，保证其孔隙率、地基系数、变形模量及动态变形模量符合设计及验标要求并确定填筑工艺参数，方可正式填筑。
基床表层级配碎石粒径级配范围表
方孔筛孔边长（mm）
0.1
0.5
1.7
7.1
22.4
31.5
45
过筛质量百分率（%）
0~11
7~32
13~46
41~75
67~91
82~100
100
5 施工工艺流程及技术要求
5.1主要机械设备配置
挖掘机厂拌、装载机、推土机、碎石设备、平地机、压路机、自卸汽车、级配碎石拌和设备、级配碎石摊铺机
5.2施工方法及工艺
5.2.1施工方法
⑴施工前应做好级配碎石备料工作，拌和场内不同粒径的碎石、砂砾等集料应分别堆放。
⑵基床表层级配碎石必须采用厂拌法施工。拌和设备应计量准确，混合料必须进行材质及级配试验，材质及级配均要符合设计和规范的要求。正式拌合前，调试厂拌设备。
⑶基床表层填筑前应检查基床底层几何尺寸，核对压实标准，不符合标准的基床底层应进行修整，达到基床底层验收标准。
⑷在大面积填筑前，应根据初选的摊铺、碾压机械及试生产出的填料，进行现场填筑压实工艺试验，确定填料级配、施工含水率、混合料颗粒密度、松铺厚度和碾压遍数、机械配套方案、施工组织等工艺参数。
⑸基床表层的填筑宜按验收基床底层、搅拌运输、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。
⑹基床表层的填筑按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工工艺和质量控制措施，确保路基压实质量。
5.2.2施工工艺
⑴填筑前对所需的材料作全面的检查，并提前作好储料的一切准备工作，并有足够的储料场和储料设备，保证基床表层的正常铺筑。
⑵验收基床底层：
基床表层填筑前应检查基床底层几何尺寸，核对压实标准，不符合标准的基床底层应进行修整，达到基床底层验收标准。
⑶测量放样：平点引至施工现场附近的桥台或涵洞冒石上，以保证测量时能一镜子看完为原则，并报监理审批，严格控制标高；测量方法按二等水准测量方法执行，按10m一桩，放中线和边线，设置钢丝绳基准线。
⑷拌和：级配碎石混合料用级配碎石拌和设备在拌和厂集中进行拌和，混合料需拌和均匀，采用不同粒径的碎石和石屑，按预定配合比在拌和设备内拌制级配碎石混合料。在正式拌制级配碎石混合料之前，必须先调试所用的厂拌设备，使混合料的颗粒组成、级配和含水量都能达到规定的要求，并通过试验段的试拌、试铺总结的各种施工参数进一步合理的调整和确定拌和需要各种级配的碎石数量，以使基床表层的级配碎石填层具有更好的强度和刚度。
⑸运输：装料时，车要有规律的移动，使混合料在装车时不致产生离析。采用大吨位自卸车运输。并保证足够的运输车辆，确保摊铺机能够不间断的连续摊铺。车辆运输过程中用防水蓬布覆盖。运料汽车在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中汽车挂空挡，靠摊铺机推动前进，以确保摊铺层的平整度。
⑹摊铺：摊铺时以日进度需要量和拌和设备的产量为度，合理计算卸料需要量。
基床表层下层厚度为25cm，顶层厚度为15cm。级配碎石虚铺厚度的确定应考虑路基中部与边部，每层的摊铺压实厚度的不同因素而分别对待。根据B组填料试验段成果及施工经验推算，基床表层下层虚铺厚度控制在28cm（边部30cm），顶层虚铺厚度控制在16cm（边部18cm）。
