路基填筑工艺及质量控制

路基A、B组填料填筑工艺及质量控制

一．试验段工程概述

由我单位施工的京沪高速铁路线路所路基工程起讫里程为：DK+834.41--DK+573.5，全长739.09米。本管段A、B组填料总方量为17.2万方。路基试验段选择在DK+410～DK+530段。该段路基填料采用济南市中区党家镇砂河，细圆砾土进行土方填筑。该土样属级配不良好的细砾土B组填料。经土样分析该填料最大干密度为2.45g/cm3、最优含水量为4.50%。填筑时间为2008年10月20日开始施工，至2008年11月15日完成四层试验段填筑试验。各项试验检测指标合格，为下一阶段大面积施工取得工艺性参数。试验段取得成功。

二．试验段工程施工所依据规范标准

《客运专线铁路路基工程施工技术规范》试行Q/ZTZ21200-2006

《铁路路基设计规范》TB10001-2005  J447-2005

《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212-2005　

《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]1号

《铁路工程结构混凝土强度检测规程》TB10426-2004 J342-2004

《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003  J259-2003

《铁路工程土工实验规程》TB10102-2004

《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005

《铁路路基土工合成材料应用设计规范》TB10118-2006  J532-2006

《变形模量Ev2检测规程》铁建设[2005] 188号

《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2007] 85号

《京沪高速铁路线下土建沉降观测及评估》实施细则

三．试验段施工人员和机械设备

3．1．主要人员

负责人	岗位	工作职责
	工区经理	负责试验段全面统筹安排和指挥
	工区总工	负责组织人员、机械设备、劳动力、物资组织安排和生产管理工作
	工程部	负责施工方案的制定、现场施工技术控制
	工程部	负责现场记录和过程控制技术资料积累
	安质部	负责 现场施工的安全防护，确保安全生产，负责质量控制评定和环保控制
	计财部	负责合同管理，成本控制及单价分析工作
	物设部	负责工程所需用的物资及时送样和正常供应，和机械设备正常使用
	测量主管	负责施工方样，高程控制和沉降控制
	试验主管	负责路基工程常规试验和检测工作

3．2．主要机械

机械名称	型号	数量	机械名称	型号	数量
压路机	HR-20MK	1	挖掘机	XSRL-220	1
压路机	CYL-20Z-5	1	挖掘机	XSRL-230	1
平地机	PY165-C	1	自卸车	东风自卸	10
推土机	ST-18-T	1	小型夯机	LH-120	2

        

 

    四．主要施工工艺

路基填筑主要工艺按照三阶段、四区段、八流程施工顺序。采用分层填筑、分层压实的方法填筑。其工艺流程图如下所示：

 

4.1 分层填筑

在有效的填筑范围内，用白灰画出5m*8m方格，根据试验段确定的松铺厚度和自卸车的拉土方量确定每个方格内所需土方量，现场领工员依据交底指挥倾倒土方作业。试验段每隔20m在边坡上树立一个标杆上面用红笔标出35cm高程控制。

4.2 路基面平整

①摊铺整平

依据试验段确定的松铺厚度在边桩上挂线，定出摊铺顶面。填料摊铺使用推土机进行初平，压路机快速静压一遍，人工配合机械进行找平和补料。再用平地机进行终平。大面保证平整，并做成向两侧的横向排水坡，防止路基面因下雨或碾压过程中洒水时出现局部积水。

②洒水或晾晒

检查填料的含水率，采取有效的措施使含水率控制在最佳含水率4.5%±1范围内。当含水率过低时，及时洒水湿润；当含水率过大时，将填料翻开晾晒至施工允许含水率范围内。

4.3 碾压施工

压实顺序由两侧路肩开始向线路中心碾压，采用20T振动压路机压实。压实顺序应由两侧路肩开始向线路中心碾压，为达到试验段目的和指导A、B组填料施工，第一、二层施工采取先静压1遍，后弱振1遍、再强振2遍、最后静压的压实工艺。在三、四层施工采取先静压1遍,后弱振2遍、再强振2遍、最后静压收光1遍的操作程序进行碾压。压路机的最大碾压行驶速度不超过4Km/h。碾压过程中每层边坡坡脚、沉降板附近50cm位置用小型立夯夯实。压路机无漏压，每次横向压痕搭接为40cm，纵向压痕搭接为3m。

4.4填料工厂化管理

为保证填料质量达到要求，我工区在DK+570段线路右侧设置填料加工厂占地30亩，整个加工厂基地铺30cm厚B组填料经碾压作为隔离层，防止原土卷入，污染填料，四周设临时排水设施。填料加工厂分3个区：堆料区、破碎区、成品区。  

