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1、新建新建 XX 至至 XX 铁路铁路 XX 标段标段 路基过渡段工艺性试验总结路基过渡段工艺性试验总结 编制:编制: 审核:审核: 批准:批准: XXXX 公司公司 XXXX 铁路铁路 XXXX 标段工程指挥部标段工程指挥部 20112011 年年 3 3 月月 2 目目 录录 目录目录2 一、试验段工程概况一、试验段工程概况3 二、试验段施工时间二、试验段施工时间3 三、施工人员及机械设备三、施工人员及机械设备 3 四、四、路基过渡段质量要求路基过渡段质量要求 4 五、试验段施工工艺五、试验段施工工艺5 六、沉降观测元件六、沉降观测元件.10 七七、试试验成果验成果数据分析数据分析12 八八
2、、试试验结论验结论 15 九九、附件附件16 3 新建新建 XX 至至 XX 铁路铁路 路基过渡段工艺性试验总结路基过渡段工艺性试验总结 一、试验段工程概况一、试验段工程概况 新建 XX 至 XX 铁路站前工程 XX 标起点为 XX 特大桥 XX 端台尾、 终点为 XX 特大桥 155#墩;起讫里程为: DK746+759.4DK763+574,正线全长 16.328km。沿线广泛分布软土、 松软土等,正线范围内设计箱涵 19 座,特大桥 4 座,分别为 XX 特 大桥、XX 江肇特大桥、XX 江肇特大桥、XX 特大桥;大桥 4 座,分 别为 XX1 号大桥、XX2 号大桥、XX1 号大桥、X
3、X2 号大桥;中桥 4 座, 分别为 XXXX 中桥、XXXX 中桥、XX 中桥、XX 中桥。路桥、路涵、连 接处设置级配碎石过渡段,结合我单位多年的路基填筑施工经验, 选取 XX2 号大桥 XX 台(DK757+397DK757+417)路桥过渡段进行级配 碎石填筑工艺试验。 二、试验段施工时间二、试验段施工时间 根据试验段施工方案,我标段于 2011 年 3 月 15 日开始施工, 于 2011 年 3 月 25 日顺利完成。 三、施工人员及机械设备三、施工人员及机械设备 3.13.1 试验段人员配置试验段人员配置 实验段施工现场设施工总负责 1 名,技术负责 1 名,技术员 1 名,质检
4、工程师 1 名,测量人员 2 名,试验人员 2 名,作业人员 15 名。 3.23.2 试验段主要机械配置试验段主要机械配置 4 主要进场机械设备表 序号设备名称规格型号单位数量状态 1 挖掘机 PC-400 台 1 良好 2 装载机 ZL50 台 2 良好 3 振动压路机 YZ-20 台 1 良好 4 推土机 T-220 台 1 良好 5 自卸车 22m3 辆 7 良好 6 洒水车 CA10B 辆 1 良好 7 拌合站 120m3/h 台 1 良好 8 冲击夯BS60-2 型台 2 良好 3.3.3.3.主要试验仪器配置主要试验仪器配置 主要试验仪器配置表 序号仪器设备名称规格型号单位数量检
5、定状态 1 全站仪 GTS701 套 1 合格 2 水准仪 天宝 DINI台 1 合格 3 平板载荷测定仪 K-30,300mm 套 1 合格 4 灌砂筒 150mm 个 2 合格 5 电子称 ACZ-30 套 1 合格 6 动态变形模量 (Evd)测试仪 ZFG02 套 1 合格 四、路基过渡段质量要求四、路基过渡段质量要求 根据高速铁路路基工程施工质量验收标准TB10751-2010 和 路基通用设计图的要求,基床表层以下的过渡段级配碎石填层 压实标准,如表 1 所示。 5 表 1 基床表层以下的过渡段级配碎石填层压实标准表 项 目 地基系数 K30(MPa/m) 动态变形模量 Evd(M