基床表层下层根据测放的中桩及边桩采用人工挂线的方法。两侧挂线每10m立一标高桩，中间每20m在桩旁插上标杆，并用白胶布标注级配碎石的虚铺高度。拌和好的混合料运至铺筑现场，按事先计算好的每车混合料摊铺面积，等距离堆放成桩。按先两侧后中央的顺序，采用推土机沿线路纵向摊铺集料，边缘的摊铺厚度要比其他位置高2cm，然后采用平地机进行整平。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平。在曲线段，平地机由内侧向外刮平。平地机终平时根据挂线高度挂平，对不均匀处及坑洼处，由人工配合进行修整，避免出现集料离析。平地机平整采用“一粗、二细、三精平”的原则，平地机初平后，用压路机静压，在初平的路段上快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。终平碾压以前，要进行跟踪测量，严格控制横坡及平整度。布料缷堆、初平、终平全过程由专人指挥，人工用铁锹等工具辅助，防止集料沿路基边坡溜滑损失浪费，并提示机械在路基边缘作业安全。
顶层除崔家坳特大桥～古塘特大桥段路基（≥60m）计划采用摊铺机进行摊铺外，其余路段均采用平地机进行摊铺。分左右两幅进行施工，在前进方向两侧挂基准线，横向坡由平地机（摊铺机）控制，摊铺过程中，先施工左幅，每向前摊铺平100m后倒车施工右幅，施工前由人工切齐中缝，左幅在碾压时靠近中缝0.5m内不碾压。右幅由左幅铺设完毕的碎石面控制标高，由滑鞋控制，横坡与左层相反。两条摊铺带相接处要有2～5cm的搭接。铺设完毕，左右两幅接缝处同时碾压，以保证路拱。
摊铺机的摊铺强度控制在300t/h或500t/h左右，与拌和站的能力匹配。摊铺速度控制在1.5～2.0m/min，防止过快造成混合料离析。
⑺碾压：采用三轮压路机、重型光轮振动压路机进行碾压，按实验段确定的碾压遍数和程序进行压实，使其达到规定压实度，且表面须平整，各项指标符合设计要求。碾压作业前，如碎石表面水分已蒸发干燥，则必须在静压后适量撒水湿润表面，然后微振1遍，强振8遍。直线地段，应由两侧路肩开始向路中心碾压，即先边后中；曲线地段，应由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压遵循先轻后重、先慢后快的原则。各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接压实长度≮2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠≮40cm，上下两层填筑接头应错开≮3.0m，工作走行速度为0.8m/s。碾压时要保证边缘和加密部分压实到位。压实遍数由试验人员现场实测确定。对于基床表层下层，先静压2遍，再弱振2遍，强振3遍，弱振2遍，最后静压2遍收光整平；对于基床表层上层，先静压2遍，再弱振21遍，强振2遍，最后静压2遍整平收光。施工过程中，技术人员要跟班作业，随时检查横向坡度和坡肩高程。并要经常用直尺检验表面平整度。出现不均匀处由人工及时修理平整。
⑻检测：每层施工完成后进行自检，合格后报验监理工程师抽检，严格按照验标及技术指南要求的试验方法、试验点数、检验频次，逐层分段、分部进行试验检测。
拌和、运输、摊铺、碾压、检测这一系列作业，需要在工艺性试验中确定工艺流程，这之中要根据混合料的初凝时间，组织好一个作业段的施工，并制定相关标准，如碾压遍数，作到达到要求的遍数，经一次检验能够合格。
各类填料及压实标准应符合规定，凡检验不合格者，不得进行下一道工序施工。
施工工艺流程框图见下页。
5.3主要技术措施
5.3.1技术措施
⑴基层表层级配碎石采用的碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基层表层级配碎石暂行技术条件》的规定。级配碎石必须严格控制0.5mm以下细集料的含量及其液限和塑性指数。选用品质优良的原材料是确保级配碎石质量的基础。要确保筛选并按比例混合组成的级配碎石混合料的粒径、级配及品质指标符合规定的要求。
⑵每一压实层全宽应采用同一种类的填料。采用重型振动压路机严格按照试验段确定的压实参数控制压实速度和压实遍数。分层的压实厚度按试验段确定的方案控制。
基床表层级配碎石施工工艺框图
验收基床
底层区段
搅拌运
输区段
摊铺碾压区段
检测修整阶段
测
量
放
样
检
验
修整基床底层