为确保填料质量，在料源取料时先用挖掘机挖除表层50cm以上表层土，然后挖取适宜的填料装车运至施工现场设置的填料加工厂的堆料场。

4．5质量控制要点及控制措施

4．5．1填料级配及均匀性

我管段填料属于河床底层级配良好的填料，在开挖过程中采用均匀取土，并人工配合机械捡出不符合要求及粒径较大的废料废弃。在运输过程中运料车装料均匀、密实并用彩条布掩盖，平缓运输，避免填料大小分离，填料在运到加工厂后，先堆放在存料区，再经过破碎机破碎加工后，再堆放在成品区待检，检测合格后方可填筑路基。

4．5．2含水率

填料应从开采、运输、存放等环节控制含水率，采用晴天开采和运输，在运输及存放时采用雨布覆盖、缩短存放时间。 避免在因雨天或天气温度较高，导致含水率失控。填筑路基时对填料必须测定其含水率，含水率偏大时在填筑区晾晒、翻拌，并随时进行检测：含水率偏小时在填筑区采取洒水措施，以保证最佳含水率在±1%左右。

4．5．3松铺厚度、路基横坡控制

每层上料前沿线路方向每30米放出中桩及二侧边桩，并测量其标高，确

定各个区域的填料方量。

4．5．4压实质量控制

每层填料压实完成按要求进行试验检测，并报监理工程师验收，达到设计文件及规范要求并经过监理工程师验收合格后，进行下一道工序的施工。（附件见照片）

4．5．5土工格栅铺设

路基填筑时期边坡铺设土工格栅，按照每60cm厚铺设一层（说明：每填筑两层A、B组填料铺设一层土工格栅），铺设宽度为3m，接头处搭接长度为大于50cm。

4．5．6基底处理

试验段路基填筑区段桩板结构下部：填筑15cm厚碎石，上部做50cm厚钢筋混凝土板。然后再填筑A.B组填料。桩网结构下部：清除CFG桩间浮土，凿CFG桩头到设计标高，在CFG桩上做1.1m直径桩帽，CFG桩嵌入桩帽10cm。桩间土分两层填筑，人工用小型夯机夯实并填筑至设计桩帽标高。然后在桩帽上部分3层填筑60cm厚碎石到设计标高（每层20cm），中间分2次铺设单向土工格栅。然后再填筑A、B组填料。桩网结构和桩板结构之间小缝隙桩间土用人工夯实。

五． 试验检测

5．1．检测频次

5、1、1 褥垫层检测频率：沿线路方向每100m每压实层检测压实系数K6个点，左右距路肩边缘线1m处各2点，路基中部2个点。

5、1、2 基床以下路基检测频率：沿线路方向每100m 压实层检测压实空隙率6个点，左右距路基边缘1m处各2点，路基中部2个点；每天高约90cm检测地基系数K30 4个点，其中路基边线2m处各1个点，路基中部2个点；静态变形模量Ev2各6个点，其中距路基边线2m处左右各2点，路基中部2个点。

5、1、3 基床底层路基检测频率：沿线路方向每100m 压实层检测压实空隙率6个点，左右距路基边缘1m处各2点，路基中部2个点；每天高约90cm检测地基系数K30 4个点，其中路基边线2m处各1个点，路基中部2个点；静态变形模量Ev2各6个点，其中距路基边线2m处左右各2点，路基中部2个点。动态模量Evd各4个点其中距路基边缘2m处左右个1个点，路基中部2点。

5.2试验检测要求

5.2.1验标中对于试验检测的指标、频次都给出了明确的标准，实际操作中依据填料的种类、填筑层所处路基本体的位置、填筑段的长度确定相对应的试验检测的指标和频次。

基床以下路堤填料及压实标准：

A、B、C填料及改良土	压实标准	细粒改良土	砂土及细粒土	碎石类及粗粒土
	K30（MPa/m）	≥90	≥110	≥130
	Ev2(MPa)	≥45	≥45	≥45
	压实系数K	≥0.92	-	-
	孔隙率	-	≤31%	≤31%

基床底层压实标准：

A、B填料及改良土	压实标准	细粒改良土	砂土及细粒土	碎石类及粗粒土
	K30（MPa/m）	≥110	≥130	≥150
	Ev2(MPa)	≥60	≥60	≥60
	Evd(MPa)	≥35	≥35	≥35
	压实系数K	≥0.95	-	-
	孔隙率	-	≤28%	≤28%