6、Pa) 压实系数(K) 压实标准 150500.95 五、试验段施工工艺五、试验段施工工艺 5.15.1 施工工艺工艺流程施工工艺工艺流程 路基过渡段级配碎石填筑采用分层填筑施工,施工前对路基中 心线、路基边线等进行测量放样,并用木桩和白灰标出。详见图详见图 3-3- 1 1 过渡段施工工艺流程过渡段施工工艺流程 卸料区按照自卸车的容量,用白灰划出网格,由专人指挥卸料。 填料采用推土机摊铺、粗平,局部凹坑和边角地区采用人工修整, 以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触层面进行碾压,达到最佳 的碾压效果。 图 5-1 过渡段施工工艺流程 6 5.25.2 基底处理基底处理 根据设计图纸先对过渡段路
7、堤范围内进行清表整平,用小型人 工夯碾压密实后使 Evd40MPa/m。 5.35.3 测量工作测量工作 根据设计院的提供的测量资料进行施工复测,加密水准点,施 工前测量路基横断面,施工前对路基中心线、路基边线等进行测量 放样,放样时填筑边线考虑超宽 50cm,并用木桩和白灰标出。 5.45.4 原材料的质量和室内试验原材料的质量和室内试验 试验段级配碎石,料源取自大旺恒运石料厂生产的碎石经试验 确定:混合级配0.075mm 的细粒含量为 2%。掺配比例 16- 31.5mm:10-20mm:5-10mm:砂=20:15:25:40。最佳含水量 6.4%,最大干密度 2.23 g/cm3。无砂
8、混凝土掺配比例水泥:粗骨料: 7 水=1:6.00:0.42;。最大孔隙率 n 为 30%,最大渗透系数 Kt 为 25mm/s。 5.55.5 级配碎石的拌合、运输及填筑级配碎石的拌合、运输及填筑 过渡段掺 5% P.0.42.5 水泥级配碎石采用厂拌混合料,水泥和 级配碎石的质量比为 5:100。级配碎石拌和料用级配碎石拌和设备 在拌和站集中进行拌制,拌合料拌制均匀,按设计配合比在级配碎 石拌和站内拌制级配碎石混合料,含水量通过计算加以控制,以每 天填筑用料为一验收批进行级配和含水量检测,并根据施工时的天 气进行调整,确保碾压前含水量达到或稍高于最佳含水量的 0.5%1%。采用 7 辆自卸
9、汽车进行运输,天气较热时,用彩条布覆 盖防止水分流失过快。 填筑前首先放出线路中桩和填筑边线,每 10m 钉出边线桩,为 保证路基边缘的压实度,填筑边线比设计边线每边宽出 50cm,填土 区按自卸汽车方量和松铺厚度计算,根据运输车辆的装载量和松铺 厚度,在测量放出填筑边线后,用白灰划出方格网,结合梯形台柱 进行松铺厚度的控制。 5.65.6 摊铺整平及基底回填摊铺整平及基底回填 摊铺时根据每隔 10m 设置的边桩,利用边桩进行填筑边线控制, 松铺厚度利用边线及中线的高度控制桩和梯形台柱进行控制,先用 推土机初平,并逐步形成横向坡度,局部凹坑和边角地区采用人工 修整、整型后,用测量检查填料的松铺
10、厚度。 基坑回填工作在隐蔽工程验收合格后进行。过渡段基底处理过 8 程中严格按照施工图要求做好地面排水,过渡段基底处理按设计要 求与桥台、横向结构物、相邻路堤、相邻隧道的基底处理同时进行, 对过渡段路堤范围内进行清表整平碾压密实后使 Evd40MPa。桥台 基坑及台后临时开挖面设计采用片石混凝土或碎石回填,并用小型 振动夯压实。基坑回填至原地面平整后用振动压路机碾压至密实。 渗水墙采用 C10 无砂混凝土预制块进行砌筑,长 30cm、厚 15cm、宽 15cm,提前进行预制,渗水墙底部设直径 100mm(TS- 100)软式透水管,将渗流水横向横向排除路基外。 5.75.7 填料的碾压遍数及松
