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摘要:通过分析路基过渡段级配碎石配合比设计,加强现场施工控制,多个检测技术指标,确保路基填筑质量。
关键词:级配碎石;配合比设计;试验段;现场检测控制
Abstract: Through analysis of subgrade transition section graded gravel mix proportion design, strengthening the control of on-site construction, testing technology indicators, to ensure the quality of roadbed construction.
Key words: graded gravel; mixture ratio design; test section; field testing control
中图分类号:U416.1+1文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
1前言
高速铁路以其快速、可靠、舒適、经济等特点,赢得了良好的经济和社会效益,是铁路发展方向;众多的优越性,必然有着更高的施工质量要求,对于保证施工质量提出了更严峻的考验。高速铁路高安全性、高舒适性要求轨道结构在列车荷载长期动力作用下保持高平顺性,这就要求严格控制路基、桥涵和隧道工程的工后沉降。从概念上来看,差异沉降包含在不均匀沉降中,不均匀沉降、均匀沉降则包含在工后沉降中。线路设计、施工的目的就是要最大限度地减少工后沉降、消除不均匀沉降。从满足列车高速、安全、舒适度要求出发,控制线路的沉降满足规范要求是最终目标,追求差异沉降、不均匀沉降为零是线下工程的理想目标。为了能满足路基沉降要求,在路桥、路隧道等设置了过渡段,最大限度减少路基差异沉降。目前从已建成的高速铁路来看,成败的关键在于路基的施工,路基的成败关键在于过渡段。过渡段的填筑要求合格的原材料、合理的配合比、科学的施工控制和必要的检测方法,确保填筑质量。填料使用掺加5%P.O42.5水泥的级配碎石;现场检测项目孔隙率n、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2、地基系数K30 、压实系数K,五项技术指标必须同时满足规范及文件要求,才能证明过渡段的填筑是合格的。
2 填料技术要求及配合比设计
2.1填料技术要求
填料的选取上依据《客运专线铁路路基工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号),哈大公司专门为路基填筑下发的哈大客专技质[2008]116号文件。碎石颗粒中针状、片状碎石含量应不大于20%;质软、易破碎的碎石含量不得超过10%;黏土团及有机物含量不得超过2%;过渡段掺加3%~5%P.O42.5水泥的级配碎石碎石碎石级配范围应符合表1的规定:
表1 过渡段用碎石级配范围
2.2.1级配范围的选择
配合比的选择依据尽量减少孔隙率,保证密实度,而且要求级配合理。根据表1碎石的级配范围,结合现场碎石的规格最大粒径31.5mm,选择编号2为级配范围。选用粒径5~10mm,10~20 mm,16~31.5 mm三规格的碎石进行掺配。对于细集料的选择上可以选择粗砂,也可以选择石粉,但为了保证混合料的质量,选择石粉作为细集料。掺粗砂的混合料颗粒间的粘结力极差,很难使混合料粘结成型;选择石粉作为细集料来填充空隙,粘结力好,颗粒间的相容性好,有利于现场施工和保证施工质量。最终确定选择粒径5~10mm,10~20 mm,16~31.5 mm和石粉四种规格作为填料。在料原地取4种规格有代表性的试样足够数量,将4种原材料分别进行筛分,分析筛采用碎石筛及砂石筛,筛分结果如表2
