津保铁路路基与横向结构物过渡段施工总结

目 录 一、 工程概况2二、 设计及规范要求2三、 过渡段人员配备、设备及仪器投入9四、 试验内容10五、 路涵过渡段3%水泥级配碎石压实标准11六、 过渡段填筑施工工艺11七、 掺3%水泥级配碎石施工工艺12八、 成果分析 16九、 施工控制18十、 结论19十一、附件20过渡段试验段施工总结一、 工程概况 我分部承建津保铁路DK86+700至DK96+813.4段工程，该段工程全长10.1134Km，均以路堤填方通过。段内共设计框架涵、框构桥25座，过渡段均照路基与横向结构物过渡段施工。二、 设计及规范要求1、设计要求（1）、当横向结构物顶路基面高度大于1.0m时过渡段填料：基床表层填料与相邻基床表层相同，过渡段在横向结构物两侧，过渡段填筑采用级配碎石掺3%水泥；（2）、当横向结构物顶至路基面距离小于等于1.0m时的过渡段填料：过渡段范围内基床表层填筑掺入5%（重量比）42.5级普通硅酸盐水泥的级配碎石，基床表层以下填筑掺入3%（重量比）普通硅酸盐水泥的级配碎石。（3）、当横向结构物与线路斜交时，过渡段采用斜交正做，即沿线路方向结构物与路基的交点之间部分路基填料全部为水泥稳定级配碎石，按照与过渡段相同的标准进行碾压，之后设置标准的正交过渡段。过渡段形式采用倒梯形，路堤与横向结构物过渡段结构形式见下图：图中尺寸均以米计，图中B=13.4m为路基面标准宽度，为曲线加宽值。2、规范规定（1）、一般规定1、 过渡段路基填筑应与相邻路基工程同步施工。2、 过渡段地基加固工程宜在桥涵基础施工前完成，基底处理与桥台、相邻路基同时进行。过渡段路堤高度小于3.0m时，原地面处理后的质量应符合规定；过渡段路堤高度3.0m时，过渡段基底原地面平整后，应用振动压实设备碾压密实，并满足Evd30MPa。3、 过渡段的桥台、涵洞等结构物基坑应以混凝土回填或以碎石、分层填筑并用小型振动压实设备压实，混凝土强度应符合设计要求，碎石填筑应满足Evd30MPa。4、 过渡段与混凝土结构物连接时，应在结构物防水层与保护层完工、圬工强度达到设计要求后方可进行施工。填筑压实过程中，应保证桥台、横向结构物稳定、无损伤。5、 过渡段掺水泥级配碎石混合料应在4小时内碾压完毕，若不能连续填筑时应及时养生。6、 掺水泥级配碎石不宜在雨天和气温5以下时填筑，降雨前应对已经摊铺的水泥级配碎石尽快碾压密实并覆盖。7、 沉降位移观测除应符合高速铁路路基工程施工技术指南规定外，尚应符合下列规定： 过渡段的沉降观测应按设计要求进行，过渡段范围内的路肩上均应布置沉降观测桩。 松软土地段的过渡段还应按设计要求进行松软土地基表面沉降、位移观测。测点布置宜与相邻路堤软土地基表面的沉降、位移观测位置相协调。8、 过渡段路堤边坡的工程防护施工应在地基和路堤变形稳定后进行，宜与相邻路堤的防护施工相互协调。（2）、基床表层以下过渡段级配碎石填料填筑1、 过渡段级配碎石填料应按高速铁路路基工程施工技术指南规定选用，并符合设计要求。级配碎石的质量应符合本指南的相关规定。2、 过渡段填筑前应对地基和原地面处理进行验收，其质量应达到设计要求。3、 过渡段级配碎石施工应符合下列规定： 级配碎石应分层摊铺、分层压实。 级配碎石应采用平地机摊铺，机械不能达到的部位人工配合布料，级配碎石含水率宜略大于最优含水率，布料采用方格网控制，运输车辆应由远到近卸料。 级配碎石应与桥台锥体和相邻路堤同步填筑，分层填筑厚度按试验段确定的厚度控制。 路堤与横向结构物过渡段应对称分层填筑。 平地机摊铺后应由人工及时消除粗细集料离析现象。 距结构物2m范围内及横向结构物顶部填筑厚度小于1m范围内应用小型压实机械压实。