论文部分内容阅读
摘 要：铁路在国际上是重要的交通运输方式之一，铁路建设对经济的发展有着很大的推动作用。在铁路工程道床施工过程中，底砟的铺设是道床施工过程中较为关键的环节，直接关系到铁路工程中道床的质量和安全。因此，加强对铁路工程中摊铺机摊铺底砟施工工艺的应用和推广，对保证工程质量，保证铁路在运行中的安全性和稳定性，有着很重要的意义。结合蒙内标轨铁路工程中的施工经验和摊铺机底砟铺设过程中的一些关键环节，总结铁路工程中应用摊铺机进行底砟铺设的施工技术要点。
关键词：底砟铺设；摊铺机；摊铺工艺；施工技术要点
Abstract：Railway is the most important transportation mode worldwide.The construction of railway also has great benefit to the economic development.The laying of sub-ballast is a key point of the ballast bed construction.It will determine the quality and the safety of the ballast bed.It is significant to apply paver to pave sub-ballast during the railway construction.It has great influence to promote the quality of the project and the safety and stability for the running of the trains.We summarized the technical points of laying sub-ballast by paver according to our study and experience during the construction of the Mombasa-Nairobi Standard Gauge Railway Project.
Keywords：Sub-ballast paving；Paver；Paving technology；Construction technical key
引 言
底砟是铁路碎石道床的重要组成部分，位于碎石道床面砟层和路基基床表层之间，起着传递、分布列车的荷载，防止面砟和路基基床表层颗粒之间的相互渗透，具有渗水、过渡的作用。对整个铁路工程中道床的安全和质量有着很大的影响.
传统的底砟摊铺工艺利用自卸汽车将合格的底砟利用既有马道或正线路基运至施工现场，采用平地机进行摊铺、整平，再用压路机压实，其存在的缺点是，摊铺的效率低，而且施工过程中厚度很难得到控制，压实过后平整度存在着不均匀的现象。
在肯尼亚蒙内标轨铁路项目中，采用摊铺机摊铺底砟的施工工艺，是适用于有砟道床轨道工程铺轨前底层道砟摊铺施工，其工艺为：自卸汽车运送道砟至摊铺机处，摊铺机进行摊铺，钢轮压路机压实，其特点为摊铺效率较高，道床平整度好，道床密实度能达到规定的要求。
1 底砟铺设工艺流程
1.1底砟进场检验
底砟进场时应严格按照《铁路碎石道床底砟》的规定。道砟进场时应检查合格品试验报告，并对其粒径级配、颗粒形状及外观质量进行检验。施工过程中应按批对道砟材质进行抽检，底砟的材质应符合《铁路碎石道砟》的规定。
清洁之后的底砟堆放应采取覆盖或入库存放等有效措施，防止造成对底砟的再次污染。
大量贮存碎石底砟时，应当防止和减少颗粒的离析，采用移动式皮带输送机或移动卸料方式分层堆放。当采用装载机进行堆放作业时，应采取每层堆放；当采用固定式皮带输送机定点卸砟堆放时，其堆放不得超过4m的高度。
运输底砟的车辆每次装车前要对车内的杂质要进行清扫，不得残留泥土、灰尘等杂物，运输的车辆应作好表面覆盖，以保证底砟的质量情况。
1.2施工准备
施工前底砟摊铺单位与路基施工单位按设计要求共同对路基进行验收，满足要求后，方可进行摊铺作业。