表24种规格碎石颗粒分析筛孔通过率
在配合比设计中,可以采用计算法,根据标准条件的要求列出如下方程式求解:
a1b1+a2b2+a3b3+a4b4=100
95≤a1c1+a2c2+a3c3+a4c4≤100
60≤a1d1+a2d2+a3d3+a4d4≤90
30≤a1e1+a2e2+a3e3+a4e4≤65
20≤a1f1+a2f2+a3f3+a4f4≤50
10≤a1g1+a2g2+a3g3+a4g4≤30
2≤a1h1+a2h2+a3h3+a4h4≤10
a1~a4表示各规格料用量比例(未知量),bi~hi(i=1~4)分别表示各规格料在某粒径处的质量通过百分率(已知量),100,95……2,10等分别表示混合料在该粒径处质量通过百分率的上限和下限;计算法计算的结果较为精确,但是解8个不等式方程,需要使用线性回归分析,计算过程复杂,在试验中不易操作,在施工过程中一般采用图解法进行配合比设计。
图解法是一种近似的方法,简单而方便,下面介绍一下图解法:
1)在普通坐标纸上作出图1所示任意大小的长方形并连接对角线OO’,此线即表示标准级配曲线。
2)在纵轴上用筛孔通过率中值,引平行线与对角线OO’相交,再从交点作垂线与横轴相交,交点即作为该筛孔孔径(mm)的位置。
3)将4种规格的颗粒分析也分别在图上绘成曲线。
4)具体级配过程见图1,16~31.5mm和相邻10~20mm碎石曲线图属于重叠关系,找出a=a’的位置,引垂线与对角线OO’相交,引水平线与纵坐标相交,O’P即为16~31.5mm的用量比例,同样可以找出10~20mm、5~10mm及石粉(0~5mm)的用量比例;
5)由图1得到混合料配合比结果:
16~31.5mm:10~20mm:5~10mm:石粉=20:20:25:35
图1 各种规格碎石用量比例图
调整后的配合比:16~31.5mm:10~20mm:5~10mm:石粉=20:20:30:30
2.2.3验证级配碎石配合比
按调整后的配合比取混合料20kg,则16~31.5mm碎石用量为4kg,10~20mm碎石用量4kg,5~10mm碎石用量6kg,石粉用量6kg;分别按各种材料用量称取有代表性的四种材料进行配合,拌合均匀,按四分法取样进行颗粒分析,验证该配合比符合级配编号2的要求
表3级配碎石颗粒分析筛孔通过率
2.2.4物理指标分析
(1) 碎石颗粒中针状、片状碎石含量应5%,用碎石的针片状试验进行检测
(2) 质软、易破碎的碎石含量不得超过6%,碎石的压碎值控制
(3) 黏土团及有机物含量0 %,依据铁路碎石道砟试验方法
(4) 掺加掺加5%P.O42.5水泥,以重量法计;
3现场检测技术参数的确定
3.1、级配碎石密度的测定
3.1.1测定填料最大干密度及最佳含水量,用以计算压实系数的控制
采用击实法测定,最大粒径40mm,采用重3型试验方法。取5种材料处于干燥状态,制备5个试样,每个试验按6kg计,按配合比比例称取每种材料用量,16~31.5mm用量1.2kg,10~20mm碎石用量1.2kg,5~10mm碎石用量1.8kg,石粉用量1.8kg,;分别按2%、3%、4%、5%、6%的用水量加水,每个试样拌合均匀后,闷2~4h,按每个试样用量300g加入水泥,拌合均匀,保证水泥的均匀分布,直接进行击实试验,要求在2h内完成,避免时间过长水泥凝结,而影响试验结果的准确性。最大干密度2.84 g/cm3,最佳含水量4.6%;大于40mm粒径的颗粒含量为0%,不需要对最大干密度和最佳含水量进行校正。由次确定施工含水量控制在4%~6%之间。
3.1.2测定颗粒密度,用以计算孔隙率