拌合

运输

碾
压

修整养护

摊铺

检测
试验

⑶通过质量检测了解施工过程的质量情况，对达不到质量要求的检验项目，进行分析和研究，查明原因，制定改进措施和工艺，加强施工质量管理，确保基床表层路基质量满足设计要求。
⑷要特别重视对路基内接口、沉降变形监测设施及结构物等周围的填料摊铺整形和碾压。压路机在构造物接头处、拐角、接口、沉降变形监测等基础周围部分不能靠近压实时，采用小型压实机具或振动夯板压实，并采取相应的加固措施。电缆槽、声屏障与接触网等基础的施工与路基工程同步实施，路基成型一段，基础成型一段。并对各类与路基同步施工的接口、沉降变形监测设施，在施工前根据设计图纸和相关文件要求制订有针对性和详细的作业指导书或技术交底，并加强检查与监测。确保路基表层和与路基同步施工的接口、沉降变形监测设施及结构物的施工质量和安全。
⑸基床表层级配碎石填筑压实标准采用K30、n、Evd三项指标控制。压实标准及检验数量应符合规定。对填筑压实质量可疑地段，应根据工程质量控制的需要，增加检验的点数。
5.3.2 不同专业之间的衔接及接口管理技术措施
客运专线路基内及路肩上各附属构筑物（包括电缆槽、接触网、声屏障、综合接地线、预埋设施、信号电缆过轨钢管、防灾安全监控等设备）多，相关专业之间的衔接质量控制要细化到施工工序及施工过程中，确保不得因各种设施的施工而损坏和危及各接口工程的稳固和安全。
接口管理中协调好与各相关专业的衔接，并提前确定接口界面问题和解决方案。按照接口管理程序暨：“识别→确认→定义→分配→解决→测试”进行接口管理。同时和各相关专业间的接口管理互相勾通和交流，了解接口间有那些要求，使接口管理工作贯穿于整个项目工作中。
5.3.3注意事项：
⑴集料配合比应经过反复试验比选，既要按颗粒级配要求和是否易于达到压实质量标准两方面验证，还要兼顾各种集料的生产比例，以保证施工质量，降低工程成本。
⑵基层表层级配碎石及下部填土之间应满足D15＜4d85的要求。当与下部填土之间不能满足此项要求时，基层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（当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制）。
⑶基床表层级配碎石应分层填筑，每层的最大填筑压实厚度不得大于25cm，最小填筑压实厚度不得小15cm，具体的摊铺厚度及碾压遍数按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。
⑷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，并注意调整其含水率，纵向应避免工作缝。
⑸级配碎石的施工，含水量是控制能否碾压密实的关键。施工碾压的含水量在最佳含水量±1％范围内时，最易达到压实标准。由于考虑运输和施工过程中的损失，厂拌时含水量提高1％～2％左右。
⑹为使基床底层不受破坏，同时保证基床表层施工质量，阴雨天不宜组织级配碎石的铺筑施工。施工中应随填随压，严禁过度作业。铺筑过程中，气温较高时，摊铺完的应及时静压收面，避免水分散失；施工中如遇到降雨时，对以上到路基上的集料应立即摊铺和静压，并进行覆盖。切忌雨后进行摊铺作业，以避免路基泥土污染级配碎石。
⑺机械施工完后，难免有局部凹坑和集料窝，应用人工进行处理。补坑时，不能掺2～4cm碎石，只能用0.5～1cm，0.5～2cm碎石和石粉按适当比例拌和后，由人工用铁锹抛洒补平，然后用压路机压实。处理集料窝时，应用铁耙子把集料耙出来，然后用0.5～1cm碎石和石粉按适当比例拌和以后，由人工抛洒填平，再用压路机压实。无论补坑和处理集料窝，在补压之前应喷洒适当的水。
⑻局部表面不平整应进行补平，碾压后的基床表层质量应符合设计要求。对构造物等基础周围采用人工及小型机具摊铺整形，小型振动夯实机具夯实。
⑼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和整形。
⑽级配碎石碾压完成后及时检测，往往孔隙率能够达到指标要求，而地基系数K30值达不到指标值。这是由于级配碎石随其内含水量的蒸发而存在一个板结的过程，并且地基系数K30值随着板结而增长。因此，检测应在3d后进行，这样测得的K30值较准确。
⑾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，防止表层扰动破坏。严禁在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车。
6、机械设备配置
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
稳定土厂拌设备
WCZ-300
套
4

2
装载机
ZL50E
台
4

3
摊铺机
待定
台
1

4
振动压路机
YZ18C
台
4

5
平地机
PY180
台
4

6
推土机
待定
台
1

7
自缷汽车
东风、解放
台
10

7、劳动力组织
7.1 级配碎石厂拌
一个施工班组人员配备：
序号
工种
人数
工作范围
1
领工员
1
工地指挥
2
机械技术员
1
机械维修和操作机械
3
电工
1
机械电线路或供电线路的维修和操作机械
4
司机
2
装载机上料
5
辅助用工
4
清理残料，疏通料斗
6
试验工
1
控制集料质量、级配、含水量
合计
10

