级配碎石填筑试验段总结

中铁二十五局浙赣线

ZH-1标段时速200km路基表层级配碎石工艺试验段填筑情况总结及作业指导书

编制：___________________

复核：___________________

项目经理：___________________

中铁二十五局第二有限公司浙赣级配碎石项目部中铁二十五局浙赣ZH-1标中心试验室

二OO四年九月二十日

目录

1、试验段总结报审表

2、级配碎石工艺试验段情况总结

3、中铁二十五局ZH-1标段时速200km级配碎石路基表层填筑作业

指导书

4、路桥过渡段填筑要求

试验段总结报审表

工程项目名称：改建铁路浙赣线电气化改造工程施工合同段：ZH-1

中铁二十五局ZH-1标段时速200km级配碎石路基表层级配碎石填筑工艺试验段情况总结

按照广局建指和中铁二十五局局指要求，中铁二十五局二公司和浙赣线ZH-1标中心试验室在级配碎石项目部场拌区碎石铺面段选择10×8 m进行级配碎石工艺试验段填筑，试验时间：9月14—9月18日。

按照设计要求，选用填料为颗粒范围0.075~40mm的级配碎石。

填料颗粒级配依据浙赣电气化改造工程《路基设计专用图》之［路基基床加固设计图］设计说明《铁路碎石道碴》（TB/T2897）的要求，通过中铁二十五局

填压施工依据TB10414-2003《铁路路基工程施工质量验收标准》关于基床表层的规定进行摊铺压实工艺性试验，以确定主要工艺参数；使用设备：宝时捷AC180压路机1台，该压路机整机质量18吨，最大激振力470KN，工作速度0~6Km/h；50型装载机1台。

级配碎石基床厚度及压实标准

9月14日，参照秦沈客运专线施工技术经验，基床表层分两层填筑，下层35cm、上层25cm，松铺系数1.2~1.35进行摊铺压实试验。

1、施工过程：

9月14日先进行基底压实，经K30测试，地基系数达到160MPa/m；满足设计要求。（碎石基床底层压实后基底的地基系数要求为K30≥150Mpa/m）。

根据装载机容量，计算出试验段用料卸车车数，试验段纵向卸车距离，并在标示桩上表明松铺厚度（0.43m）；

然后，用人工将搅拌均匀的级配碎石摊开整平，用压路机（18t）以2.2km/h 的速度碾压2静1弱振2强振1弱振1静（压路机往返算一遍）;

在碾压完成4小时后（气温31℃，晴），采用K30、Evd和灌水法进行测试：K30值为80MPa/m、Evd值37MPa/m2、孔隙率n=14.5％、含水量1.5％，地基系数没有达到设计要求。

9月15日上午8：00再次用Evd检测强度，仍达不到要求；用装载机铲除填料压实整平，准备下次试铺筑工作。

依据TB10414-2003标准及上次实验情况，9月15日12：00摊铺级配碎石混合料松散厚度为0.25m，级配碎石混合料含水量为3.9％，用压路机压实至试验段路基面无明显车轮印，压实后填层厚度为0.2m ，16：00时测试Evd值为53.6 MPa/m2、58.9 MPa/m2，K30 平均值为86 MPa/m，含水率3.9%，孔隙率为15.4%；根据秦沈经验三天后检测K30值比较准确，应该是给碾压级配碎石混合料板结时间，故在9月16日12：00，检测其K30平均值191.2MPa/m、Evd平均值89.5 MPa/m2，含水率2.8%，孔隙率为15.4%，（Evd值应≥89.3Mpa/ m2，级配碎石碾压路面K30≥190Mpa/m），均能满足设计要求，级配碎石混合料碾压后，经24小时静置达到设计要求的地基系数K30值，但孔隙没有什么变化。

9月16日下午15：00时进行第二层摊铺分别以级配碎石含水量4.2％和3.9％摊铺，厚度30㎝、压实后22.3㎝，摊铺方法同前，压路机因故障不能开强振。

碾压后，前表层比较平整,后者表层有些部位有明显的大碎石颗粒面层，形成麻面。9月17日上午8：30分，前者Evd平均值57.5 MPa/m2后者55.7 MPa/m2。11：30时前者Evd平均值75.3 MPa/m2(20％表面呈白色)后者67.5 MPa/m2(40％表面呈白色)。下午18：20 ,K30平均值150.4MPa/m、Evd平均值86.2 MPa/m2，含水率3.9%，孔隙率为15.2%～15.7%，在18日15：00时测试K30值为224Mpa/m,在经历47