依据铁路工程土工试验规程(颗粒密度试验)。粒径小于5mm的用量瓶法测定;粒径等于大于5mm的碎石,其中大于20mm的颗粒含量少于10%用浮称法,多于10%用虹吸筒法。把水泥按小于5mm的颗粒计算,不单独计算;一般土的颗粒密度应采用纯水测定,因含有水泥才采用中性液体(如煤油)测定。首先进行颗粒分析,确定小于5mm和大于5mm颗粒的质量分数,分别测定大于和小于5mm粒径的颗粒密度,平均颗粒密度应按下式计算:
ρ=1/(P1/ρ1+P2/ρ2)
式中 ρ——平均颗粒密度(g/cm3),计算至0.01g/cm3;
ρ1,ρ2——大于和小于5mm粒径的颗粒密度(g/cm3);
P1,P2¬——大于和小于5mm粒径的粒料质量占总质量的质量分数;
3.2级配碎石拌合的控制要点
(1)正式拌合前,应先调试厂拌设备,保证设备的正常运转;
(2)每种规格的碎石都单独存放,搭设遮雨棚;拌合前测定碎石的含水率,理论配合比换算成施工配合比。
(3)在拌合前,应取样进行颗粒分析,确保级配碎石的级配在规定范围之内,如果超出范围,应分析原因,及时调整配合比,以保证级配碎石良好的级配。
(4)要严格控制好级配碎石的含水量,随时检查,是否在施工含水量的允许范围之内,且应根据天气情况作适当的调整,如天气晴朗,气候干燥,应考虑在运输过程中水份的蒸发,适当加大含水量;若含水量过小且已运抵工地,应进行洒水补压,反之应进行晾晒后碾压。
(5)在运输过程中,用帆布覆盖,以免水分损失过大。
3.3试验段试验
3.3.1过渡段检测项目及技术要求:
哈大公司文件哈大客专技质[2008]116号中技术参数见表4:
表4路基过渡段填筑检测项目
项目 地基系数K30 动态变形
模量Evd 静态变形
模量Ev2 压实系数K 孔隙率n
压实标准 ≥150 ≥80 ≥50 ≥0.95 <28
3.3.2试验段的确定
按施工工艺流程作试验段,来确定碾压遍数,松铺系数及最佳检测时间,用以指导现场施工。采用25t压路机,每层的最大压实厚度不宜超过30cm,最小压实厚度不宜小于15cm;确定松铺厚度按35cm填筑。采取边碾压边检测的方式来确定碾压遍数。碾压方式静压1遍,弱振2遍,强振3遍,弱振1遍,静压1遍进行检测,检测项目含水率、孔隙率、动态变形模量EVD、静态变形模量EV2、地基系数K30;如检测不合格,洒水或晾晒,继续碾压,直至合格。通过试验段,确定松铺系数为1.25,含水量控制在4%~6%,碾压遍数8遍,静压1遍,弱振2遍,强振3遍,弱振1遍,静压1遍的方式进行,如果松铺厚度20cm~25cm,可以适当的减少弱振和强振的遍数。确定碾压遍数可以减少不必要的碾压,节约成本;确定最佳检测时间能够缩短施工周期,为总工期节约时间。加入水泥的级配碎石宜在2h内使用完毕。摊铺碾压1h完成,立刻进行检测,如果摊铺时间过长,超过水泥的初凝时间,不利于混合料的板结;碾压时间过长,超过了水泥的终凝时间,反而会破坏结构,降低混合料的无侧限抗压强度,降低结构层抵抗破坏的能力。掺入了5%的P.O42.5水泥,观测试验段表面是否有开裂现象或者裂纹,如果出现必须调整水泥用量。
3.3.3水泥剂量的确定
抽检级配碎石中水泥用量,利用EDTA滴定试验,测定施工级配碎石中水泥用量,从而用现场的施工数据来确定配合比中水泥所占的比例。
4现场施工控制与检测
4.1填料控制
从原材料抓起,加大对原材料的抽检频率,确保原材料合格。每2000m3抽样检验颗粒级配、颗粒密度、针状、片状颗粒含量、黏土团及有机物含量。水泥每200t或不足200t为一批,抽样检验1组。每次拌合级配碎石,取样进行颗粒分析,如果超出级配范围,应分析原因,及时调整配合比,以保证级配碎石良好的级配。
4.2分层厚度控制
通过实验可知,过渡段级配碎石松铺系数1.25,由此确定,填筑松铺厚度不得大于35cm。确保过渡段的填筑质量。
4.3含水率的控制