11、铺系数确定填料的碾压遍数及松铺系数确定 (1 1)碾压、检测)碾压、检测 碾压前通过实验确定填料的最佳含水率、最大干密度、颗粒密 度,碾压采用 20t 振动压路机进行,按照先路基两侧后中间的顺序 进行,压路机的最大时速不超过 3Km/h。大型压路机碾压不到的部 位及在台后 2.0m 的范围内用小型振动夯进行人工夯实。碾压试验结 果如下: 1、台后 2.0m 范围内 (1)第一层(松铺厚度 16cm) 用小型振动夯进行人工夯实 3 遍,开始检测,压实系数 k 平均 为 95.9%,含水率为 6.3%,压实系数 k 不符合要求,第 4 遍完成后, 压实系数 k 平均为 96.4%,含水率为 6.1
12、%,符合规范要求。 压实遍数为人工夯实 4 遍。 (2)第二层(松铺厚度 16cm) 9 用小型振动夯进行人工夯实 3 遍,压实系数 k 平均为 96.0%, 动态变形模量 Evd 平均为 47.8MPa,含水率为 6.3%,部分压实系数 k 及动态变形模量 Evd 不符合要求,第 4 遍完成后,压实系数 k 平 均为96.3%,动态变形模量 Evd 平均为 59.3MPa,含水率为 6.0%, 符合规范要求。 压实遍数为人工夯实 4 遍。 (3)第三层(松铺厚度 16cm) 用小型振动夯进行人工夯实 3 遍,开始检测,压实系数 k 平均 为 93.4%,含水率为 6.6%,压实系数 k 不符
13、合要求,第 4 遍完成后, 压实系数 k 平均为 97.8%,含水率为 6.2%,符合规范要求。 压实遍数为人工夯实 4 遍。 (4)第四层(松铺厚度 16cm) 用小型振动夯进行人工夯实 3 遍,压实系数 k 平均为 95.9%, 动态变形模量 Evd 平均为 49.1MPa,地基系数 K30 平均为 148 MPa/m,含 水率为 6.4%,部分动态变形模量 Evd 及地基系数 K30 不符合要求, 第 4 遍完成后,压实系数 k 平均为 96.4%,动态变形模量 Evd 平均 为 56.5MPa,地基系数 K30 平均为 160 MPa/m,含水率为 6.4%,符 合规范要求。 压实遍数
14、为人工夯实 4 遍。 2、台后 2.0m 范围外 (1)第一层(松铺厚度 29cm) 先进行静压 1 遍、弱振 1 遍,然后再强振 2 遍完成后,开始检 10 测,压实系数 K 平均为 95.2%,动态变形模量 Evd 平均为 49.8MPa, 含水率为 6.3%,部分压实系数 K 及动态变形模量 Evd 不符合要求, 第 3 遍强振完成后,压实系数 K 平均为 97%,动态变形模量 Evd 平均 为54.2MPa,含水率为 6.2%,符合规范要求,第 6 遍静压收面。 压实遍数组合为静压 1 遍,弱振 1 遍,强振 3 遍,静压 1 遍。 (2)第二层(松铺厚度 31cm) 先进行静压 1
15、遍、弱振 2 遍,然后再强振 2 遍完成后,开始检 测,压实系数 K 平均为 94.6%,动态变形模量 Evd 平均为 51.5MPa, 地基系数 K30 平均为 152 MPa/m,含水率为 6.1%,部分压实系数 K、 动态变形模量 Evd 及地基系数 K30 不符合要求,第 3 遍强振完成后, 压实系数 K 平均为 97.6%,动态变形模量 Evd 平均为 55.6MPa,地基 系数 K30 平均为 162 MPa/m,含水率为 6.3%,符合规范要求,第 7 遍 静压收面。 压实遍数组合为静压 1 遍,弱振 2 遍,强振 3 遍,静压 1 遍。 (3)第三层(松铺厚度 33cm) 先进