靠近横向结构物的部位，宜平行于横向结构物背壁面进行横向碾压。 碾压时，应采用先静压、后弱振、再强振的方式，最后静压收光。直线地段，应由两侧路肩开始向路中心碾压；曲线地段，应由内侧路肩向外侧碾压。行与行之间重叠压实宽度不应小于40cm。 施工完毕养生期内应采取措施控制车辆通行。（3）、基床表层以下过渡段级配碎石填筑压实标准符合下表的规定，采用压实系数K、地基系数K30和动态变形模量Evd三项指标控制。基床表层以下过渡段级配碎石填筑压实标准项目压实系数K地基系数K30（MPa/m）动态变形模量Evd(MPa)压实标准0.9515050（4）、基床表层以下过渡段两侧及锥体填土1、 过渡段两侧及锥体填土应与过渡段级配碎石及相邻路基填筑施工相协调，避免交叉作业时互相干扰。2、 过渡段两侧及锥体填筑除应符合下列规定： 过渡段两侧及锥体应分层填筑碾压，大型压路机碾压不到的部位或距结构物2m范围以内的部位应用小型振动压实设备分层进行压实，压实遍数应通过试验确定。 填料分层填筑厚度应按试验段确定的厚度控制，使用小型压实机械时压实厚度不宜超过15cm，使用重型压实机械时压实厚度不宜超过30cm。 过渡段两侧及锥体填筑宜与过渡段级配碎石、相邻路基同步分层填筑，不能同步填筑时，应在填筑交界设置台阶，台阶坡度宜为1:2，高度约0.6m。3、 基床表层以下过渡段两侧及锥体填筑压实标准应符合下表的规定。化学改良土填筑时，采用压实系数K和7d饱和无侧限抗压强度qu作为控制指标；用砂类土及细砾土或碎石类及粗砾土填筑基床以下时，采用压实系数K和地基系数K30作为控制指标；用砂类土及细砾土或碎石类粗砾土填筑基床底层时，采用压实系数K、地基系数K30和动态变形模量Evd作为控制指标。基床表层以下过渡段两侧及锥体填筑压实标准指标压实标准化学改良土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土压实系数K0.950.950.95地基系数K30（MPa/m）130150动态变形模量Evd（MPa）40407d饱和无侧限抗压强度qu(kPa)350（550）注：括号内数字为寒冷地区化学改良土考虑冻融循环作用所需强度值。三、 过渡段人员配备、设备及仪器投入1、现场主要管理人员配置 见下表：现场主要管理人员配置序号人员姓名担任职务工作范围1唐占星架子队长现场总指挥2马军祥副总工程师技术负责人3唐素芳试验室主任现场试验检测负责4刘芳云技术主管现场技术负责5张文东现场技术员现场技术管理6唐续军、张斌现场领工员工地指挥7刘雄试验员现场试验 2、主要机械设备和检测仪器配置 见下表：主要机械设备和检测仪器配置表序号设备/仪器名称型号数量用途1拌合机HZS-601水泥级配碎石拌和2挖掘机现代2001原地面清表3履带式推土机2201填料摊铺、粗平4平地机PY1901整平5振动压路机 2202填料碾压6自卸汽车815T4填料运输7洒水车东风1补水、场地维护8小型夯机2结构物2.0m范围夯实9灌水仪1检测压实10Evd测试仪1检测动态变形模量11K30平板荷载仪1检测地基系数K3012水准仪1试验段测量13全站仪1试验段测量四、 试验内容碎石粒径及级配的选择与控制;松铺系数的确定;碾压方案及碾压遍数填料施工现场的最佳含水量的控制;实测压实指标和设计指标的差异分析五、 路涵过渡段3%水泥级配碎石压实标准路涵过渡段水泥级配碎石压实标准项 目压实标准3%水泥级配碎石地基系数K30(MPa/m)150压实系数K0.95动态变形模量Evd（MPa）50六、 过渡段填筑施工工艺施工阶段基底处理基底检查验收拌合运输阶段拌合运输摊铺碾压阶段摊铺碾压夯实检测整修阶段整修养护检验合格，填筑下层不合格过渡段填筑施工工艺流程图七、 掺3%水泥级配碎石施工工艺A)施工前的准备工作1、 测量放线过渡段填筑前，测量人员根据线路控制桩恢复中线，放出过渡段宽度边线，并在涵洞墙身用白油漆划出压实厚度控制线（每30cm一道）及填筑范围边线。