改良土填料填筑施工作业指导书.doc

A、B 组、改良土填料填筑施工作业指导书
1 目的
明确A、B 组、改良土填料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A、B 组、改良土填料填筑施工。
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》
长沙至昆明铁路客运专线湖南段站前工程CKTJ-8标段施工图设计文件
3 适用范围
适用于长沙至昆明铁路客运专线湖南段站前工程CKTJ-8标段A、B 组、改良土填料填筑施工。
4 材料要求
施工前对需改良的土料种类应进行核实，路堤填料种类、改良土外掺料（石灰或水泥）的种类及技术条件应符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验；填筑时对运至现场的填料进行抽样检验。 当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。
原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：
石灰应选用消解石灰或钙质生石灰，其指标应达到合格标准，石灰在使用前4～7 天充分消解。用石灰改良时，土中硫酸盐含量应小于0.8％，有机质含量小于5％；用水泥改良时,土中硫酸盐含量应小于0.25%。掺入水泥时，其初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h。
在设计规定范围内取土，取土时应清除树木、草皮以及表面腐殖土。
当土源发生变化时必须按要求重做配比试验。对符合要求的土质进行过筛处理，使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小，增加其表面积，并拌和均匀，能充分接触并发生反应。施工用水质应符合工程用水标准。
石灰、水泥等化学改良土外掺料的运输、使用应有环境保护的措施，外掺料应分类堆放、与原地面架空隔离，并有防风、雨设施，防止材料受潮、变质。冻土不能作为路基改良填料。
5 施工工艺及技术要求
改良土填筑施工工艺框图
合格
拌和机安装
土场选择
改良土土组成设计
土工试验
机械试运转与调试
改良土拌和
碎土机粉碎土
配合比报批
水泥鉴定
配合比试验
水泥
土场集料准备
N
下层检测验收
试验段施工
报监理单位确认
Y
改良土摊铺、平整
碾压夯实
压实度检测
改良土运输
测量放样
接逢处理
养生
检查验收
下一道工序
连续施工
不连续施工
边桩测设