小时的静置后，级配碎石前后路基面地基系数达到设计要求。

9月18日下午17时，进行第三层摊铺，分别以级配碎石含水量6.2%和4.2%摊铺，松铺厚度

摊铺方法同前，碾压后，表面平整，无明显区别。但后路基面比前路基面麻面较少，18：00进行EVD检测，含水率4.2%，强度平均值40MPa/m。19日8:00检测EVD值平均54Mpa/m2，后者50 Mpa/m2，在经历47小时静置后级配碎石强度达到设计要求。（K30为236 Mpa/m和240 Mpa/m）

2、总结：

①级配碎石碾压完成后即进行检测，孔隙率均能达到设计要求，证明现在的级配碎石级配是能够满足设计要求的；

②级配碎石混合料其内含水量的蒸发及地基系数增长存在一个时间过程，试验表明地基系数K30值随板结时间的增长而增长；

③碾压前级配碎石含水量应该在最优含水量4.5%（-1.4%、+0.5%）范围内；

④级配碎石路基表层的碾压一定要作到路基表面压实平整、无明显的碾压痕迹，且必须保证路基压实的孔隙率在设计要求的范围内；

⑤Evd设备可以在与同层同批次的碾压的碎石路基面实测K30值对比后，作为路肩和其它部位的质量控制手段，但仍不足以作为压实质量的判定手段

级配碎石填筑工艺试验段试验数据汇总表

说明：级配碎石混合量其含水量蒸发及地基系数增长存在一个时间过程，试验证明地基系数K30值随板结时间的增长而增长，其孔隙率基本无变化。

6

附件1、基底K30荷载试验记录表（1~3页）

附件2、级配碎石填筑K30荷载试验记录表

（第一层填筑4~6页）

附件3、灌水法密工试验记录表（第一层填筑7页）

附件4、级配碎石填筑k30荷载试验记录表

（第二层填筑8~11页）

附件5、灌水法密度试验记录表（第二层填筑12页）

附件6、级配碎石填筑k30荷载试验记录表

（第三层填筑13~14页）

附件7、灌水法密度试验记录表（第三层填筑15页）

中铁二十五局第二有限公司浙赣线级配碎石项目部

2004年9月20日

路基基层表层级配碎石填筑作业指导书

一、基床厚度及要求

基床由基床底层和基床表层组成，它是铁路路基的关键部位，要具有较大的刚度和强度，以承受列车产生长期重复作用动荷载。时速200km/n铁路路基设计基床表层厚为0.6m，底层厚为1.9m，总厚度为2.5。基床的主要技术要求有：

1、强度和刚度。基床必须能够承受列车荷载的反复作用，不产生过多的残余变形，更不许产生剪切破坏，并且能够防止道碴沉陷等病害形成，同时与道床的刚度匹配，能满足列车高速行驶的安全性和舒适性的要求。

2、有足够的水稳定性和冰冻稳定性。

3、各层填料之间有良好的结合性，可以防止由于列车荷载引起的拉应力和拉应变，而使层间发生滑动或推移。

4、有足够的平整度，便于基床排水。

二、基床底层施工

基床底层用A、B组填料填筑，当用C组填料时，必须按照设计要求对土质进行改良。基床底层填筑压实工艺按照基床以下路堤填筑压实工艺流程组织进行。在施工准备阶段，要做好对基床底层下承层的质量检查与验收，确保达到设计和验标的要求。

三、基床表层施工

基床表层采用级配碎石填筑。

1、材料及级配设计

（1）材料

①碎石

单一尺寸碎石是从碎石机中出来的碎石通过几个不同筛孔的分筛，得出的不同粒径的碎石，如20~40mm，10~20mm，和5~10mm的碎石，级配碎石必须采用几个不同规格单一尺寸碎石进行组配。