2、 原材料进场检验情况目前，过渡段试验段所需原材料已经全部进场，各种材料的检测结果合格，可以满足试验段施工，详见试验报告3、框构涵基坑回填 本试验段为DK87+400.28(1-5m)框构涵基坑回填，清除基坑表层松土后，采用级配碎石回填基坑，小型振动压实机械进行夯压，压实标准满足动态变形模量Evd30MPa。经现场监理工程师核对基坑施工情况后，同意进行该涵洞过渡段的填筑。B)试验总体方案我分部计划于2012年6月8日组织试验段施工，填料在填料拌合站集中拌制，汽车运输至试验段落，推土机摊铺、粗平，人工配合平地机精平的方法进行整平，20T振动压路机采用静压、弱振、强振、静压组合振压方法进行施工。填层按离横向结构物2m以外的区域取定松铺厚度30cm、35cm两个值，具体划分：结构物小里程范围段取松铺厚度为30cm，结构物大里程范围段取松铺厚度为35cm,采用压路机碾压；离结构物2 m及以内区域松铺厚度根据最大压实厚度不超过15cm，试验段取松铺厚度18cm，采用小型打夯机夯压，直至检测指标合格为止。通过1层试验完成数据采集。从第3遍碾压结束开始检测K、K30值，每增压二遍检测及采集数据一次直至检测结果满足设计要求，以上数据合格后进行Evd检测。每填层的计划机械组合方式、松铺厚度、试验检测项目及获取数据方法序号层数压路机吨位虚铺厚度碾压方式测量、检测项目及方法备注1120T30cm 35cm第一遍静压，第二遍及以上振压1、 松铺系数检测数据采集：采用精密水准仪，逐层测量摊铺前后标高、测量达到过渡段级配碎石压实质量标准时的填层压实面高程，计算每层松铺系数。2、试验数据采集：碾压前填料含水量测量，第3遍压实后开始检测K30、K值，每增压二遍2项指标测一次、Evd在以上指标都检测合格后，最后检测。C)路基与横向结构物过渡段填筑试验施工方法1、 拌合 过渡段级配碎石采用拌和机拌合，按照试验配合比在拌和站对水泥级配碎石进行拌合均匀，每批次拌合前需对现场原材料进行含水量检测，调整配合比以达到最佳含水量。2、 运输当水泥级配碎石混合料出场检测合格后，采用自卸汽车运输至框架涵段过渡段。拌和好的混合料应尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中采用薄膜加篷布的方式覆盖，减少水分损失。3、摊铺摊铺前先在框架涵大小里程侧墙身用白油漆划出压实厚度控制线（每30cm一道）及填筑范围边线。并在测量好的试验段落采用石灰将其划分成2m10m的网格。计算出不同摊铺厚度网格中水泥级配碎石的数量：小里程段松铺厚度30cm，每个网格中水泥级配碎石上料量为6.0m3；大里程侧松铺厚度35cm，每个网格中水泥级配碎石上料量为7.0m3。卸料后采用人工配合用推土机整平，松铺厚度采用埋桩挂线和高程测量双控的方法，铺料应符合横断面的形式，混合料摊铺完后，应立即取样检测混合料的含水量和最佳含水量相比，满足要求后，再用压路机快速静压1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。4 碾压1）、 碾压方式压实顺序按先两侧后中间的顺序进行，压实程序按先静压后弱振再强振进行。碾压速度宜控制在2km/h，对台背重型机械不能进行碾压，采用冲击夯振动密实；通过现场检测压实系数K、K30、Evd，以确定机械碾压虚铺厚度为30cm和35cm条件下，最佳碾压的工艺及碾压遍数；涵背2.0m范围采用冲击夯振动密实虚铺厚度为18cm，最佳夯实遍数。