测量人员对路基的中线、水平进行复测。
配置摊铺机械、碾压机械，各种检测设备，对机械进行安装调试，对检测设备进行检定。
1.3人员设备方面
摊铺机操作人员中方员工1人，肯方雇员，检测和调试1名和底砟边坡整形人员6人，杂工2人。
配置一台F3030C摊铺机、一台宝马格钢轮振捣压路机、装载机一台、自卸汽车4台。
试验检测设备主要包括密度仪、方孔筛、全站仪、3m直靠尺及直尺。测量水准仪一台和GPS测量设备一套。
1.4劳动组织
劳动组织模式：采用工班组组织模式。
作业工地应配备专业工程师、技术负责人、技术、质量、安全、试验、材料，均应由施工企业中方职工担任。
1.5测量放线
配备一个测量班组，采用现场的CPⅡ控制点，利用GPS对路基底砟的边线进行放线，路基的直線段间距为25m，曲线段间距为20m。底砟左右宽度为2.72m；按照底砟的线宽，沿放线的边桩用人工进行撒白灰，标明边线位置，摊铺机按照边线进行摊铺作业。
1.6工艺及质量控制流程
施工工艺和质量控制流程图。
1.7施工工序
安装激光发射器，设置摊铺厚度，打开发射器的开关，激光发射器设置发射水平半径为500m（晴好天气），随时调整激光信号平面。
用定位杆来确定摊铺机上激光接收器的初始位置，原始信号将会自动存入计算机内，并且自动生成相关的数据信号。 摊铺机操作手就位，检查摊铺机的显示屏状态，准备进行施工作业。
由自卸汽车将生产合格的底砟运送至摊铺机处，自卸汽车将后轮停在摊铺机前面，顶在摊铺机的推滚上，摊铺机操作手按操作规程控制摊铺机，司机升起自卸汽车料斗卸底砟。摊铺机料斗被卸满后，摊铺机将推动自卸汽车向前行进，边卸底砟边进行摊铺。
检测底砟厚度的专业人员在摊铺过程中随时用钢钎测量底砟的厚度（虚铺厚度为21cm，设计厚度为17cm），摊铺过程中，不断调整底砟的厚度，使得摊铺厚度达到设计厚度的要求，摊铺如图2、图3、图4。
钢轮振动压路机跟在摊铺机后面对摊铺完成的底砟进行振动碾压，直至压实质量满足设计要求。
检查摊铺质量及砟面平整度。
设计底砟每米为0.77m3，实际松铺每米为0.95m3/m。
1.8生产效率及材料消耗
摊铺机摊铺过程中的工作效率约为600m3/h，摊铺宽带3.8m，摊铺速度每分钟3m，单线铺设进度1.5～1.8Km/d。
1.9施工要求
铺轨前需进行底层道砟预摊铺，利用既有马道及正线路基将底砟通过自卸汽车运到摊铺机处，进行摊铺、平整、压实，路基的基床表层顶面（含桥梁）检验合格后，方可进行预鋪道砟。
铺轨前的底层道作摊铺应严格按照验收标准TB/T10413-2003进行验收。
底砟摊铺前应取得路基施工单位的有关线路测量资料、路基中桩、基桩以及水准点，并进行铺砟前路基面（含桥梁）高程的复测，形成工序交接记录。
底砟摊铺厚度宜为210mm，压实系数为1.23，单线宽度一般为5.24m。
底砟摊铺过程中采用摊铺机摊铺进行整平，用强度不小于160KPa的钢轮压路机进行碾压，道床密度≥1.60g/cm3，正线道岔下道床密度≥1.70g/cm3，预留起道量≥50mm，道岔前后各30m范围内应做好顺坡并碾压。
1.10质量标准及检验方法
⑴底砟进场时应对粒径级配、外观质量等进行验收，其质量应符合TB/T2897规范中的具体规定。
数量：全部。
方法：目测检验。
⑵进场时应对其底砟的杂质含量和粒径级配以及外观质量进行检验。杂质含量按规范TB/T2328.17-2008进行试验，其含量的质量百分率<0.50%。
数量：同一产地、品种且连续级配进场的底砟，每5000m3为一批，不足5000m3时也为一批。施工单位对每批产品进行抽检，监理单位抽检的次数不少于底砟施工单位检验次数的20%，但每个单位工程至少检验1次。
方法：取样过程中，每批等间距取样4次，每次25kg，并且样品要拌和均匀，分别进行级配和杂质含量试验；监理单位抽检施工单位的试验检测报告，并进行现场见证取样。
⑶底砟铺设应采用钢轮压路机进行碾压，压实密度≥1.6g/cm3。