16、行静压 1 遍、弱振 2 遍,然后再强振 2 遍完成后,开始检 测,压实系数 K 平均为 95.8%,动态变形模量 Evd 平均为 48.7MPa, 地基系数 K30 平均为 147 MPa/m,含水率为 6.2%,部分动态变形模量 Evd 及地基系数 K30 不符合要求,第 3 遍强振完成后,压实系数 K 平均为 96.8%,动态变形模量 Evd 平均为 56MPa,地基系数 K30 平均 为 158 MPa/m,含水率为 6.3%,符合规范要求,第 7 遍静压收面。 压实遍数组合为静压 1 遍,弱振 2 遍,强振 3 遍,静压 1 遍。 11 (2 2)松铺系数确定)松铺系数确定 摊铺时利
17、用梯形台柱对松铺厚度进行控制,摊铺后由监理现场 进行见证,采用测量的方式量测松铺厚度,碾压完成后,测量压实 厚度,同时利用测量仪器检查压实后的填筑高程,对压实厚度进行 校核。根据松铺厚度和压实厚度计算出填料的松铺系数(详见下表) 。 填土顶面外形尺寸检测满足设计要求和规范要求。 1、台后 2.0m 范围内级配碎石 实验层数平均松铺厚度(cm)平均压实厚度(cm)平均松铺系数 116151.07 216151.07 316151.07 416151.07 2、台后 2.0m 范围外级配碎石 实验层数平均松铺厚度(cm)平均压实厚度(cm)平均松铺系数 129261.12 231281.10 33
18、3301.10 级配碎石拌和料用级配碎石拌和设备在拌和站集中进行拌制, 拌合料拌制均匀,按设计配合比在级配碎石拌和站内拌制级配碎石 混合料,含水量通过计算加以控制,以每天填筑用料为一验收批进 行级配和含水量检测,并根据施工时的天气进行调整,确保碾压前 含水量达到或稍高于最佳含水量的 0.5%1%。 六、沉降观测元件六、沉降观测元件 6.16.1 单点沉降计及边桩埋设单点沉降计及边桩埋设 地基处理检测合格后,按设计要求分别在 12 DK757+398、DK757+407 及 DK757+427 线路中心上布设监测断面,埋 设单点沉降计,路堤坡脚外 2 米埋设边桩,单点沉降计底部锚头均 入岩 50
19、cm,观测电缆经挖槽后引至路堤左边坡脚外 2 米,观测头用 混凝土砌筑观测箱进行保护。路基填筑过程中,及时进行沉降观测, 保证在观测过程中时时监控。 (1)钻孔 :在线路的中心处测点位置,进行测量放样后进行 钻孔,孔径 108mm,钻孔至入岩 500mm。 (2)探孔:首先用等径接头连接好锚头与测杆,将接好锚头的 测杆缓慢放入已钻好的钻孔内(锚头朝下,测杆朝上) 。用等径接头 加长测杆,直至锚头下放到孔底。 (3)安装沉降计:沉降盘安装在地基基础面以下 10-20 公分, 确定好所需测杆后,将锚头、测杆与沉降主体连接好,安装至孔内, 锚头与基岩直接接触。 (4)注浆:将注浆管直插到孔底,通过注
20、浆管,利用灌浆泵进 行注浆。 (5)安装法兰沉降盘:在注浆后,拉伸沉降计主体至满量程, 用沉降计的包装泡膜封住孔口,在沉降计安装孔上部挖一个 400 的孔,取出堵孔的泡膜,安装好法兰沉降盘,并用测试仪对单点沉 降计进行测试,确保单点沉降计初装位移值在 170-180mm 之间。 (6)装好单点沉降计后,将传输电缆套上 20PVC 钢丝波纹管 进行保护,挖设布线槽,将观测电缆引出路基外 2m 至混凝土砌筑观 测箱,并注意使钢丝波纹管及导线适当松弛。观测箱净尺寸: 13 30cm30cm。 (7)灌沙:单点沉降计安装好,待水泥浆沉淀 2 小时后,往孔 内灌沙回填,以防止安装孔塌孔而影响测试数据。灌