在路基的填筑中,施工含水率的准确性直接影响填筑质量,也是影响最大的因素。施工含水率的规定均以击实试验的最佳含水率ωopt为控制标准,要求其含水率等于或接近最佳含水率。在一定的击实功条件下,土的密度最初随土的含水率的增加而上升,但达到ωopt后,ω再继续增加,土的密实度反而会下降,所以要使路基填制密实,必须控制好现场填料的含水率。在级配碎石的加工过程中,不间断的测定含水率,控制在4%~6%,确保级配碎石填料的现场施工性能。进入施工现场的填料,在摊铺之前,根据天气情况,可用土工布覆盖。摊铺完后,填料表面必须进行洒水养护,可根据填层面积的大小,选择洒水设备,人工洒水或者洒水车等。
4.4碾压遍数的控制
严格按照试验段总结出的结果进行碾压,包括压路机的吨位、碾压遍数、碾压时间、松铺厚度。因为在级配碎石里掺入了5%的P.O42.5水泥,碾压完毕后必须立即进行检测,从第一辆车进入施工场地,到最后碾压完毕,要控制在2h内完成。
4.5检测控制
碾压完毕后,立即进行检测。检测频率每层抽检孔隙率、压实系数、动态变形模量Evd各3点,测点要求均匀随机布置;每填高约60cm抽检60cm抽检K30、Ev2各2点,测点要求均匀随机布置;每过渡段每填高90cm抽检3处水泥剂量。如果出现个别点不合格,立即重新进行碾压,重新进行检测,加大检测频率,直到检测合格为止。检测时间不能过长,2h填筑完马上进行,此时水泥还没有终凝,级配碎石没有板结,此时检测,才是填料的压实质量,如果时间过长,水泥板结,在进行检测,已经不是压实质量,而是检测强度。
4.6现场施工养护
过渡段在检测合格完毕后,用土工布覆盖,洒水养护,确保水泥的充分水化及避免表面出现龟裂。
5结束语
高速铁路以速度快、用时短、高安全性、舒适等特点受到旅客的青睐。路基过渡段是施工质量的关键。过渡段填料现场使用材料要与试验室选用材料保持一致,如原材料发生改变,应重新进行试验,调整配合比;配合比设计要尽量优化,保证级配碎石良好的级配,尽量使碾压后孔隙率最小;控制好填料的施工含水量,是填筑成败的关键;不断的总结现场施工工艺,分析检测数据,为高速铁路路基过渡段的施工积累经验。
注:文章內所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:级配碎石;配合比设计;试验段;现场检测控制
Abstract: Through analysis of subgrade transition section graded gravel mix proportion design, strengthening the control of on-site construction, testing technology indicators, to ensure the quality of roadbed construction.
Key words: graded gravel; mixture ratio design; test section; field testing control
中图分类号:U416.1+1文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
1前言
高速铁路以其快速、可靠、舒適、经济等特点,赢得了良好的经济和社会效益,是铁路发展方向;众多的优越性,必然有着更高的施工质量要求,对于保证施工质量提出了更严峻的考验。高速铁路高安全性、高舒适性要求轨道结构在列车荷载长期动力作用下保持高平顺性,这就要求严格控制路基、桥涵和隧道工程的工后沉降。从概念上来看,差异沉降包含在不均匀沉降中,不均匀沉降、均匀沉降则包含在工后沉降中。线路设计、施工的目的就是要最大限度地减少工后沉降、消除不均匀沉降。从满足列车高速、安全、舒适度要求出发,控制线路的沉降满足规范要求是最终目标,追求差异沉降、不均匀沉降为零是线下工程的理想目标。为了能满足路基沉降要求,在路桥、路隧道等设置了过渡段,最大限度减少路基差异沉降。目前从已建成的高速铁路来看,成败的关键在于路基的施工,路基的成败关键在于过渡段。过渡段的填筑要求合格的原材料、合理的配合比、科学的施工控制和必要的检测方法,确保填筑质量。填料使用掺加5%P.O42.5水泥的级配碎石;现场检测项目孔隙率n、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2、地基系数K30 、压实系数K,五项技术指标必须同时满足规范及文件要求,才能证明过渡段的填筑是合格的。