5．2．2基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、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	中线至路肩边缘距离	±50mm	沿线路纵向每100m抽检5处	尺量
2	宽度	不小于设计值	沿线路纵向每100m抽检5处	尺量
3	横破	±0.5%	沿线路纵向每100m抽检5个断面	坡度尺量
4	平整度	不大于15	沿线路纵向每100m抽检10个点	2.5m长尺测量

基床底层顶面中线至边缘距离、宽度、横破、平整度的允许偏差、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	中线至路肩边缘距离	±50.0mm	沿线路纵向每100m抽检5处	尺量
2	宽度	不小于设计值	沿线路纵向每100m抽检3处	尺量
3	横破	±0.5%	沿线路纵向每100m抽检5个断面	坡度尺量
4	平整度	不大于15	沿线路纵向每100m抽检10个点	2.5m长尺测量

5.3.试验段施工检测数据

    本次共施工四层，第一、二层碾压五遍，第三、四层碾压六遍。

第一、二层施工，经试验数据确认该段路基压实指标满足压实标准的规定。检测结果、检测频次及压实标准对照如下表所示：检测报告见附后。

路基试验段检测数据表(B组填料)

填筑 层序	检测位置	检测项目				检测位置	检测项目
		K30 (Mpa/m）	Ev1（Mpa）	Ev2（Mpa）	Evd（Mpa）		孔隙率n（%）	压实度K （%）
第 一 层	DK ﹢445（线右8m）	146	107.3	168.1	54.7	DK ﹢433（线左7m）	14	/
	DK ﹢470（线右11m）	138	44.1	57.7	56.1	DK ﹢482（线左2m）	13	/
	DK ﹢4（线右1m）	136	60.0	67.6	55.3	DK ﹢523（线左5m）	14	/
	DK ﹢482（线左1m）	147	83.3	131.1	63.9	DK ﹢451（线右8m）	14	/
	DK ﹢430（线中）	149			56.5	DK ﹢490（线右12m）	13	/
	DK ﹢510（线右10m）	146			48.6	DK ﹢447（线左1m）	13	/
第    二 层	DK ﹢430（线左24m）	142	97.5	161.9	55.4	DK ﹢440（线左23m）	12	/
	DK ﹢430（线右29m）	148	35.2	81.8	65.4	DK ﹢485（线左24m）	14	/
	DK ﹢480（线右1m）	146	81.3	163.9	56.7	DK ﹢435（线右29m）	14	/
	DK ﹢420（线左1m）	142	.9	136.2	.7	DK ﹢475（线右28m）	14
	DK ﹢520（线左24m）	136	.7	148.9	46.0	DK ﹢427（线右1m）	13
	DK ﹢520（线右28m）	134	51.7	132.3	55.0	DK ﹢473（线右1m）	13

   第一、二填筑，用水准仪测填筑前和填筑后的高程，算出第一、二层的松铺系数。

高 程 控 制 测 量

填筑层序	检测位置	填筑前高程	碾压前高程	碾压完成后高程	松铺系数
第 一 层	DK+410左	18.835	19.036	19.014	1.123
	DK+410中	18.810	19.172	19.135	1.114
	DK+410右	18.795	19.054	19.027	1.116
	DK+450左	18.825	19.042	19.021	1.107
	DK+450中	18.800	19.176	19.137	1.117
	DK+450右	18.815	19.067	19.042	1.110
	DK+490左	18.82	19.042	19.019	1.116
	DK+490中	18.820	19.175	19.139	1.114
	DK+490右	18.835	19.047	19.024	1.122
	DK+530左	18.820	19.033	19.011	1.115
	DK+530中	18.800	19.182	19.142	1.117
	DK+530右	18.810	19.060	19.034	1.116
第 二 层	DK+410左	19.014	19.223	19.203	1.106
	DK+410中	19.135	19.509	19.469	1.120
	DK+410右	19.027	19.217	19.198	1.111
	DK+450左	19.021	19.257	19.230	1.129
	DK+450中	19.137	19.514	19.473	1.121
	DK+450右	19.042	19.285	19.260	1.115
	DK+490左	19.019	19.269	19.244	1.111
	DK+490中	19.139	19.557	19.517	1.106
	DK+490右	19.024	19.265	19.241	1.109
	DK+530左	19.011	19.2	19.239	1.112
	DK+530中	19.142	19.567	19.522	1.117
	DK+530右	19.034	19.270	19.247	1.109

第三、四层施工，经试验数据确认该段路基压实指标满足压实标准的规定。检测结果、检测频次及压实标准对照如下表所示：检测报告见附后。

路基试验段检测数据表(B组填料)