数量：底砟施工单位对压实密度每5km抽检10个点；监理单位按施工单位中抽检次数的10%进行现场见证检验，如达不到检验次数时，监理单位要至少进行一次现场检测。
方法：施工单位检测压实质量，用灌水法检测压实密度；监理单位进行现场见证检测。
⑷底砟厚度允许偏差为±50mm且不宜小于50mm，半宽允许偏差0～+50mm。
数量：每隔500m抽检1处。
方法：尺量。
⑸有砟道床观感质量评定
道床施工完成后，应饱满、均匀，没有杂物，断面符合设计要求，边坡整齐美观，路肩无散乱底砟、无杂质。
结 语
总之，采用摊铺机进行底砟摊铺，不仅缩短了施工工期，并且使得密实度和平整度相对传统的摊铺工艺都有很大的提高，并且在施工过程中，摊铺机中的螺旋装置对底砟碎石料的再次搅拌，使得颗粒级配更加均匀，钢轮压路机配合底砟碾压，道床的平整度和厚度得到明显改善的效果，在蒙内标轨铁路道床底砟施工中得到全面应用。
参考文献
[1] 站线道床结构说明及附图[M].肯尼亚：蒙内标轨铁路项目，2015
[2] TZ201-2008客货共线铁路轨道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社
[3] TB/2897-1998铁路碎石道床底砟[S].北京：中国铁道出版社
[4] TB/T2140-2008铁路碎石道砟[S].北京：中国铁道出版社
[5] TB/T2328.17-2008铁路碎石道砟黏土团及其他杂质含量试验方法[S].北京：中国铁道出版社
[6] TB/T10413-2003铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社
[7] 底碎摊铺作业指导书[M].肯尼亚：蒙内标轨铁路项目，2015
作者简介
刘旋（1986.08-），性别：男，民族：满，籍贯：辽宁省锦州市北镇市，当前职务：工程部长，当前职称：助理工程师，学历：专科。
（作者单位：中国路桥工程有限公司）
关键词：底砟铺设；摊铺机；摊铺工艺；施工技术要点
Abstract：Railway is the most important transportation mode worldwide.The construction of railway also has great benefit to the economic development.The laying of sub-ballast is a key point of the ballast bed construction.It will determine the quality and the safety of the ballast bed.It is significant to apply paver to pave sub-ballast during the railway construction.It has great influence to promote the quality of the project and the safety and stability for the running of the trains.We summarized the technical points of laying sub-ballast by paver according to our study and experience during the construction of the Mombasa-Nairobi Standard Gauge Railway Project.
Keywords：Sub-ballast paving；Paver；Paving technology；Construction technical key
引 言
底砟是铁路碎石道床的重要组成部分，位于碎石道床面砟层和路基基床表层之间，起着传递、分布列车的荷载，防止面砟和路基基床表层颗粒之间的相互渗透，具有渗水、过渡的作用。对整个铁路工程中道床的安全和质量有着很大的影响.