施工准备

修建便道

场地清理

中线、高程复测
地基处理及验收

层厚、平整度
量测与控制

分层填筑

沉降观测设施安置

填料检验

厂拌改良土生产
不合格
填层每间隔1.5m，采用
冲击压路机进行追密碾压

5.1 路基填筑试验段
5.1.1 路基全面开工前，根据工程土类性质和填料性质、压实机械条件，分别选择一定长度的试验区段进行路基填筑试验，以选定与路基填筑、压实、检测有关的工艺参数；改良土配合比等施工工艺参数；确定新的快速试验检测办法与已规定的基本试验检测之间的相互关系等，验证和优化路基填筑施工方案，确定施工工艺参数。
5.1.2 试验段的目的是为取得施工经验及相关参数，检验施工机械组合，根据压实机械和路堤不同部位的压实标准来确定松铺厚度、混合料土的最佳含水量、达到设计要求密实度的碾压遍数等，以确定最佳的组合方案。将以上资料整理上报监理工程师批准后，指导此项工程的路基施工。
5.1.3 试验段的选择：
试验段一般应选择具有代表性的地段。试验段应选在填方工程数量集中、施工时间较长或需要尽早开工填筑完成的地段当沿线填筑的土质变化较大时，试验段应选在土质较好而且对今后施工有广泛指导作用的地段。
5.2 改良土配合比
基床以下路堤本体及基床底层为改良土填筑，其中基床以下路堤本体的垫层(厚度不小于1.0m 其顶面不低于原地面)为水泥改良（P·032.5 水泥的掺量为干土质量的5%～7%）；路堤本体不浸水路堤为石灰改良土（钙质消石灰的掺量为干土质量的8%～10%），浸水路堤为水泥改良土（P·032.5水泥的掺量为干土质量的3%～5%）。基床底层为厚度2.3m 的水泥改良土（P·032.5 水泥的掺量为干土质量的5%～7%）。改良土的具体配合比根据设计要求和取土场土料的塑性指数及液限、塑限等指标通过试验室进行试验确定。
5.3 劳动力、机械设备配置
人员、机械设备应结合试验段确定的施工方案、机械、人员的的组合、工期要求进行合理配置。
改良土施工劳力与机械设备配置分为两个大的部分既改良土拌合站和路堤填筑区的各个施工单元。
其中改良土拌合站的数量和厂拌设备生产能力根据各标段的工程数量和工期要求进行配置，一般厂拌设备生产能力宜高于均衡施工能力的1.2～1.5 倍。
改良土拌合站的主要机械设备：改良土厂拌设备、挖掘机、装载机、碎土设施。
每个改良土拌合站供应数个路堤填筑区的施工单元。每个施工单元为一个完整的作业区，包含四个区段既：填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段。
每个施工单元人员配置：领工员2 名；指挥卸土位置人员2 名；测量及试验检测人员4～6 人；其他机械工、普工30～50 人。
路堤填筑区施工单元的主要机械设备：推土机、平地机、压路机、自
卸汽车。
5.4 施工方法及工艺
5.4.1 施工方法
⑴改良土的拌和全部采用在拌和厂集中厂拌。
⑵施工前按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。 改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度能达到设计要求。
⑶在大面积填筑前，根据初选的摊铺、拌和、碾压机械及试生产出的改良土填料，在选取长度不小于100m 的地段进行填筑压实工艺试验，确定工艺参数，并报监理单位确认。施工区段应按填筑阶段的不同进行划分，一般宜划分为底层准备区段、拌和摊铺区段、碾压整型区段、检测报验区段。改良土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质量控制措施，确保路基压实质量。
5.4.2 施工工艺
⑴验收下承层：
填筑前应检查基底几何尺寸，核对压实标准（进行相关工序的检测与验收），不符合标准的基底应进行处理，使其达到验收标准。
⑵测量放样：
在施工现场附近引临时水准点，报监理审批，严格控制标高；在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距不宜大于10m，横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。在两侧路肩边缘外设指示桩,在方格网内用白灰点控制自卸车倒土密度，以此控制每层的摊铺厚度。
⑶拌和：
改良土混合料采用稳定土拌和设备在拌和场集中进行拌和，同时配备碎土设备消除土壤的土块。标定计量设备，调整好出料口单位时间出料量，使进入拌和设备内的各种料符合配比要求；并且要特别关注正式拌和时，能否作到出料口单位时间出料量与标定时基本一致，有无出料口堵塞等不正常情况。在拌和设备内拌制改良土混合料时，需拌和均匀，混合料中不应含有大于10mm 的土块和未消解石灰颗粒；并应使混合料的组成和含水率（要根据天气情况调整拌和时的含水率与碾压时最佳含水率的关系）达到规定的要求。在正式拌制改良土混合料之前，必须先调试所用的厂拌设备，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厂拌工艺参数。
改良土混合料的最佳含水量控制方案是如土的天然含水量距最佳含水量差距不大时，在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。如土料的天然含水量过大，事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰对降低含水量效果较好。现场摊铺后混合料的颜色应均一。
⑷运输：
采用大吨位自卸车运输。拌合好的混合料应尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中应覆盖，减少水分损失。
⑸摊铺：
根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度。在填筑场地按照每车土方的数量及摊铺厚度，用白灰点控制自卸车倒土密度，同时埋桩挂线，标示松铺厚度；混合料摊铺完后，先用平地机初平和整形，再用压路机快速碾压l～2 遍。对于出现的坑洼应进行平整。混合料应先初平，后精平，设专人及时铲除离析混合料，补以新混合料。分层填筑压实厚度根据压实机具和试验段确定的方法进行，一般宜控制在20～28cm。混合料应全断面均匀摊铺，不得出现纵向接缝，不宜中断。当因故中断超过2h 时，应设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。整型应按规定的坡度和路拱进行，并特别注意接缝处的整平。在整型过程中，严禁车辆通行。初步整型后，检查混合料的松铺厚度，必要时应进行补料或减料。
⑹碾压：
当混合料接近最佳含水率时，用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。
碾压过程中，表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。碾压结束之前，应用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。
⑺养生：
改良土碾压完成后，如不能连续施工应进行养生，使改良土表面保湿养生不少于7 天。养生期间勿使改良土过湿，更不能忽干忽湿，应控制好交通，除洒水车外应封闭交通。当改良土分层施工时，下层检验如压实度、平整度等指标合格后，上层填土能连续施工时可不进行专门的养生期。
5.5 主要技术措施
5.5.1 技术措施
石灰改良土的石灰选用消解石灰，其指标应达到现行的试验规程标准。
水泥改良土掺入水泥时，水泥的初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h（要注意控制水泥改良土从拌和到碾压完成的施工时间，一般不宜大于4 个小时）。
对符合要求的土质进行过筛处理，使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小，增加其表面积，并拌和均匀，能充分接触并发生反应，同时石灰应进行充分的消解，拌合站设多个石灰消解池，消解石灰的时间不小于7 天，保证石灰充分消解且能够不间断的连续供应。这是化学改良土填料质量控制的关键，为了获得预期的效果，尚需对含水量、含灰率，石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、外掺料剂量（石灰或水泥）进行严格控制。其中最佳含水量控制方案是：如果土的天然含水量距最佳含水量差距不大时，在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时，考虑在

