級配碎石施工工藝 秦沈客運專線是中國第一條時速達200Km的高速鐵路，其路基工程具有強度高、剛度大、整體性強、工後沉降小的特點（路基工後沉降不大於15Cm，過渡段工後沉降不大於8Cm，工後沉降速率不大於4Cm/年）。根據《暫規》及設計施工圖，要求基床表層0.6M及過渡段均填築級配碎石。級配碎石填築壓實後，要求基床表層達到孔隙率n＜15%，地基係數K30＞190Mpa/m，過渡段達到孔隙率n＜20%，地基係數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後達到設計標準，主要透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，拌制後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篩以下的細集料中透過0.075mm篩的顆粒含量應小於等於66%; 2、在粒徑大於16mm的粒顆粒中帶有破碎面的顆粒所佔的質量百分率不少於30%; 3、粒徑大於1.7mm的集料的洛杉礬磨耗不大於50%; 4、粒徑大於1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大於12%; 5、粒徑小於0.5mm的細集料的液限不大於25%,其塑性指數小於6%; 6、粘土團及其它雜質含量的質量百分率小於等到於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覆試配，各種集料調整後的比例如下： 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 採用山西榆次築路機械廠生產的SWB300型水泥穩定土拌和調裝置。該裝置配備5個容量各為6.5M3的配料斗，透過電磁調速電機（調速範圍為1250~125r/min），結合各種集料的容重和比例進行調速。一旦調速電機除錯好後不能隨意調整。各種集料從料斗出料口出來後，經輸送皮帶傳送至拌和缸。拌和缸為二個18.5Kw的三相非同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。經攪拌缸拌制後的成品經傳輸皮帶傳至成品料倉。為儘量減輕成品料的下料時產生離析，成品料倉的放料門採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，加水量透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，透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後，直接卸入運輸車車斗內。為減輕在運輸過程中產生離析，自卸車運輸時採用慢速行駛。SWB300型水泥穩定土拌和裝置示意圖如下所示：拌和好的級配碎石要儘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，儘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後路堤同時填築），推土機和平地機工作不方便，均採用人工進行攤鋪平整。根據秦沈客運專線《鐵路路基施工技術細則》（試行）規定，過渡段級配碎石填築虛鋪厚度不超過20Cm。結合實際施工情況，我們在涵背或臺背後用油漆劃好分層填築壓實厚度控制線。同時，根據設計要求，在過渡段級配碎石兩側填築包邊土，在涵背和臺背後填築防水層保護層（細粒土）。根據分層填築標高控制每層的填築長度與寬度，確保級配碎石填築尺寸符合設計要求。臺後大型壓路機不能直接碾壓到位的地方，其分層填築厚度可以跟臺後路堤填築厚度相同，即按30Cm填築（實際監理方要求只能按15Cm填築）。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築碾壓。由於過渡段埋設有沉降觀測樁，其周圍及耳牆下面均只能採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%的普矽425#水泥，或採用人工用手錘分點夯實（主要指耳牆斜面下部位）。 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，對於過渡段同臺後路堤不是同時填築的，需在已填好的部分予留1：2的反向臺階（高30CM，寬60CM），以確保銜接處連線成整體。 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後，最後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。第一層填築厚度按35Cm，用平地機進行攤鋪；第二層填築厚度按25Cm，用攤鋪機攤鋪。第一層攤鋪時，根據運輸車輛的鬥容量確定卸料間距，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。由於推土機推平時，其本身對攤鋪部分具有一定的壓實效果，攤鋪後壓實係數基本達1.18。對第二層用攤鋪機攤鋪的，由於攤鋪機本身未對攤鋪部分進行壓實，其經驗松鋪係數要達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（透過感測器和液壓自動調平裝置）進行標高的控制。由於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。分層攤鋪好後用25T的重型壓路機進行碾壓。碾壓時，先靜壓，後振動壓，遵循先輕後重、先慢後快的原則。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，橫向重疊寬度不小於40Cm，縱向橫縫搭接不少於2m。第一層用平地機攤鋪時，用推土機攤平後，若含水量適中，先靜壓一遍後，用平地機進行平整，刮平後再用振動壓路機進行振動碾壓（第二層攤鋪機攤鋪後不需平地機平整）。對基床表層，由於壓實標準要求高（孔隙率n＜15%，地基係數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，難免有區域性凹坑，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後由人工用鐵鍁拋撒補平，然後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。 透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後，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。