传统的底砟摊铺工艺利用自卸汽车将合格的底砟利用既有马道或正线路基运至施工现场，采用平地机进行摊铺、整平，再用压路机压实，其存在的缺点是，摊铺的效率低，而且施工过程中厚度很难得到控制，压实过后平整度存在着不均匀的现象。
在肯尼亚蒙内标轨铁路项目中，采用摊铺机摊铺底砟的施工工艺，是适用于有砟道床轨道工程铺轨前底层道砟摊铺施工，其工艺为：自卸汽车运送道砟至摊铺机处，摊铺机进行摊铺，钢轮压路机压实，其特点为摊铺效率较高，道床平整度好，道床密实度能达到规定的要求。
1 底砟铺设工艺流程
1.1底砟进场检验
底砟进场时应严格按照《铁路碎石道床底砟》的规定。道砟进场时应检查合格品试验报告，并对其粒径级配、颗粒形状及外观质量进行检验。施工过程中应按批对道砟材质进行抽检，底砟的材质应符合《铁路碎石道砟》的规定。
清洁之后的底砟堆放应采取覆盖或入库存放等有效措施，防止造成对底砟的再次污染。
大量贮存碎石底砟时，应当防止和减少颗粒的离析，采用移动式皮带输送机或移动卸料方式分层堆放。当采用装载机进行堆放作业时，应采取每层堆放；当采用固定式皮带输送机定点卸砟堆放时，其堆放不得超过4m的高度。
运输底砟的车辆每次装车前要对车内的杂质要进行清扫，不得残留泥土、灰尘等杂物，运输的车辆应作好表面覆盖，以保证底砟的质量情况。
1.2施工准备
施工前底砟摊铺单位与路基施工单位按设计要求共同对路基进行验收，满足要求后，方可进行摊铺作业。
测量人员对路基的中线、水平进行复测。
配置摊铺机械、碾压机械，各种检测设备，对机械进行安装调试，对检测设备进行检定。
1.3人员设备方面
摊铺机操作人员中方员工1人，肯方雇员，检测和调试1名和底砟边坡整形人员6人，杂工2人。
配置一台F3030C摊铺机、一台宝马格钢轮振捣压路机、装载机一台、自卸汽车4台。
试验检测设备主要包括密度仪、方孔筛、全站仪、3m直靠尺及直尺。测量水准仪一台和GPS测量设备一套。
1.4劳动组织
劳动组织模式：采用工班组组织模式。
作业工地应配备专业工程师、技术负责人、技术、质量、安全、试验、材料，均应由施工企业中方职工担任。
1.5测量放线
配备一个测量班组，采用现场的CPⅡ控制点，利用GPS对路基底砟的边线进行放线，路基的直線段间距为25m，曲线段间距为20m。底砟左右宽度为2.72m；按照底砟的线宽，沿放线的边桩用人工进行撒白灰，标明边线位置，摊铺机按照边线进行摊铺作业。
1.6工艺及质量控制流程
施工工艺和质量控制流程图。
1.7施工工序
安装激光发射器，设置摊铺厚度，打开发射器的开关，激光发射器设置发射水平半径为500m（晴好天气），随时调整激光信号平面。
用定位杆来确定摊铺机上激光接收器的初始位置，原始信号将会自动存入计算机内，并且自动生成相关的数据信号。 摊铺机操作手就位，检查摊铺机的显示屏状态，准备进行施工作业。
由自卸汽车将生产合格的底砟运送至摊铺机处，自卸汽车将后轮停在摊铺机前面，顶在摊铺机的推滚上，摊铺机操作手按操作规程控制摊铺机，司机升起自卸汽车料斗卸底砟。摊铺机料斗被卸满后，摊铺机将推动自卸汽车向前行进，边卸底砟边进行摊铺。
检测底砟厚度的专业人员在摊铺过程中随时用钢钎测量底砟的厚度（虚铺厚度为21cm，设计厚度为17cm），摊铺过程中，不断调整底砟的厚度，使得摊铺厚度达到设计厚度的要求，摊铺如图2、图3、图4。
钢轮振动压路机跟在摊铺机后面对摊铺完成的底砟进行振动碾压，直至压实质量满足设计要求。
检查摊铺质量及砟面平整度。
设计底砟每米为0.77m3，实际松铺每米为0.95m3/m。
1.8生产效率及材料消耗
摊铺机摊铺过程中的工作效率约为600m3/h，摊铺宽带3.8m，摊铺速度每分钟3m，单线铺设进度1.5～1.8Km/d。