7.2 级配碎石填筑
一个施工班组人员配备：
序号
工种
人数
工作范围
1
队长
1
现场总指挥
2
技术员
2
负责技术质量
3
试验工
1
现场检测
4
司机
8
自卸车的运输
5
司机
2
推土机的摊平
6
司机
1
平地机的精平
7
司机
2
压路机的碾压
8
司机
（1）
摊铺机的摊平（选用）
9
辅助工
8
培边坡
合计
25（26）
采用摊铺机的26人，正常施工25人
8 基床表层级配碎石质量控制与检测
8.1基床表层质量控制
⑴路基基床表层质量控制要点主要抓好三个方面：填料与原材料控制；施工过程控制；试验与检测控制。
⑵严格控制填料及原材料质量，制定原材料的进货检验和进场前检查验收制度，杜绝不合格的材料进场。级配碎石选料标准应满足材料的规格、材质和级配的有关规定。路堤填料种类及原材料质量应符合设计要求。
⑶严格按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工质量控制措施，确保路基工程质量。
8.2基床表层质量检测
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》有关规定的试验方法检验。
⑴各种集料进场过程中，每2000m3进行一次颗粒级配检验，并进行试配混合料的颗粒级配、颗粒密度、重型击实的最大干密度、最优含水率试验，基床表层级配碎石同时进行黏土团和其他杂质含量的检验（其他项目每料场抽样检验不少于3次），过渡段级配碎石同时进行针状和片状颗粒含量、质软易碎颗粒含量、黏土团及其他杂质含量检验，其检测指标符合设计要求。
⑵每工班生产混合料前测定粗细集料的含水率，换算施工配合比。级配碎石混合料拌和生产过程中，随时观察目测混合料级配和含水率变化情况，正常情况下，每一工作班抽检三次（每次不大于2000m3），第一次必须在拌和开始时检验，如发现生产过程有异常，增加抽查试验次数，根据颗粒级配、含水量、水泥含量检测信息及时调整配料比例，使混合料符合要求。
检验方法：在料场抽样进行室内试验，并在每层的填料过程中目测检查级配有无明显变化。
⑶Evd测试
Evd动态变形模量测试基本原理：利用落锤从一定高度自由下落在阻尼装置上，产生的瞬间冲击荷载，通过阻尼装置及传力系统传递给直径300mm的承载板，在承载板下面（即测试面）产生的动应力，使承载板发生沉陷s—即承载板振动的振幅，由沉陷测定仪采集记录下来。沉陷值s越大，则被测点的承载力越小；反之，越大。
Evd动态变形模量测试仪的标定：出厂前标定，每年标定一次，修理后标定，使用者每三个月校验标定记录中的落锤落距。
掺加水泥的级配碎石存在凝固的问题，采用灌砂或灌水法检验孔隙率，要考虑检验不合格时有继续进行碾压的时间。要求针对级配碎石生产能力、初凝时间、摊铺碾压设备等条件，计划好一个循环工作段。在该段从级配碎石的拌合、运输、摊铺碾压、孔隙率检查要在初凝要求的时间内完成，并留有补压的余地。

基床表层填筑压实质量控制标准、检验数量及检验方法
压实标准
级配碎石
检测频次和取样部位
地基系数K30(MPa/m)
≥190
在表层顶面每100m检测4点，距路肩边1.5m处左右各1点，路基中部2点。
孔隙率n
＜18%
每层沿纵向每100m检测6点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。
变形模量Ev2
≥120

动态变形模量Evd（MPa）
≥55
每层沿纵向每100m检测6点，距路肩边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。

基床表层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项 目
允 许 偏 差
施工单位检验数量
检验方法
1
中线高程
±10mm
沿线路纵向每100m抽样检验5点
水准仪测
2
路肩高程
±10mm
沿线路纵向每100m抽样检验5点
水准仪测
3
中线至路肩边缘距离
0，＋20mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
4
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
5
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
6
平整度
不大于10mm
沿线路纵向每100m抽样检验10点
2.5m长直尺量
7
厚度
-20mm
沿线路纵向每100m抽样检验3点
水准仪测量

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