2 填料技术要求及配合比设计
2.1填料技术要求
填料的选取上依据《客运专线铁路路基工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号),哈大公司专门为路基填筑下发的哈大客专技质[2008]116号文件。碎石颗粒中针状、片状碎石含量应不大于20%;质软、易破碎的碎石含量不得超过10%;黏土团及有机物含量不得超过2%;过渡段掺加3%~5%P.O42.5水泥的级配碎石碎石碎石级配范围应符合表1的规定:
表1 过渡段用碎石级配范围
2.2.1级配范围的选择
配合比的选择依据尽量减少孔隙率,保证密实度,而且要求级配合理。根据表1碎石的级配范围,结合现场碎石的规格最大粒径31.5mm,选择编号2为级配范围。选用粒径5~10mm,10~20 mm,16~31.5 mm三规格的碎石进行掺配。对于细集料的选择上可以选择粗砂,也可以选择石粉,但为了保证混合料的质量,选择石粉作为细集料。掺粗砂的混合料颗粒间的粘结力极差,很难使混合料粘结成型;选择石粉作为细集料来填充空隙,粘结力好,颗粒间的相容性好,有利于现场施工和保证施工质量。最终确定选择粒径5~10mm,10~20 mm,16~31.5 mm和石粉四种规格作为填料。在料原地取4种规格有代表性的试样足够数量,将4种原材料分别进行筛分,分析筛采用碎石筛及砂石筛,筛分结果如表2
表24种规格碎石颗粒分析筛孔通过率
在配合比设计中,可以采用计算法,根据标准条件的要求列出如下方程式求解:
a1b1+a2b2+a3b3+a4b4=100
95≤a1c1+a2c2+a3c3+a4c4≤100
60≤a1d1+a2d2+a3d3+a4d4≤90
30≤a1e1+a2e2+a3e3+a4e4≤65
20≤a1f1+a2f2+a3f3+a4f4≤50
10≤a1g1+a2g2+a3g3+a4g4≤30
2≤a1h1+a2h2+a3h3+a4h4≤10
a1~a4表示各规格料用量比例(未知量),bi~hi(i=1~4)分别表示各规格料在某粒径处的质量通过百分率(已知量),100,95……2,10等分别表示混合料在该粒径处质量通过百分率的上限和下限;计算法计算的结果较为精确,但是解8个不等式方程,需要使用线性回归分析,计算过程复杂,在试验中不易操作,在施工过程中一般采用图解法进行配合比设计。
图解法是一种近似的方法,简单而方便,下面介绍一下图解法:
1)在普通坐标纸上作出图1所示任意大小的长方形并连接对角线OO’,此线即表示标准级配曲线。
2)在纵轴上用筛孔通过率中值,引平行线与对角线OO’相交,再从交点作垂线与横轴相交,交点即作为该筛孔孔径(mm)的位置。
3)将4种规格的颗粒分析也分别在图上绘成曲线。
4)具体级配过程见图1,16~31.5mm和相邻10~20mm碎石曲线图属于重叠关系,找出a=a’的位置,引垂线与对角线OO’相交,引水平线与纵坐标相交,O’P即为16~31.5mm的用量比例,同样可以找出10~20mm、5~10mm及石粉(0~5mm)的用量比例;
5)由图1得到混合料配合比结果:
16~31.5mm:10~20mm:5~10mm:石粉=20:20:25:35
图1 各种规格碎石用量比例图
调整后的配合比:16~31.5mm:10~20mm:5~10mm:石粉=20:20:30:30
2.2.3验证级配碎石配合比