21、沙时应缓慢灌 注,以防堵孔,灌沙至法兰沉降盘以下 10 公分处,用竹竿或钢管将 沙稍微夯实,再用混凝土填实至法兰沉降盘,法兰沉降盘上部用中 粗沙回填至地基面。 6.26.2 沉降板埋设沉降板埋设 在 DK757+407.63 处设置 B-2 型监测断面,埋设沉降板。沉降板 埋在褥垫层顶部并嵌入其内 10cm,底部找平,保持测杆铅垂,用填 料回填密实,测杆外部套保护套管,保护套管应略低于测杆。上口 加盖封住管口,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管。 七、七、试验试验数据分析数据分析 根据客运专线路基工程施工质量验收暂行标准 (铁建设 2005160 号)的要求,每压实层抽样检验压实系数
22、 k 各 3 点, 其中距路基两侧填筑级配碎石边线 1m 处左、右各 1 点,路基中部 1 点;每填高约 30cm 抽样检验动态变形模量 Evd3 点,其中 1 点必须靠 近桥台或横向结构物边缘处;每填高约 60cm 抽样检验地基系数 K302 点,其中距路基两侧填筑级配碎石边线 2m 处 1 点,路基中部 1 点。 7.17.1、台后、台后 2m2m 范围内级配碎石范围内级配碎石 第四层松铺 16cm 时,碾压至第 3、4 遍的检测结果分别见下表: 松铺 16cm 碾压 3 遍时的压实结果试验检测统计表 14 测点位置左 1中 2右 3 含水量()6.66.26.4 压实系数 K95.495
23、.197.3 孔隙率 n()/ 地基系数 K30(Mpa/m) 152144/ 动态变形模量 Evd(Mpa) 45.353.548.6 静态变形模量 Ev2(Mpa) / 满足的填筑部位部分不能满足过渡段级配碎石填层压实标准 松铺 16cm 碾压 4 遍时的压实结果试验检测统计表 测点位置左 1中 2右 3 含水量()6.56.66.1 压实系数 K97.395.496.4 孔隙率 n()/ 地基系数 K30(Mpa/m) 158162/ 动态变形模量 Evd(Mpa) 57.358.154.2 静态变形模量 Ev2(Mpa) / 满足的填筑部位满足过渡段级配碎石填层压实标准 根据实验记录得
24、台后 2.0m 范围内级配碎石压实后厚度为 15cm, 含水率为 6.2%6.4%(最优含水率为 6.4%) ,每遍碾压后测得压实 系数 K、地基系数 K30 及动态变形模量 Evd 数据,抽出其中最不利 数据的一组统计分析如下表一所示: 表一:台后 2.0m 范围内第四层最不利实测值 试验项目第一遍第二遍第三遍第四遍 压实系数 K95 /95.996.4 地基系数 K30 150(MPa/m) /148160 动态变形模量 Evd50(MPa) 49.156.5 15 根据表一数据,对不同碾压遍数的最不利检测数据进行整理分 析,得出碾压遍数与压实系数 K 值、地基系数 K30 值及动态变形模
25、 量 Evd 的变化关系,可知地基系数 K30 及动态变形模量 Evd 的参数 随碾压遍数的增加而增大;压实系数 K 值的参数随碾压遍数的增加 而增加。只有在第 4 遍时,k 值、EVD 及 K30 满足规范要求 (分别 对应的数据为 k=96.4%,K30=160Mpa/m,EVD=56.5Mpa) ,所以可判定 该层碾压遍数为第 4 遍,填层压实质量可满足规范要求。 7.27.2、台后 2.0m 范围外 第三层松铺 33cm 时,碾压至第 5、6 遍的检测结果分别见下表: 松铺 33cm 碾压 5 遍时的压实结果试验检测统计表 测点位置左 1中 2右 3 含水量()6.36.26.0 压实