2）、 碾压工艺试验参数：虚铺30cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振1遍静压1遍，共5遍。：虚铺30cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振2遍静压1遍，共6遍。：虚铺30cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振2遍弱振1遍静压1遍，共7遍。：虚铺35cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振1遍静压1遍，共5遍。：虚铺35cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振2遍静压1遍，共6遍。：虚铺35cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振2遍弱振1遍静压1遍，共7遍。路基与横向结构物过渡段级配碎石按照碾压方式进行检测；虚铺厚度为30cm时，在按照工艺第4遍强振完成后进行检测，检测压实系数K、K30、Evd各3点，详细记录各种检测数据；在此基础上，再强振1遍（碾压工艺），达到5遍要求，做好记录；检测完成后再弱振1遍（碾压工艺），检测压实系数K、K30、Evd和各3点，做好记录，检测完成后静压一遍。虚铺厚度为35cm时，在按照工艺第4遍强振完成后进行检测，检测压实系数K、K30、Evd各3点，详细记录各种检测数据；在此基础上，再强振1遍（碾压工艺），达到5遍要求，做好记录；检测完成后再弱振1遍（碾压工艺），检测压实系数K、K30、Evd和各3点，做好记录，检测完成后静压一遍。对碾压后还达不到压实质量控制标准的区段进行补压，直至各项检测指标均达到基床底层验收标准或不再增长为止。涵背2.0m范围采用冲击夯振动密实，虚铺厚度为18cm，进行试验夯实，夯实5遍后开始检测，检测压实系数K、K30、Evd和各3点，做好记录，确定最佳夯实遍数和虚铺厚度。5 、检测每层碾压中均实行过程控制，为总结数据，试验段填层在进行1遍静压、2遍振压后，每增加2遍振压均对地基系数K30、压实系数K进行检测，最后在以上两项检测合格后进行一次动态变形模量Evd检测；检测频率：试验段压实层抽检压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd各3点，测点随机布置。1、 养护碾压结束未检测前及检测结束的填层在下层填筑前进行洒水覆盖养护，以保证水泥稳定级配碎石的强度。八、 成果分析1.1 碎石粒径和级配碎石填料选用易县杨德祥石厂生产的0-40.0mm的连续级配碎石，掺配比例为：0-5mm:5-20mm: 20-40mm=55%:25%:20%，级配符合设计要求。1.2 松铺系数和松铺厚度DK87+400(1-5m)框架涵大里程方向过渡段路基第一层松铺厚度35cm，碾压6遍后，平均压实厚度为29.95cm，试验检测各项指标均符合要求, 计算平均松铺系数1.170。DK87+400.28(1-5m)框架涵小里程方向过渡段路基第一层松铺厚度30cm，碾压6遍后，平均压实厚度为28.35cm，试验检测各项指标均符合要求，计算平均松铺系数1.172。离结构物2.0m范围内采用小型夯机夯实部分，夯压7遍后，试验检测各项指标均符合要求，计算平均松铺系数为1.2，压实目标值为15cm，通过试验段确定其松铺厚度取18cm。