1.9施工要求
铺轨前需进行底层道砟预摊铺，利用既有马道及正线路基将底砟通过自卸汽车运到摊铺机处，进行摊铺、平整、压实，路基的基床表层顶面（含桥梁）检验合格后，方可进行预鋪道砟。
铺轨前的底层道作摊铺应严格按照验收标准TB/T10413-2003进行验收。
底砟摊铺前应取得路基施工单位的有关线路测量资料、路基中桩、基桩以及水准点，并进行铺砟前路基面（含桥梁）高程的复测，形成工序交接记录。
底砟摊铺厚度宜为210mm，压实系数为1.23，单线宽度一般为5.24m。
底砟摊铺过程中采用摊铺机摊铺进行整平，用强度不小于160KPa的钢轮压路机进行碾压，道床密度≥1.60g/cm3，正线道岔下道床密度≥1.70g/cm3，预留起道量≥50mm，道岔前后各30m范围内应做好顺坡并碾压。
1.10质量标准及检验方法
⑴底砟进场时应对粒径级配、外观质量等进行验收，其质量应符合TB/T2897规范中的具体规定。
数量：全部。
方法：目测检验。
⑵进场时应对其底砟的杂质含量和粒径级配以及外观质量进行检验。杂质含量按规范TB/T2328.17-2008进行试验，其含量的质量百分率<0.50%。
数量：同一产地、品种且连续级配进场的底砟，每5000m3为一批，不足5000m3时也为一批。施工单位对每批产品进行抽检，监理单位抽检的次数不少于底砟施工单位检验次数的20%，但每个单位工程至少检验1次。
方法：取样过程中，每批等间距取样4次，每次25kg，并且样品要拌和均匀，分别进行级配和杂质含量试验；监理单位抽检施工单位的试验检测报告，并进行现场见证取样。
⑶底砟铺设应采用钢轮压路机进行碾压，压实密度≥1.6g/cm3。
数量：底砟施工单位对压实密度每5km抽检10个点；监理单位按施工单位中抽检次数的10%进行现场见证检验，如达不到检验次数时，监理单位要至少进行一次现场检测。
方法：施工单位检测压实质量，用灌水法检测压实密度；监理单位进行现场见证检测。
⑷底砟厚度允许偏差为±50mm且不宜小于50mm，半宽允许偏差0～+50mm。
数量：每隔500m抽检1处。
方法：尺量。
⑸有砟道床观感质量评定
道床施工完成后，应饱满、均匀，没有杂物，断面符合设计要求，边坡整齐美观，路肩无散乱底砟、无杂质。
结 语
总之，采用摊铺机进行底砟摊铺，不仅缩短了施工工期，并且使得密实度和平整度相对传统的摊铺工艺都有很大的提高，并且在施工过程中，摊铺机中的螺旋装置对底砟碎石料的再次搅拌，使得颗粒级配更加均匀，钢轮压路机配合底砟碾压，道床的平整度和厚度得到明显改善的效果，在蒙内标轨铁路道床底砟施工中得到全面应用。
参考文献
[1] 站线道床结构说明及附图[M].肯尼亚：蒙内标轨铁路项目，2015
[2] TZ201-2008客货共线铁路轨道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社
[3] TB/2897-1998铁路碎石道床底砟[S].北京：中国铁道出版社
[4] TB/T2140-2008铁路碎石道砟[S].北京：中国铁道出版社
[5] TB/T2328.17-2008铁路碎石道砟黏土团及其他杂质含量试验方法[S].北京：中国铁道出版社
[6] TB/T10413-2003铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社
[7] 底碎摊铺作业指导书[M].肯尼亚：蒙内标轨铁路项目，2015
作者简介
刘旋（1986.08-），性别：男，民族：满，籍贯：辽宁省锦州市北镇市，当前职务：工程部长，当前职称：助理工程师，学历：专科。
（作者单位：中国路桥工程有限公司）