新建海南西环铁路XHZQ-3标第一分部
DK65+160~DK65+270基床底层改良土试验段施工总结
根据路基工程设计图和客货共线铁路路基工程施工技术指南及铁路路基工程施工质量验收暂行标准的要求在路基大面积施工前,要进行工艺性试验,以便确定具体的施工工艺,指导后续施工。现已根据经审批的试验段技术方案进行了工艺性试验,对施工的各个环节进行了总结。现将具体的情况汇报如下:
一、试验段概况
DK65+160~DK65+270改良土试验段路基全长为110m,全部为路堤。该里程段位于临高-银滩区间,地势平坦开阔。试验段施工前地基处理已完成。本段路基基床底层填料组成:基床底层为不小于6%的水泥改良土填筑。
二、试验目的
1、确定改良土填筑作业的工艺流程、操作要点,指导、规范改良土拌和、填筑施工。
2、确定适宜的松铺厚度、填料在各个阶段最佳含水量,满足规范、验标和设计要求,同时掌握碾压遍数和时间要求。
3、取得施工经验,确定路基填筑、摊铺、平整、压实、检测有关的工艺参数,验证和优化路基填筑施工方案。
三、试验依据
1.1、《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2004]8号);
1.2、《新建铁路海南西环线路基设计对施工的技术要求》(初稿); 1.3、《铁路路基施工规范》(TB10202-2002); 1.4、《铁路路基设计规范》(TB10001-2005); 1.5、《铁路工程土工试验方法》(TB1012-2010);
1.6、《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TB202-2008); 1.7、海南西环线海口至凤凰机场段施工图设计; 1.8、建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。 四、试验阶段准备工作 4.1、材料准备
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1)土料:DK66+480取土场 2)水泥:天涯P.O42.5水泥 4.2、施工机械设备配置
根据路基填筑宽度和施工段长度,遵循经济、科学、合理的原则,为该段水泥改良土施工配置了如下机械设备
主要施工机械、设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6
4.3测量设备 全站仪1套,水准仪1台,水准尺等。 4.4 检测仪器设备表
测量·检测仪器设备表 序号 1 2 仪器设备名称 GPS仪器 水准仪 规格型号 上海华测 拓普康ATB4 YB-150,Ф300mm Ф150mm 6611 ZJZ-2D 4.5kg 单位 套 台 套 个 台 台 台 数检定状态 备注 量 1 1 1 1 1 1 1 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 名称 挖掘机 推土机 平地机 压路机 洒水车 自卸车 功率、容量 PC220 140KW PY160 20t 8m3 单位 台 台 台 台 辆 辆 数量 1 1 1 1 2 15 3 K30 平板载荷仪 4 5 6 灌砂筒 振筛机 自动击实仪 7 手动重型击实仪 中铁七局集团 2
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8 9 土壤筛 自动液塑限联合测定仪 ¢30cm LP-100D(数显) 101-3 10kg ¢150mm ¢200mm ¢150mm 2000g 0.01g 5000g 0.1g 感量0.001g称量200g 感量1g称量30kg ¢70 套 台 台 个 套 套 个 套 台 台 台 台 把 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 4 2 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 10 电热鼓风干燥箱 11 轻型动力触探仪 12 13 14 灌砂筒及托盘 灌砂筒及托盘 击实筒 15 K30平板荷载仪 16 17 18 19 20
4.5项目部结构图
电子天平 电子天平 电子天平 电子称(可用电池) 环刀 项目经理 陈兆波 总工 闫俊文 安全总监 许祥 书记 张永祥 工程部 冯凯 安质环保部 李洋 物资部 房峰峰 财务部 张明 综合部 黄军峰 试验室 张铁月 第一架子队 负责人:国应丰 第二架子队 负责人:赵二 第三架子队 负责人:吕国强 4.6参加施工人员进场情况
①管理、技术、质检、检测人员已全部到位,人员名单及相关资料见表1:
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表1: 主要施工人员表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 职务 生产负责人 技术负责人 质检员 生产负责人 技术负责人 质检员 生产负责人 技术负责人 质检员 安全工程师 试验员 测量工程师 姓名 国应丰 方吉 左鹏 赵二 蒋志权 邓建伟 吕国强 薛龙军 冯东东 李洋 国佳 刘秦博 职称 助理工程师 工程师 工程师 工程师 助理工程师 工程师 工程师 助理工程师 助理工程师 工程师 备注 一队 一队 一队 二队 二队 二队 三队 三队 三队 ②生产工人参加试验段施工的生产工人还有工班长和14 名机械、汽车司机,均已经到位。
4.7、试验技术工作准备
1)土料检验:在存土区对需要进行改良的土料取样进行检验。检验频率为每5000m31组,经检验,该土料为低液限粉质粘土,液限27.6%,塑限16.3%,塑性指数11.3。
2)水泥的检验,经对天涯P.O42.5水泥取样检验,水泥技术性能符合要求,其初凝时间为185min,终凝时间为255min。
3)水泥改良土配合比的选定:经试验选定的水泥改良土配合比,基床底层水泥掺量为6%, 7天无侧限抗压强度大于350Kpa。
4)水泥改良土最大密度、最佳含水量的确定:根据水泥改良土配合比,在试验室内进行重型击实试验, 6%水泥改良土最大干密度1.58g/cm3,最优含水量27.4%。
6、测量准备
施工前,在试验段附近增设了导线控制点和水准点,满足了试验段施工需要。 五、施工工艺设计
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根据水泥性能指标、粉质黏土水泥改良土的特性,气候环境情况、施工机械能力,通过计算和分析,拟订了如下施工工艺。
1、工艺流程
工艺流程见工艺框图如下: 2、土料的选取和存放
用于改良土施工的原土取自DK66+480取土场,拌合站位于DK66+480线路左侧80m,采用先取土在拌合站附近堆放,以保证拌合站对土的需要。
3、混合料含水量控制
由于在水泥掺入后、碎土、拌和、摊铺碾压等过程含水量均存在损失,经现场实测,综合含水量损失约在2%,为保证改良土在最佳含水量的情况下碾压,素土含水量按较最佳含水量大2%控制。
水泥土的最佳含水量为27.4%,而素土含水量需按较最佳含水量大2%控制,,含水量偏高时,提前进行晾晒。
施工工艺框图
填 土 区 段 改良土填筑 压实工序图 准备阶段 施工阶段 整修验收阶段 整 平区 段 摊 铺 整 平 压 实 区 段 检 测 区 段 施 工 测 量 地 基 处 理 分 层 填 土 洒 水 晾 晒 碾 压 密 实 检 测 签 证 路 基 修 整 中铁七局集团 5
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4、水泥改良土拌和
改良土采用WCB5000型拌和机在拌和场集中进行拌和,施工前,对拌和机计量设备进行标定,并进行试拌,调整好出料口单位时间出料量,使进行拌和设备内的各种材料符合配合比要求,并且做到出料口单位时间出料量与标定时基本一致,无出料口堵塞等不正常情况。使拌和好的混合料,拌和均匀,色泽一致,无灰团、灰条、花面现象。
6、混合料运输
拌和好的混合料采用22m3自卸车尽快运输到施工现场,大风和烈日天气,混合料在运送过程中用彩条布进行覆盖,减少水分损失。
7、下承层检查
填筑前检查下承层(或基底)几何尺寸,核对压实标准(或基底承载力),符合标准要求时方可进行施工。
8、测量放线
填筑前进行施工放线,放出填层中线和填筑边线。为保证填层边部的压实效果,在填层两侧比路基设计宽度各加50cm。
根据测设的填筑边线,每5m插打标尺,按松铺厚度挂线,用于控制铺土边界和铺土厚度。水泥改良土的松铺度控制在35cm以内,试验时,先取松铺厚度35cm进行施工,如果满足要求,则不进行其他松铺厚度试验。
改良土采用140Kw推土机进行摊铺和初平,经推土机摊铺后的松铺系数一般在1.2左右,按松铺厚度35cm松铺,压实厚度在30cm以内。改良土每车运量按22m3计算时,每车摊铺面积(22÷0.35=62.8)为62.8m2,故布料方格网按宽6.2m、长10m设置,其后在根据此次试验的结果逐步调整。
9、卸料、摊铺、整平
改良土运输到摊铺现场后,根据布置的卸料方格网设专人指挥车辆卸料。布料前,在下承层面上洒水湿润,保证填层间的粘结。均匀的卸料,以减少推土机的摊铺工作量和整平难度。
改良土采用推土机按设定的松铺厚度进行摊铺、整形和初平,人工铲料进行找补,平地机进行精平。混合料均匀摊铺,不得出现纵向接缝,不宜中断。当因
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故中断超过2小时时,设置横向施工缝,横向接缝采用搭接施工。摊铺过程中整形按设计横坡4%进行,严禁运料车辆在整形后的水泥土上通行。初步整形后,检查改良土的松铺厚度,根据情况进行补料或减料。为确保填层表面平整,平地机初平后用光轮压路机静压,再用平地机精平。
10、碾压