按调整后的配合比取混合料20kg,则16~31.5mm碎石用量为4kg,10~20mm碎石用量4kg,5~10mm碎石用量6kg,石粉用量6kg;分别按各种材料用量称取有代表性的四种材料进行配合,拌合均匀,按四分法取样进行颗粒分析,验证该配合比符合级配编号2的要求
表3级配碎石颗粒分析筛孔通过率
2.2.4物理指标分析
(1) 碎石颗粒中针状、片状碎石含量应5%,用碎石的针片状试验进行检测
(2) 质软、易破碎的碎石含量不得超过6%,碎石的压碎值控制
(3) 黏土团及有机物含量0 %,依据铁路碎石道砟试验方法
(4) 掺加掺加5%P.O42.5水泥,以重量法计;
3现场检测技术参数的确定
3.1、级配碎石密度的测定
3.1.1测定填料最大干密度及最佳含水量,用以计算压实系数的控制
采用击实法测定,最大粒径40mm,采用重3型试验方法。取5种材料处于干燥状态,制备5个试样,每个试验按6kg计,按配合比比例称取每种材料用量,16~31.5mm用量1.2kg,10~20mm碎石用量1.2kg,5~10mm碎石用量1.8kg,石粉用量1.8kg,;分别按2%、3%、4%、5%、6%的用水量加水,每个试样拌合均匀后,闷2~4h,按每个试样用量300g加入水泥,拌合均匀,保证水泥的均匀分布,直接进行击实试验,要求在2h内完成,避免时间过长水泥凝结,而影响试验结果的准确性。最大干密度2.84 g/cm3,最佳含水量4.6%;大于40mm粒径的颗粒含量为0%,不需要对最大干密度和最佳含水量进行校正。由次确定施工含水量控制在4%~6%之间。
3.1.2测定颗粒密度,用以计算孔隙率
依据铁路工程土工试验规程(颗粒密度试验)。粒径小于5mm的用量瓶法测定;粒径等于大于5mm的碎石,其中大于20mm的颗粒含量少于10%用浮称法,多于10%用虹吸筒法。把水泥按小于5mm的颗粒计算,不单独计算;一般土的颗粒密度应采用纯水测定,因含有水泥才采用中性液体(如煤油)测定。首先进行颗粒分析,确定小于5mm和大于5mm颗粒的质量分数,分别测定大于和小于5mm粒径的颗粒密度,平均颗粒密度应按下式计算:
ρ=1/(P1/ρ1+P2/ρ2)
式中 ρ——平均颗粒密度(g/cm3),计算至0.01g/cm3;
ρ1,ρ2——大于和小于5mm粒径的颗粒密度(g/cm3);
P1,P2¬——大于和小于5mm粒径的粒料质量占总质量的质量分数;
3.2级配碎石拌合的控制要点
(1)正式拌合前,应先调试厂拌设备,保证设备的正常运转;
(2)每种规格的碎石都单独存放,搭设遮雨棚;拌合前测定碎石的含水率,理论配合比换算成施工配合比。
(3)在拌合前,应取样进行颗粒分析,确保级配碎石的级配在规定范围之内,如果超出范围,应分析原因,及时调整配合比,以保证级配碎石良好的级配。
(4)要严格控制好级配碎石的含水量,随时检查,是否在施工含水量的允许范围之内,且应根据天气情况作适当的调整,如天气晴朗,气候干燥,应考虑在运输过程中水份的蒸发,适当加大含水量;若含水量过小且已运抵工地,应进行洒水补压,反之应进行晾晒后碾压。
(5)在运输过程中,用帆布覆盖,以免水分损失过大。
3.3试验段试验
3.3.1过渡段检测项目及技术要求:
哈大公司文件哈大客专技质[2008]116号中技术参数见表4:
表4路基过渡段填筑检测项目
项目 地基系数K30 动态变形
模量Evd 静态变形
模量Ev2 压实系数K 孔隙率n
压实标准 ≥150 ≥80 ≥50 ≥0.95 <28
3.3.2试验段的确定