級配碎石施工工藝 秦沈客運專線是中國第一條時速達200Km的高速鐵路，其路基工程具有強度高、剛度大、整體性強、工後沉降小的特點（路基工後沉降不大於15Cm，過渡段工後沉降不大於8Cm，工後沉降速率不大於4Cm/年）。根據《暫規》及設計施工圖，要求基床表層0.6M及過渡段均填築級配碎石。級配碎石填築壓實後，要求基床表層達到孔隙率n＜15%，地基係數K30＞190Mpa/m，過渡段達到孔隙率n＜20%，地基係數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後達到設計標準，主要透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，拌制後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篩以下的細集料中透過0.075mm篩的顆粒含量應小於等於66%; 2、在粒徑大於16mm的粒顆粒中帶有破碎面的顆粒所佔的質量百分率不少於30%; 3、粒徑大於1.7mm的集料的洛杉礬磨耗不大於50%; 4、粒徑大於1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大於12%; 5、粒徑小於0.5mm的細集料的液限不大於25%,其塑性指數小於6%; 6、粘土團及其它雜質含量的質量百分率小於等到於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覆試配，各種集料調整後的比例如下： 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 採用山西榆次築路機械廠生產的SWB300型水泥穩定土拌和調裝置。該裝置配備5個容量各為6.5M3的配料斗，透過電磁調速電機（調速範圍為1250~125r/min），結合各種集料的容重和比例進行調速。一旦調速電機除錯好後不能隨意調整。各種集料從料斗出料口出來後，經輸送皮帶傳送至拌和缸。拌和缸為二個18.5Kw的三相非同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。經攪拌缸拌制後的成品經傳輸皮帶傳至成品料倉。為儘量減輕成品料的下料時產生離析，成品料倉的放料門採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，加水量透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，透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後，直接卸入運輸車車斗內。為減輕在運輸過程中產生離析，自卸車運輸時採用慢速行駛。SWB300型水泥穩定土拌和裝置示意圖如下所示：拌和好的級配碎石要儘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，儘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後路堤同時填築），推土機和平地機工作不方便，均採用人工進行攤鋪平整。根據秦沈客運專線《鐵路路基施工技術細則》（試行）規定，過渡段級配碎石填築虛鋪厚度不超過20Cm。結合實際施工情況，我們在涵背或臺背後用油漆劃好分層填築壓實厚度控制線。同時，根據設計要求，在過渡段級配碎石兩側填築包邊土，在涵背和臺背後填築防水層保護層（細粒土）。根據分層填築標高控制每層的填築長度與寬度，確保級配碎石填築尺寸符合設計要求。臺後大型壓路機不能直接碾壓到位的地方，其分層填築厚度可以跟臺後路堤填築厚度相同，即按30Cm填築（實際監理方要求只能按15Cm填築）。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築碾壓。由於過渡段埋設有沉降觀測樁，其周圍及耳牆下面均只能採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%的普矽425#水泥，或採用人工用手錘分點夯實（主要指耳牆斜面下部位）。 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，對於過渡段同臺後路堤不是同時填築的，需在已填好的部分予留1：2的反向臺階（高30CM，寬60CM），以確保銜接處連線成整體。 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後，最後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。第一層填築厚度按35Cm，用平地機進行攤鋪；第二層填築厚度按25Cm，用攤鋪機攤鋪。第一層攤鋪時，根據運輸車輛的鬥容量確定卸料間距，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。由於推土機推平時，其本身對攤鋪部分具有一定的壓實效果，攤鋪後壓實係數基本達1.18。對第二層用攤鋪機攤鋪的，由於攤鋪機本身未對攤鋪部分進行壓實，其經驗松鋪係數要達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（透過感測器和液壓自動調平裝置）進行標高的控制。由於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。分層攤鋪好後用25T的重型壓路機進行碾壓。碾壓時，先靜壓，後振動壓，遵循先輕後重、先慢後快的原則。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，橫向重疊寬度不小於40Cm，縱向橫縫搭接不少於2m。第一層用平地機攤鋪時，用推土機攤平後，若含水量適中，先靜壓一遍後，用平地機進行平整，刮平後再用振動壓路機進行振動碾壓（第二層攤鋪機攤鋪後不需平地機平整）。對基床表層，由於壓實標準要求高（孔隙率n＜15%，地基係數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，難免有區域性凹坑，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後由人工用鐵鍁拋撒補平，然後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。 透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後，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。