根据现场试验结果，松铺厚度30cm和35cm都能满足压实要求，但松铺厚度为30cm时，其压实厚度远低于压实目标值30cm，浪费机械台班、施工效率低，并不能与路基填筑保持同步填筑。为保证过渡段填筑质量及过渡段与路基同步填筑，提高施工效率，充分利用机械台班，故确定采用松铺厚度35cm作为最佳厚度在路基与横向结构物过渡段填筑施工中推广应用。1.3 碾压方式对实测检测数据进行分析：采用20T压路机（，在进行1静压+5振压 +1静压收光碾压时，所有检测指标均达到基床表层以下过渡段级配碎石填筑压实标准。采用小型打夯机夯压部分，夯压7遍后，所有检测指标均达到基床表层以下过渡段级配碎石填筑压实标准。因此确定：虚铺35cm，采用碾压流程：静压1遍弱振2遍强振2遍弱振1遍静压1遍，共7遍。1.4 施工含水量根据现场实际气温情况，施工含水量宜控制在4.8 %+（1%2%）范围。1.5 水泥掺量过渡段级配碎石水泥掺量按3.0%（重量比）进行施工,每立方米水泥掺量为66.34Kg,掺量偏差控制在0+1.0%范围。九、 施工控制掺配比例为：0-5mm:5-20mm: 20-40mm=55%:25%:20%的级配碎石满足路桥过渡段掺入3%水泥级配碎石的设计要求。 级配碎石在拌和站拌合好后及时由运输车运输至施工现场，拌合好的级配碎石为避免水分过度蒸发，宜在2小时以内碾压施工完毕。 严格控制填料的含水量偏差在+2,-1%范围内，但根据实际气温情况，施工含水量宜控制在最优含水量加1%2%范围。用白灰线标出级配碎石与改良土填料的分界线，保证级配碎石的填筑范围；改良土填料与级配碎石交接处，应互相重叠压实，且保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。静压时压路机行驶速率控制在34Km/h，压路机振动行驶速率控制在24Km/h，离横向结构物边缘2.0m范围压路机碾压不到的位置采用小型夯机夯实，每层松铺不超过17.5cm，其余所有参数应满足要求。级配碎石碾压完毕后禁止暴晒在空气下，采用塑料薄膜覆盖养护。过渡段按照设计及规范要求设置沉降观测桩，观测过渡段总沉降量。我分部过渡段施工集中在夏季，施工时要注意避开高温时段，过渡段级配碎石最好安排在每天10点之前及16点之后进行施工。过渡段与横向结构物连接时，应在横向结构物防水层与保护层完工、圬工强度达到设计要求后方可进行施工。填筑压实过程中，应保证横向结构物稳定、无损伤。过渡段填筑应符合设计横断面形式，严格按照设计设置好横向排水坡，并尽量做到与相邻路基填筑同步施工，做好接头搭接重叠碾压。十、结论通过对路基与横向结构物过渡段3%水泥级配碎石的工艺性填筑实验，结合现场实际填料，得出本试验验段级配碎石混合料现场施工含水量控制在 %+（1%2%）范围，完全能满足填料的要求。基床表层以下过渡段级配碎石填筑采用的碾压组合为：采用20T压路机进行碾压时，按1静压+5振压+1静压（收光）的碾压顺序及遍数。采用小型打夯机进行夯压时，夯压遍数不宜小于7遍。采用以上机械组合和碾压方式、遍数时，路基与横向结构物过渡段2.0 m以外范围松铺厚度宜控制在35cm，计算得出平均松铺系数为1.170，压实后厚度29.9cm；2.0m及以内范围松铺厚度宜控制在18cm，计算得出平均松铺系数为1.2，压实后厚度15cm。满足规范及验标要求，通过现场监理工程师见证实验检测及监理站平行实验检测，各项指标完全能满足路桥过渡段3%水泥级配碎石填层的压实指标。十一、附件试验段填筑压实工艺试验数据统计表及松铺系数测定表水泥试验报告级配碎石试验报告施工配料单DK87+400.28(1-5m)框构涵大小里程过渡段第一层填料压实试验报告