按施工工艺流程作试验段,来确定碾压遍数,松铺系数及最佳检测时间,用以指导现场施工。采用25t压路机,每层的最大压实厚度不宜超过30cm,最小压实厚度不宜小于15cm;确定松铺厚度按35cm填筑。采取边碾压边检测的方式来确定碾压遍数。碾压方式静压1遍,弱振2遍,强振3遍,弱振1遍,静压1遍进行检测,检测项目含水率、孔隙率、动态变形模量EVD、静态变形模量EV2、地基系数K30;如检测不合格,洒水或晾晒,继续碾压,直至合格。通过试验段,确定松铺系数为1.25,含水量控制在4%~6%,碾压遍数8遍,静压1遍,弱振2遍,强振3遍,弱振1遍,静压1遍的方式进行,如果松铺厚度20cm~25cm,可以适当的减少弱振和强振的遍数。确定碾压遍数可以减少不必要的碾压,节约成本;确定最佳检测时间能够缩短施工周期,为总工期节约时间。加入水泥的级配碎石宜在2h内使用完毕。摊铺碾压1h完成,立刻进行检测,如果摊铺时间过长,超过水泥的初凝时间,不利于混合料的板结;碾压时间过长,超过了水泥的终凝时间,反而会破坏结构,降低混合料的无侧限抗压强度,降低结构层抵抗破坏的能力。掺入了5%的P.O42.5水泥,观测试验段表面是否有开裂现象或者裂纹,如果出现必须调整水泥用量。
3.3.3水泥剂量的确定
抽检级配碎石中水泥用量,利用EDTA滴定试验,测定施工级配碎石中水泥用量,从而用现场的施工数据来确定配合比中水泥所占的比例。
4现场施工控制与检测
4.1填料控制
从原材料抓起,加大对原材料的抽检频率,确保原材料合格。每2000m3抽样检验颗粒级配、颗粒密度、针状、片状颗粒含量、黏土团及有机物含量。水泥每200t或不足200t为一批,抽样检验1组。每次拌合级配碎石,取样进行颗粒分析,如果超出级配范围,应分析原因,及时调整配合比,以保证级配碎石良好的级配。
4.2分层厚度控制
通过实验可知,过渡段级配碎石松铺系数1.25,由此确定,填筑松铺厚度不得大于35cm。确保过渡段的填筑质量。
4.3含水率的控制
在路基的填筑中,施工含水率的准确性直接影响填筑质量,也是影响最大的因素。施工含水率的规定均以击实试验的最佳含水率ωopt为控制标准,要求其含水率等于或接近最佳含水率。在一定的击实功条件下,土的密度最初随土的含水率的增加而上升,但达到ωopt后,ω再继续增加,土的密实度反而会下降,所以要使路基填制密实,必须控制好现场填料的含水率。在级配碎石的加工过程中,不间断的测定含水率,控制在4%~6%,确保级配碎石填料的现场施工性能。进入施工现场的填料,在摊铺之前,根据天气情况,可用土工布覆盖。摊铺完后,填料表面必须进行洒水养护,可根据填层面积的大小,选择洒水设备,人工洒水或者洒水车等。
4.4碾压遍数的控制
严格按照试验段总结出的结果进行碾压,包括压路机的吨位、碾压遍数、碾压时间、松铺厚度。因为在级配碎石里掺入了5%的P.O42.5水泥,碾压完毕后必须立即进行检测,从第一辆车进入施工场地,到最后碾压完毕,要控制在2h内完成。
4.5检测控制
碾压完毕后,立即进行检测。检测频率每层抽检孔隙率、压实系数、动态变形模量Evd各3点,测点要求均匀随机布置;每填高约60cm抽检60cm抽检K30、Ev2各2点,测点要求均匀随机布置;每过渡段每填高90cm抽检3处水泥剂量。如果出现个别点不合格,立即重新进行碾压,重新进行检测,加大检测频率,直到检测合格为止。检测时间不能过长,2h填筑完马上进行,此时水泥还没有终凝,级配碎石没有板结,此时检测,才是填料的压实质量,如果时间过长,水泥板结,在进行检测,已经不是压实质量,而是检测强度。
4.6现场施工养护
过渡段在检测合格完毕后,用土工布覆盖,洒水养护,确保水泥的充分水化及避免表面出现龟裂。
5结束语
高速铁路以速度快、用时短、高安全性、舒适等特点受到旅客的青睐。路基过渡段是施工质量的关键。过渡段填料现场使用材料要与试验室选用材料保持一致,如原材料发生改变,应重新进行试验,调整配合比;配合比设计要尽量优化,保证级配碎石良好的级配,尽量使碾压后孔隙率最小;控制好填料的施工含水量,是填筑成败的关键;不断的总结现场施工工艺,分析检测数据,为高速铁路路基过渡段的施工积累经验。
注:文章內所有公式及图表请用PDF形式查看。