②石屑

石屑可以使用一般碎石场细筛余料。最好使用专门轧制筛分的细碎石集料。

（2）级配组成设计

①级配碎石材料的粒径、级配及材料性能必须符合《铁路碎石道床底碴》（TB/T 2897）的有关规定。必须要对原材料进行试验室内级配掺配检验，使掺配后的混合料符合规定范围。

②碎石的扁平、长条颗粒的含量不得超过20%，其塑性指数小于6，黏粒不得超过2%，有机质含量不得超过0.5%。

③级配碎石所用石料的集料压碎值不大于26%。

④级配碎石与下部填土之间的颗粒级配应满足D15＜4d85的要求。

⑤当级配碎石与下部填土之间的颗粒级配不能满足第④项要求时，基底表层可采用颗粒级配不同双层的结构，或在基床底层表面铺设无纺土工物。

⑥当路堤填料为水泥稳定土或石灰稳定土时，可不受第④项限制。

⑦TB/T2897-1998标准，对级配的要求：

底砟粒径级配

2、基床表层施工工艺

为了保证级配碎石拌和质量，采用中心站集中厂拌法施工。路基基床表层分两层填筑，一般分为下层35cm，上层为25cm。基床表层施工工艺流程图。

基床表层填筑施工工艺流程

（1）设备准备

A．中心站集中拌和选择与摊铺能力相匹配的拌和设备，保证摊铺机连续摊铺，拌和站的产量不小于300t/h。

B.铺筑现场配备自卸卡车、平地机、推土机、振动压路机、洒水车、平板振动夯等机械设备。

（2）材料准备

A．为了保证级配碎石的级配符合设计要求，选用大粒径、小粒径和石屑四种规格进行备料。

B．在集料拌和厂，对存放粒料场地进行硬化，并根据设计要求对不同粒级进行分隔。

C．每批进场的材料都必须进行抽样检查其质量、质量不合格，不得进场。

D．雨季施工时，采取措施保护集料，特别是石屑应有覆盖，防止含水量过高。

（3）下承层准备，施工放样

A．基床表层的下承层应平整、坚实、具有规定的路拱、平整度和压实度，没有任何松散的材料和软弱点。

B．底层检验合格后，放置时间不宜过长，放置时间过长时，用15~18t压路机进行碾压检验。在碾压过程中，如发现土过干，表层松散，应适当洒水。遇雨水浸泡，必须重新进行压实检验。发生“弹簧”现象时，采用挖开晾晒、换填、掺拌石灰等措施进行处理。

C．检查下承层是否符合设计要求，主要采用K30密实度系数控制。

D．不符合基床底层检验标准要求的，必须进行处理，达到要求后，才能在其上铺设基床表层混合料。

E．在下承层上恢复中线，直线段每20~25m设一桩，曲线段每15~20m设一桩，并在两侧路肩边缘外0.3~0.5m设标示桩。

F．进行水平测量时，在两侧标示桩上用明显标记标出每层边缘的虚铺厚度。

在施工过程中，标示桩的丢失或移动时，及时补桩抄平。

（4）混合料运输

①混合料运输用自卸汽车运输，自卸汽车尽量用同一型号。混合料装车时，控制每车料的数量基本相等。

②由于级配碎石材料的特殊性，容易在装料、运输、和卸料过程中产生粗细料离析，因此在装料时，拌和机的出料口距离车箱的高度应尽可能小。

如车辆载重量小，可按一层装料，载重量较大时按二层装料，以避免装料和运输途中发生粗细料离析。

（5）摊铺、整形

根据现有的摊铺设备，由平地机摊铺。

平地机摊铺

a、根据自卸汽车斗容量，计算出路基横断面用料卸车车数、路基纵向卸车距离，并在标示桩上标明松铺厚度，松铺系数约为1.2~1.35

b 、用推土机将混合料摊开，平地机再按松铺厚将混合料摊平、表面力求平整，并有规定路拱，摊铺厚度略大于铺厚度。

c、混合料摊铺后，立即用平地机初步整平和整形。双侧路拱地段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在单侧路拱地段，平地机由低向高进行刮平，必要时再返回刮一遍。