采用1台20t的振动压路机用不同的碾压方式组合进行碾压,压实顺序先两侧后中间。碾压时各块段交接处,互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm,上下两层填筑接头错开不小于3.0m。
碾压过程中,使水泥土表面始终保持湿润,严禁有“弹簧、松散、起皮等现象产生。
12、碾压方式设计
本试验段采用由弱渐强的碾压组合方式: 基床底层:静压一遍 13、养生
改良土碾压完成后,洒水养生,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,严格控制好交通,除洒水车外封闭交通。如连续施工则不需专门的养生期。
六、试验过程及试验结论 1、含水量的控制
路基填筑前分别按比试验的最佳含水量27.4%增加1%、2%、3%进行现场控制,碾压结束后再测定压实土体的含水量进行比较。分别在不同的天气情况和时段进行了试验,从而得出含水量的控制经验。详细的对比资料见下表。 试验区段 天气情况和气温 拌和前的含水量 压实后的含水量 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 早22℃ 早 22℃ 早 22℃ 中午 35℃ 中午 35℃ 夜间 20℃ 28.5 29.8 31 29.6 30.7 28.3 26.7 27.6 28.7 26.5 27.5 26.4 备注 加1% 加2% 加3% 加2% 加3% 加1% 弱振两遍
强振六遍
静压一遍收光
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⑦ 夜间 20℃ 29.6 27.2 加2% 综合比较上表,在气温较高的时段施工时素土的含水量控制要比最佳含水量大3%,而在阳光不是很强或早晚时段,素土的含水量控制要比最佳含水量大2%。
3、松铺厚度和碾压遍数的确定
基床底层对压实系数要求为95%,按35cm的松铺厚度(此松铺厚度指用140Kw推土机摊铺,平地机初平后的厚度)进行碾压,碾压的遍数按碾压方式设计时的遍数进行。
基床底层碾压遍数为10遍,松铺系数1.22。 七、形成的施工工艺
通过分别对基床底层试验段施工,形成水泥改良土的施工工艺如下: 1、土料的选取
选取无树木、草皮以及种植土的低液限粉质土。 2、土料含水量控制
在气温较高的时段施工时素土的含水量控制要比最佳含水量大3%左右,而在阳光不是很强或早晚、夜间时段,素土的含水量控制要比最佳含水量大2%左右。
可采用焖土和晾晒两种方法控制素土含水量。当素土天然含水量低于控制含水量时,可在存土区分区注水焖土,每个焖土区存土约3000m3;当素土天然含水量高于控制含水量时,则需进行翻晒。
3、水泥改良土拌和、混合料的运输
改良土在拌和站集中进行拌和,每次施工前进行试拌,及时对水泥剂量进行滴定,以确保水泥掺量能达到配合比的要求。调整好出料口单位时间出料量,使进行拌和的各种材料符合配合比要求,并且做到出料口单位时间出料量与标定时基本一致。在施工过程中按要求的部位和频次进行水泥计量的抽检,以保证整个施工过程中水泥剂量均能达到要求。
拌和好的混合料要尽快运输到施工现场,大风和烈日天气,混合料在运送过程中用彩条布进行覆盖,减少水分损失。
4、卸料、摊铺、整平
根据布置的卸料方格网设专人指挥车辆均匀卸料。填料前,在下承层上洒水
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湿润。
改良土采用推土机按35cm的松铺厚度进行摊铺、整形和初平,人工铲料进行找补,平地机进行精平。对地面纵坡与线路纵坡不平行的段落,应由地面最低处逐段进行调整,最薄处的松铺厚度不得少于15cm,纵坡调整应在基床底层以下完成。
混合料摊铺完后,先用推土机初平,再用平地机精平,精平后用压路机快速静压l遍。对于出现的坑洼及时用人工进行补平。
5、碾压
95%区先静压1遍,再弱振2遍,再强振6遍,最后再静压1遍收光;90%区先静压1遍,再弱振2遍,再强振4遍,最后再静压1遍收光。
碾压时各区段交接处,互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2.0m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm,上下两层填筑接头错开不小于3.0m。对于接头处无法压实的填料要清理出施工现场,更换为新拌制的改良土,与相邻部位同时压实。水泥土从拌和到碾压 完成不得超过水泥的初凝时间。
6、养生
改良土碾压完成后,要求进行洒水养生,改良土表面保湿养生不得少于7天,养生期间勿使改良土过湿,更不能忽干忽湿,严格控制好交通,除洒水车外封闭交通。但当下层碾压合格立即进行上层填筑时,不需专门的养生期。
后附试验资料。
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