制拌合过程中的施工质量,确保拌合熟料的均匀性。使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小，增加其表面积，并拌和均匀，能充分接触并发生反应。这是化学改良土填料质量控制的关键，为了获得预期的效果，尚需对含水量、含灰率(水泥含量)，石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行严格控制。
⑹对初步确定使用的混合料,应进行重型击实试验,计算最佳含水率和最大干密度,并进行7d 无侧限抗压强度的试验,无侧限抗压强度必须符合设计要求。
6.2 检验
⑴基床底层及基床以下路堤工程质量检测
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）和《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》规定的试验方法检验。
⑵对需改良的土料种类、质量应符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验；填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。
检验方法：按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
⑶改良土外掺料的种类及技术条件应符合设计要求。
检验方法：检查每批产品的生产检验报告和产品合格证，并在料场的5个不同部位等量取样，总计取样不少于12kg，按有关规定试验方法进行检验。
⑷对进入摊铺场地的混合料进土团粒和生石灰块的检查，在100m2面积内随机检查3 个点。检验方法：土团粒检查采用孔径为10mm的筛子，标准为不能有筛余量；生石灰块检查采用孔径5mm的筛子，标准为不能有筛余量。
⑸改良土填筑压实质量应符合表6.2-3 的规定。
检验频数：每层每500m2检验一个点。
检验方法：压实系数检验宜用环刀法。
改良土压实质量检验应与施工紧密配合，要考虑现场检验压实质量不合格时，仍给碾压留有时间。质量检验以密实度为主，其它如K30、Ev2、Evd 不作为施工时的主要检验项目，因刚碾压后不代表后期的状况，很可能当时测定的结果达不到后期要求的值，密实度与K30、Ev2、Evd 的对应关系可通过路基填筑试验段进行对比试验确定（建立各指标间的相互关系，达到质量评价的目的）。因此压实质量检验以密实度为主，并且在施工过程中在时间上与施工密切配合，且要求监理工程师在检测过程中进行见证和确认，确保检测结果的真实可靠。
⑹无侧限抗压强度应符合设计要求。
检验频数：每层每1000m2检查一组；
检验方法：按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。从已摊铺好填料的地段现场抽样，在室内按要求的压实度成型，进行无侧限抗压强度试验。
为了加强施工过程控制和研究各种检测方法之间的关系，路基改良土用四个指标控制：压实度、强度、颗粒粒径、含灰率。
检测主要内容为：压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2、颗粒粒径、含灰率。
压实系数K 检测方法：环刀法、灌砂法、核子湿度密度仪法，宜以环刀法为主。
强度检测方法：K30 平板载荷试验、Evd动态平板载荷试验、Ev2 静态平板载荷试验。检验频数：为每层500m2检验一处。