d、平地机初平后，用压路机不开振动，在初平的路段上快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。

e、平地机第一次细平，在刮平的过程中，人配合消除粗细颗粒“窝”以及局部过分潮湿或过分干燥处。对于局部低洼处，用齿耙将表层10cm以上部分耙松，并补充混合料进行找平整形。必要时可再稳压一遍。

f、平地机第二次细平。施工步骤同第e条。

g、用平地机进行精平，使其纵向顺延，横向路拱符合要求，精平要仔细进行，必须将局部高出部分刮除，并清出路外。

（6）碾压

根据路宽和压路机的情况，制定碾压方案（一般采用2静2弱2强1静），以求各部碾压次数相同。

A、静压

整形达到需要的断面和坡度后，当混合料含水量处于最佳含水量范围内时，立即用压路机（不开振动）在路基全宽内进行碾压。在双侧路拱地段，压路机由两侧路肩向路中心碾压。

静压遍数为1~2遍。

B、压实

压实采用重型振动压路机（自重15t以上）碾压，压实原则遵循“先轻后重，先弱后强，先慢后快”。

压实遍数通过试验段施工确定，一般为4~6遍（往返为一遍）。

C、表面压实

压实遍数达到要求后，如还有轮痕印，则应适当增加碾压（开弱振）遍数，使其表面无松散混合料。

D、碾压过程中的注意事项

振动压路机纵向重叠碾压不小于0.4m，碾压时，后轮必须超过两段的接缝处。

严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”或“急刹车”，停车时要先减振，再使压路机自然停振，以保证表层不受破坏。

碾压过程中，如发现“弹簧”、松散、起皮等现象，及时翻开混合料拌和或更换新的混合料，使其达到质量要求。

路肩应多压2~3遍（最好能将路肩帮宽0.3~0.5m，压实后刷坡至设计要求）。

（7）缝处理

A、混合料全断面摊铺不留纵缝。

B、同日施工的两工作段的衔接处，从整形到碾压都进行搭接施工，搭接长度控制在一个桩位长度。

C、每天施工最后一段，在整形结束后，人工将末端修齐，放置与施工层压实厚度相同的方木，第二天施工时，去除方木并用人工将下承层清扫干清。

D、摊铺混合料时，当天未压实的混合料，可与第二天摊铺的混合料一起碾压，但应注意此部分混合料的含水量，必要时，可工人补洒水，使其含水量达到规定要求。

E、在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，不应斜接，并按下述方法处理：在前一幅摊铺时，在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度与级配碎石层的压实厚度相同。在摊铺后一幅之前，将方木或钢模板除去。

3、层施工机械设备

基床表层施工机械设备配置见表

基床表层施工设备

级配碎石摊铺劳力配置见表

四、基床施工质量管理及检查验收

1、质量管理包括所用材料的标准试验、铺筑试验及施工过程中的质量管理和检查验收。

2、应健全工地试验、质量检查及工序间的交接验收等制度，试验、检验做到原始记录齐全，数据真实可靠。

3、各工序完成后，均进行检查验收，经检查合格后，方可进行下一工序，凡经检验不合格的段落，必须进行返工，使其达到要求。

(1) 材料试验

试验人员在取样或测试前必须检查填料是否符合要求，填料复查按表1及表2试验项目及频次执行。

表1 基床底层及以下路堤填料的复查分类

表2 基床表层填料的复查分类

击实试验采用重型击实标准，操作规程执行《铁路工程土工试验方法》（TBJ102-96）。

基床底层选用A、B组填料，当用C组填料时，必须严格按设计采取土质改良措施。填料种类及条件应符合《铁路路基设计规范》（TBJ1-96）附录三的规定，每一层压实层全宽使用同一种类且条件相同的填料。

基床底层填层中，上下相接的压实层使用不同种类及颗粒条件的填料时，其粒径应符合D15/d85≤4（两渗水土间）或D15＜0.5mm（非渗水土间）的要求。

基床表层的填料种类、粒径、级配品质应符合设计要求，填料必须进行厂拌，做到配料准确，拌和均匀，无粗细颗粒离析现象。

基床表层填料与下部填土之间不满足D15/d85≤4的要求时，在其间设置反滤层（下部填土为改良土时，可不受此限制）。反滤层构造及所用材料应符合设计要求，厚度应不小于设计规定。

