級配碎石365JT施工工藝

秦沈客運專線是我國第一條時速達200Km的高速鐵路，其路基工程具有強度高、剛度大、整體性強、工后沉降小的特點（路基工后沉降不大于15Cm，過渡段工后沉降不大于8Cm，工后沉降速率不大于4Cm/年）。根據《暫規》及365JT設計施工圖，要求基床表層0.6M及過渡段均填筑級配碎石。級配碎石填筑壓實后，要求基床表層達到孔隙率n＜15%，地基系數K30＞190Mpa/m，過渡段達到孔隙率n＜20%，地基系數K30＞150Mpa/m。同時還得滿足相應的檢測指標（包括幾何尺寸、平整度、橫坡、標高等）。為確保級配碎石施工后達到設計標準，主要通過以下幾方面予以質量控制：
    1、各種集料材質要求及配比；
 2、拌合、運輸；
 3、攤鋪、壓實；
 4、修整。
級配碎石施工工藝流程為：底層驗收→拌和→運輸→攤鋪→碾壓→檢測→修整。
一、 級配碎石材質要求及配比
根據設計要求，拌制后的級配碎石要達到如下標準：
方孔篩邊長mm 0.075 0.1 0.5 1.7 7.1 16 25 45
過篩質量百分率 0-7 0-11 7-32 18-46 41-75 67-91 82-100 100
    1、且0.5mm篩以下的細集料中通過0.075mm篩的顆粒含量應小于等于66%;
 2、在粒徑大于16mm的粒顆粒中帶有破碎面的顆粒所占的質量百分率不少于30%;
    3、粒徑大于1.7mm的集料的洛杉礬磨耗不大于50%;
    4、粒徑大于1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大于12%;
    5、粒徑小于0.5mm的細集料的液限不大于25%,其塑性指數小于6%;
 6、粘土團及其它雜質含量的質量百分率小于等到于0.5%。
經現場地材調查及取樣試驗，結合本區石料量少、運距遠的特點，選用北寧市汪家墳碎石場的粗、細集料。經鐵五局中心試驗室反復試配，各種集料調整后的比例如下：
2-4CM碎石：1-3CM碎石：0.5-2CM碎石:0.5-1CM碎石:石粉:水=12:19:15:24:30:4.8。
經堅固性試驗，硫酸鈉溶液浸泡損失率為5.0%；經磨耗試驗，洛杉磯磨耗率為32.3%；石粉液限為20.4%，塑性指數為5.8%。各種規格集料均滿足相應的標準。
    二、級配碎石拌和、運輸
采用山西榆次筑路機械廠生產的SWB300型水泥穩定土拌和調設備。該設備配備5個容量各為6.5M3的配料斗，通過電磁調速電機（調速范圍為1250~125r/min），結合各種集料的容重和比例進行調速。一旦調速電機調試好后不能隨意調整。各種集料從料斗出料口出來后，經輸送皮帶傳送至拌和缸。拌和缸為二個18.5Kw的三相異步電動機帶動的強制式攪拌機。該攪拌缸的生產效率要可達200～250m3/小時。經攪拌缸拌制后的成品經傳輸皮帶傳至成品料倉。為盡量減輕成品料的下料時產生離析，成品料倉的放料門采用氣泵定時控制開關，定時卸入車斗內，（而非一次性直接卸入車斗內）。配料時用2~4臺裝載機同時上料，加水量通過現場攤鋪條件及天氣情況而調整儲水缸出口的閥門。整個進料拌和出料過程為連續作業，通過配電箱和電腦進行操控，基本為機械化操作。級配碎石成品經成口料倉放料門出來后，直接卸入運輸車車斗內。為減輕在運輸過程中產生離析，自卸車運輸時采用慢速行駛。SWB300型水泥穩定土拌和設備示意圖如下所示：

拌和好的級配碎石要盡快運輸至現場進行攤鋪碾壓。用平地機進行攤鋪混和料的，根據運輸車的運輸能力，計算每車混和料的攤鋪面積，等距離堆放成堆；用攤鋪機進行攤鋪的，則與攤鋪機的攤鋪能力相互協調，盡量減少停機待料時間。
    三、級配碎石攤鋪、碾壓