填筑 层序	检测位置	检测项目				检测位置	检测项目
		K30（Mpa/m）	Ev1（Mpa）	Ev2（Mpa）	Evd（Mpa）		孔隙率n（%）	压实度K (%)
第 三 层	DK ﹢440（线左24m）	148	53.3	118.8	.5	DK ﹢431（线左24m）	12
	DK ﹢440（线右29m）	152	53.1	124.7	58.6	DK ﹢477（线左23m）	13
	DK ﹢485（线左1m）	143	59.7	130.0	36.4	DK ﹢442（线右29m）	14
	DK ﹢485（线右1m）	154	84.3	100.6	38.5	DK ﹢480（线右28m）	13
	DK ﹢520（线左24m）	146	138.1	150.2	41.4	DK ﹢432（线左1m）	14
	DK ﹢485（线右28m）	153	47.1	53.9	58.3	DK ﹢477（线左1m	13
第 四 层	DK ﹢430（线左24m）	154	54.6	138.0	36.9	DK ﹢433（线左24m）	14
	DK ﹢440（线右29m）	137	45.5	54.2	65.6	DK ﹢482（线左23m）	13
	DK ﹢470（线右1m）	134	78.5	122.0	38.9	DK ﹢451（线右28m）	13
	DK ﹢455（线中）	147	73.0	119.7	51.3	DK ﹢490（线右29m）	14
	DK ﹢520（线左24m）	146	57.9	144.7	56.3	DK ﹢447（线左1m）	13
	DK ﹢520（线右28m）	143	58.4	123.1	47.8	DK ﹢451（线右1m）	14

第三、四填筑，用水准仪测填筑前和填筑后的高程，算出第三、四层的松铺系数。

高 程 控 制 测 量

填筑层序	检测位置	填筑前高程	碾压前高程	碾压完成后高程	松铺系数
第 三 层	DK+410左	19.203	19.558	19.523	1.109
	DK+410中	19.469	19.842	19.804	1.113
	DK+410右	19.198	19.535	19.499	1.120
	DK+450左	19.230	19.511	19.481	1.119
	DK+450中	19.473	19.849	19.810	1.116
	DK+450右	19.260	19.539	19.511	1.112
	DK+490左	19.244	19.5	19.532	1.111
	DK+490中	19.517	19.854	19.819	1.116
	DK+490右	19.241	19.562	19.529	1.115
	DK+530左	19.239	19.547	19.515	1.116
	DK+530中	19.522	19.857	19.823	1.113
	DK+530右	19.247	19.571	19.538	1.113
第 四 层	DK+410左	19.523	19.692	19.674	1.119
	DK+410中	19.804	20.166	20.127	1.121
	DK+410右	19.499	19.710	19.688	1.116
	DK+450左	19.481	19.661	19.3	1.111
	DK+450中	19.810	20.175	20.135	1.123
	DK+450右	19.511	19.669	19.653	1.113
	DK+490左	19.532	19.678	19.6	1.106
	DK+490中	19.819	20.199	20.159	1.118
	DK+490右	19.529	19.667	19.653	1.113
	DK+530左	19.515	19.6	19.672	1.106
	DK+530中	19.823	20.208	20.169	1.113
	DK+530右	19.538	19.682	19.667	1.116

六、沉降变形观测

本段路基在DK+450、DK+500处设F1检测断面。沉降观测每层每天一次。每天填筑超过3层按一次观测进行。

6.1路基沉降观测频次

观测阶段	观测频次
填筑或堆在	一般	1次/天
	沉降突变	2～3次/天
	两次填筑间隔时间较长	1次/3天
堆在预压或路基施工完成	第1个月	1次/周
	第2、3个月	1次/2周
	3个月以后	1次/月
轨道铺设后	第1个月	1次/2周
	第2、3个月	1次/天
	3～12个月	1次/3月

在填土过程中，根据观测结果整理绘制“填土高度～时间～沉降量”关系曲线图，分析土体的侧向位移值及其发展趋势判断地基的稳定性。

七、路基A、B组填料填筑通过施工总结出以下

采用20T压路机振动压实（说明：静压一遍、松铺厚度35cm、松铺系数确定在1.117、含水率控制在最佳含水率4.5%±1范围内时），对于基床以下路堤及基床底层填筑,碾压5遍均可达到京沪高速铁路基床以下路堤填料压实标准之规定。试验检测报告见附后。在路基施工期间沉降观测数据稳定。试验段各项指标都符合京沪高速铁路路基工程施工技术规范。此次试验取得成功。

八、结论

经过以上试验证明：本试验段填筑试验采用自检和监理旁站的方式检测,经检测所选B组填料能够满足路基本体填筑压实标准的规定。本次试验段施工工艺及操作方法可以在管段内推广。