(2) 压实标准

压实标准见表3

表3 基床底层填料压实标准

表4 基层表层填料压实标准

(3) 基床外形尺寸检验

基床外形尺寸检验见表5

表5基床底层外形尺寸质量标准及检验方法

表6基层表面外形尺寸质量标准及检验方法

五、基床施工要求

1、基床底层选择A、B组填料时，要严格控制填料含水量，整平碾压前从不同部位选取样品进行含水量测试，力求含水量在最优含水量范围内。含水量稍高时选择在温

度较高日照较强时进行碾压时间，含水量稍低时选择在夜间碾压，利用环境湿度增强碾压面光洁度。

2、级配碎石中的细粒料，要严格控制其含泥、含水量。雨季要加以覆盖，防止浸水，拌和时加水要均匀，以免造成局部翻浆。

3、级配碎石的摊铺、找平、碾压三道工序区段不宜拉的过长，三道工序应控制在100m范围内为宜。

4、为使下承层不受破坏，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，施工中随填随压。铺筑过程中，气温较高时，对摊铺完的路段及时进行静压封面，避免水分散失；施工中如遇到降雨时，对已上到路基上的集料应立即摊铺和静压，切忌雨后进行摊铺作业，以避免路基泥土污染级配碎石。

5、机械施工完后，难免有局部不平和集料窝，应用人工进行处理。找平时，不能掺2—4cm碎石，只能用0.5~2cm碎石和石粉按适当比例拌和后，将路基面用铁耙耙松，人工用铁锨抛洒补平，然后用压路机压实。处理集料窝时，用铁耙子将集料耙出来，然后用0.5~1cm、0.5~2cm碎石和石粉按适当比例拌和后，由人工填平，再用压路机压实。无论找平和处理集料窝，在补压之前都要喷洒适量的水。

6、级配碎石碾压完成后即进行检测，孔隙率均能够达到指标要求，但有时地基系数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。所以，检测应在静置48h（气温28~30℃），如气温小于20℃时，应三天后进行，这样测得的K30值较准确。

7、级配碎石基床表层下层填筑完毕后，经孔障率，K30检测合格后再铺设上层，上层铺筑完成，经检测合格后，除相连工序外，禁止任何机动车辆驶入，防止破坏表面结构层。

中铁二十五局浙赣ZH-1标中心实验室

中铁二十五局第二有限公司浙赣线级配碎石项目部

2004年9月20日

路桥过渡段填筑要求

一、级配碎石填筑

（一）施工工艺

1、过渡段的施工原则

(1)保证设计的长度和范围。

(2)填筑材料符合设计要求。

(3)保证设计规定的压实标准。

(4)基底处理与桥台、相邻路基同时进行。

(5)隐蔽工程验收合格后，才能进行基坑和基底处理。

(6)桥台混凝土强度达到设计要求后，才能进行过渡段填筑施工。

(7)桥台基坑回填材料符合设计要求（台后基坑使用C15混凝土）

(8)过渡段与相邻的路堤和锥体按水平分层一体同时填筑。

(9)过渡段两侧按设计做好纵向和横向排水沟，避免水从结合部渗入路基造成病害。

(10) 桥台必须按照设计要求做好防水层和保护层施工过渡段。

2、过渡段填筑前的准备

(1)清除基底不宜作填料的地表土，平整后，用振动碾压机碾压密实，达到K30≥60Mpa/m。软弱地基过渡段的搅拌桩加固先行施工。

(2)在室内作出级配碎石配比试验和在桥台进行填料压实试验，以确实压实机型、摊铺厚度、压实遍数、压实速度。施工中我们采用了以下级配，把最佳含水量控制在4.5%（-1.4%+0.5%）左右，具体数值见表