過渡段級配碎石的攤鋪因工作場面均較小（因很難做到過渡段跟臺后路堤同時填筑），推土機和平地機工作不方便，均采用人工進行攤鋪平整。根據秦沈客運專線《鐵路路基施工365JT技術細則》（試行）規定，過渡段級配碎石填筑虛鋪厚度不超過20Cm。結合實際施工情況，我們在涵背或臺背后用油漆劃好分層填筑壓實厚度控制線。同時，根據設計要求，在過渡段級配碎石兩側填筑包邊土，在涵背和臺背后填筑防水層保護層（細粒土）。根據分層填筑標高控制每層的填筑長度與寬度，確保級配碎石填筑尺寸符合設計要求。臺后大型壓路機不能直接碾壓到位的地方，其分層填筑厚度可以跟臺后路堤填筑厚度相同，即按30Cm填筑（實際監理方要求只能按15Cm填筑）。大型壓路機不能直接碾壓到位的地方，用YS1.5型小型壓路機進行分層填筑碾壓。由于過渡段埋設有沉降觀測樁，其周圍及耳墻下面均只能采用蛙式打夯機進行夯實。對蛙式打夯機都無法打夯的部位，一方面可以在級配碎石內摻入5%的普硅425#水泥，或采用人工用手錘分點夯實（主要指耳墻斜面下部位）。
級配碎石的施工含水量是控制能否碾壓密實的關鍵。根據實際碾壓效果經驗總結，施工碾壓含水量在4.5%~5.5%時，最易達到壓實標準。對大型壓路機能直接碾壓至位的地方，一般碾壓4~6遍即可；用小型壓路機碾壓的部位，一般要8~10遍才能達到壓實標準。
根據設計要求，對于過渡段同臺后路堤不是同時填筑的，需在已填好的部分予留1：2的反向臺階（高30CM，寬60CM），以確保銜接處連接成整體。
對涵洞群涵間級配碎石的施工，難度相當大。若運輸車輛不能直接運料至現場，則需用長臂挖掘機倒運進去，再由人工用手推車分堆堆放后，最后才由人工進行攤鋪平整。壓實時基本都需要小型壓路機配合蛙式打夯機進行夯實。
根據《鐵路路基施工技術細則》要求，基床表層0.6米厚的級配碎石分兩層施工。第一層填筑厚度按35Cm，用平地機進行攤鋪；第二層填筑厚度按25Cm，用攤鋪機攤鋪。第一層攤鋪時，根據運輸車輛的斗容量確定卸料間距，等距離卸放。先用推土機根據左、中、右的標高控制線進行厚度控制。由于推土機推平時，其本身對攤鋪部分具有一定的壓實效果，攤鋪后壓實系數基本達1.18。對第二層用攤鋪機攤鋪的，由于攤鋪機本身未對攤鋪部分進行壓實，其經驗松鋪系數要達1.25。級配碎石攤鋪時，都按左、右半幅分幅攤鋪，每層攤鋪寬度均比設計寬度要加寬40~50CM。第一層攤鋪時，直接根據左、中、右標高控制線進行攤鋪控制；第二層攤鋪時，根據左、右標高控制線，利用攤鋪機（為WLTL700型鎮江路面機械總廠生產的多功能攤鋪機）上的SZ-91型自動找平裝置（通過傳感器和液壓自動調平裝置）進行標高的控制。由于攤鋪機的一次攤鋪厚度僅為10~320mm，則一次攤鋪壓實厚度正好為25Cm。因此，第一層攤鋪時，標高一定要控制好，可以適當高一點。否則，若第一層攤鋪厚度不夠的話，第二層攤鋪時得分兩次攤鋪，這樣勢必造成攤鋪費用的大大增加。分層攤鋪好后用25T的重型壓路機進行碾壓。碾壓時，先靜壓，后振動壓，遵循先輕后重、先慢后快的原則。直線段由兩側路肩向路基中心碾壓，曲線段由內側路肩向外側路肩進行碾壓。碾壓時，橫向重疊寬度不小于40Cm，縱向橫縫搭接不少于2m。第一層用平地機攤鋪時，用推土機攤平后，若含水量適中，先靜壓一遍后，用平地機進行平整，刮平后再用振動壓路機進行振動碾壓（第二層攤鋪機攤鋪后不需平地機平整）。對基床表層，由于壓實標準要求高（孔隙率n＜15%，地基系數K30＞190Mpa/m），碾壓遍數要達8~10遍，對路基兩外側，大型壓路機不能直接碾壓的部位，用YS1.5小型壓路機進行碾壓，一般要碾壓12~14遍。
四、 人工修整
機械施工完畢，尤其是第一層平地機攤鋪時，難免有局部凹坑，需用人工進行補平。補坑時，不能摻2-4Cm碎石和1-3Cm碎石，只用0.5-2Cm碎石、0.5-1Cm碎石和石粉按適當比例拌和后由人工用鐵锨拋撒補平，然后用壓路機進行補壓密實即可。另外，路基兩外側邊線需用人工進行修整順接，左、右半幅銜接處也需人工進行修整補平。
通過前階段級配碎石施工情況來看，一旦級配碎石各種集料的配比調整好后，控制好含水量，這對壓實能否達到標準致為重要。而且第一層級配碎石用平地機攤鋪時，若平整度、橫坡及標高控制得好的話，第二層攤鋪起來就相當容易。經檢測，已施工完的部分級配碎石的平整度、橫坡、標高及壓實指標均符合設計要求。