26、系数 K95.89796.5 孔隙率 n()/ 地基系数 K30(Mpa/m)142152 动态变形模量 Evd(Mpa) 46.552.247.3 静态变形模量 Ev2(Mpa) / 满足的填筑部位部分不能满足过渡段级配碎石填层压实标准 松铺 33cm 碾压 6 遍时的压实结果试验检测统计表 测点位置左 1中 2右 3 含水量()6.46.16.5 压实系数 K97.895.996.8 孔隙率 n()/ 地基系数 K30(Mpa/m)162154 动态变形模量 Evd(Mpa) 54.355.558.1 16 静态变形模量 Ev2(Mpa) / 满足的填筑部位满足过渡段级配碎石填层压实标准
27、根据实验记录得台后 2.0m 范围外级配碎石第三层压实后厚度为 30cm,每遍碾压后测得压实系数 K、地基系数 K30 及动态变形模量 Evd 数据,抽出其中最不利数据的一组统计分析如下表二所示: 表二:台后 2.0m 范围外第三层最不利实测值 试验项目 第一遍 (静压) 第二遍 (弱振) 第三遍 (弱振) 第四遍 (强振) 第五遍 (强振) 第六遍 (强振) 压实系数 K95 /95.896.8 地基系 K30 150(MPa/m ) /147158 动态变形模量 Evd50(MPa ) 48.756 根据表二数据,对不同碾压遍数的最不利检测数据进行整理分 析,得出碾压遍数与;压实系数 K
28、值、地基系数 K30 值及动态变形 模量 Evd 的变化关系,可知地基系数 K30 及动态变形模量 Evd 的参 数随碾压遍数的增加而增大;压实系数 K 值的参数随碾压遍数的增 加而增加。只有在第 6 遍时,k 值、EVD 及 K30 满足规范要求 (分 别对应的数据为 k=96.8%,K30=158Mpa/m,EVD=56.0Mpa) ,所以可判 定该层碾压遍数为第 6 遍,即强振 3 遍时,填层压实质量可满足规 范要求。 表三:无砂混凝土抗渗性能实测表 试验项目第一遍第二遍第三遍 孔隙率 n(%) 292730 渗透系数 Kt (mm/s) 242225 17 八、试验结论八、试验结论 从
29、试验段施工及检测结果可以确定:台后 2.0m 范围内采用小型 振动夯时,碾压 4 遍,填料松铺系数 1.07,松铺厚度 16cm;台后 2.0m 范围外采用 20t 压路机碾压 7 遍(静压 1 遍,弱振 2 遍,强振 3 遍,再静压 1 遍收面) ,压路机行走速度控制在 23Km/h,填料松 铺系数 1.10,松铺厚度 33cm。 级配碎石填料的含水率 6.06.4%,最大干密度为 2.23g/cm3, 填料的颗粒密度为 2.63g/cm3,填料各项压实指标全部合格,回填满 足设计要求。 无砂混凝土的灰石比 1:6.0,水灰比 0.42,水泥用量 248kg/m,抗压强度 17.8MPa,渗透系数最大值 25mm/s,最小值 22mm/s,平均值 24mm/s,孔隙率最大值 30%,最小值 27%,均 25%。各项指标全部合格,满足设计要求。 九、附件九、附件 1、地基处理 K30 检测表 2、碎石进场材料报验单 3、无砂混凝土块抗渗性能报验单 4、水泥进场材料报验单 5、压实实验报告 6、施工测量放样记录表 7、沉降观测记录表 18
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