级配碎石粒径及级配

注：本配合比颗粒级配曲线圆顺，级配良好，易于施工及压实，各项技术指标均能满足设计要求。

(3)挖过渡段两侧的纵向及横向排水沟。

(4)对压路机司机和小型压实机械操作手作技术交底。司机必须掌握碾压的起讫范围、压实遍数、压实速度。

(5)为控制分层厚度，在结构物上划出明显的每层厚度的红标线。

（二）填筑施工

1、验收过度段基底阶段

待桥台后过渡段基底处理的水泥搅拌桩达到设计强度，进行了地基承载力检测合格以后，平整场地。在搅拌桩上填一层30cm厚碎石垫层，然后铺设一层土工格栅，再在其上填一层20cm厚碎石。按照设计要求距离桥台后5m画线确定第一层级配碎石填筑的界限，放样路基中心、护锥轮廓线、填筑边线及打设高程控制桩。

2、摊铺碾压阶段

(1)桥台过渡段第一层至第五层摊铺由于作业面比较小，采用人工进行摊铺。将混合料按松铺厚度摊铺均匀。桥台过渡段其余各层采用推土机进行摊铺，对不均匀处及坑洼处进行调整。

(2)拌和好的混合料要尽快运到铺筑现场，并进行碾压。根据运输车的运输能力，计算每车混合料摊铺面积，等距离堆放成堆。对摊铺的级配碎石遵循“先两侧后中央，先静压后振压，时速2km/h，作业面不调头不转弯”的原则进行全断面碾压，人工处理坑洼和集料窝。

(3)填筑的级配碎石在碾压作业阶段，如表面水分已蒸发干燥，则必须在静压后适量洒水湿润表面，再振动碾压，采用压路机碾压的遍数为“静压2遍—弱振1遍—强振3遍—弱振1遍—静压2遍以上”，压路机选用自行式振动压路机。同时注意终压前由人工处理表面不均匀的集料窝，并视分布范围大小，跟踪检测速度和天气情况进行必要的补洒水。

(4)碾压时，压路机轮迹重叠1/3，并保证边缘及加宽部分压实到位，压路机不易到达的部位，采用冲击夯进行局部处理，并可向级配碎石中掺入5%的水泥。小型压实机械夯压时，压实痕迹重叠1/2。压实施工时，设专人指挥机械，防止碰撞结构物，并经常检查横向坡度和路肩高程，冲击夯夯实遍数、重叠夯实面积要严格控制，确保夯实效果。

3、检测修整阶段

基床表面和基床表层以下压实质量标准见表10和表11，每层碾压后压实若达不到要求，要分析原因，重新补压，直到满足要求。应设专人及时进行压实质量检测，记录完整、准确，签认及时。

表10 过渡段级配碎石基床表层压实检验标准和检验频次

表11 过渡段基床表层以下压实质量检验标准和检验频次

（三）沉降观测

1、观测装置

在过渡段设置沉降观测设备，进行边疆不断的观测，客观反映过渡段的沉降，根据观测结果来指导填筑速率。观测装置选用沉降板来进行，沉降板由钢板底座、测杆、保护套管组成。钢板底座尺寸为50cm×50cm×1cm，测杆是由每节1m长的φ40mm钢管用套管连接，底节与底板焊接，保护套管为PVC管。随着填土的增高，相应接高测杆和保护套管。每次填土低于测杆50cm，测杆顶面高于保护套管10cm为宜。测设完毕后，及时封住保护套管，防止填料落入阻碍测杆自由沉落。

2、沉降原理

沉降底板埋在过渡段本体的底部，其上填料的自重和其他外部荷载通过上覆填料作用于沉降板底所在土层，引起地基沉降，沉降板随之沉降，通过测量测杆高程变化，计算出沉降板的沉降值，即是此处路基的沉降值。

3、观测装置的埋没

在过渡段搅拌桩顶碎石垫层施工完毕后，沿线路中线位置埋设沉降板，埋设时要注重底板的水平，并在埋设处作醒目标志。

4、沉降观测及数据分析

每填一层土，测量人员进行一次观测，当两次填筑时间间隔较长时，每3d观测1次，在碾压期的前3个月内，每5d观测1次；3个月后，每10d观测1次；半年后1个月观测1次。测量精度按照II等水准测量。技术人员根据每次的沉降观测记录，进行整理，并分析沉降速率。当路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm时，可通知施工人员进行下一层填料的填筑。当超出此限