1、客运专线过渡段级配碎石施工控制摘要:客运专线无砟轨道的应用，对路基过渡段的施工质量提出更高的要求。本文通过对武广客专隧隧短路基过渡段的级配碎石填筑施工工艺和控制要点进行阐述， ，保证了路基工后沉降满足无砟轨道铺设要求，为类似施工提供了借鉴。 关键词:路基过渡段;级配碎石填筑;质量控制 中图分类号：TU74 文章编码 1 前言 武广客专要求路基工后沉降小于 15mm 和结构物工后沉降小于 5mm，满足评估技术指南对工后沉降的基本要求。因此，采用何种结构形式（填料） 及施工过程中如何进行质量控制，是能否保证线路刚度在过渡段内实现渐变从而减少差异和工后沉降，是过渡段必需解决的问题。 通过对武广客专
2、XXTJIV 标段 212 路基工点的级配碎石填筑施工进行研究，从选料、加工、生产、摊铺、碾压、检测各方面进行试验，总结出一套切实可行的过渡段级配碎石填筑施工工艺，有效指导了路基过渡段施工，确保了客运专线过渡段填筑质量达到验标要求。 2 工程概况 武广客运专线乌龙泉至花都段 XXTJIV 标段 212 路基工点前接艾家冲隧道，后接杨梅头隧道，里程为范围为：DK1838+980.00DK1839+026.00，全长 46m。在 DK1838+998.8 为 1-3.5 m 的框架涵。该过渡段填方高 4.26.8m，地基覆盖层薄，基底强风化层以上土层及全风化层全部挖除换填 C15 片石混凝土。该工
3、点属典型的隧隧间短路基（L60m）过渡段（内包含涵路过渡段、堤堑过渡段、隧路过渡段） 。 根据设计要求，该段为隧隧短路基过渡段，基床表层以下路基采用级配碎石掺 5%的水泥填筑，两侧为级配碎石，其压实标准要求满足基床底层的压实要求。(见表 1) 表 1 过渡段路基各部位填料及压实标准 部位 填料 地基系数 K30 变形模量 EV2 动态变形 模量 Evd 孔隙率 n （MPa/m） (MPa) (MPa) (%) 基床表层 级配碎石5%水泥 190 120 55 18 基床表层以下中部 级配碎石5%水泥 150 80 50 28 基床表层以下两侧 A、B 组填料 150 60 40 28 3 室
4、内试验情况 3.1 原材料检测 试验段选择的是艾家采石厂的料石，其规格有 1631.5mm 碎石、1020 mm 碎石、510 mm 碎石、05 mm 石粉，经检测质量满足设计及规范要求。 3.2 级配的室内配比试验 根据 1631.5mm 碎石、1020 mm 碎石、510 mm 碎石、05 mm石粉这四种材料，按照 TB/T2328.15-1992 标准进行三种比例的掺配试验，其级配及相关指标满足设计及规范要求。拟定如下级配碎石配比： 配比：510mm 碎石掺量 23%，1020 mm 碎石掺量 9%，1631.5 mm 碎石掺量 28%，石粉掺量 40%； 级配碎石颗粒级配确定后，其施工
5、含水率是控制级配碎石能否碾压密实的关键。室内针对不同配比，进行击实试验，确定该配比级配碎石最佳含水率为 4.3。 水泥掺量按照设计采用 5%。 4 施工工艺 在进行过渡段填筑前，根据设计要求，对路基基底进行了换填 C15片石混凝土，并对堤堑过渡段根据现场地形挖台阶，其台阶高度不小于0.6m，按 1：2 的比例。 4.1 级配碎石拌合 级配碎石采用集中拌合站进行场拌，采用具有 4 个料斗的 WCB200 场拌系统，此种搅拌系统具有自动计量功能，按照 4 种配料斗内分别上料，由系统自动进行计量，掺入水泥按由储存罐内水泥下料进入拌合仓，全部采用自动计量。经过试拌及现场抽样检测，拌合后各项检测指标及原
6、材料控制误差满足规范要求。 4.2 级配碎石摊铺： （1）放线。在涵洞涵身及两侧翼墙上用油漆标示出每层的填层高度控制线，根据填筑宽度，按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算出每车摊铺范围，在场地中采用方格网，并用白灰洒出，现场施工员指挥进行卸料。 （2）控制松铺厚度。每层松铺厚度控制在 2035cm。 （3）摊铺。根据现场施工情况，涵洞两侧采用逐车摊铺，自卸车每卸一车料，利用挖掘机摊铺散料（对挖掘机进行改装，在齿上安装一块钢板） ，同时人工配合机械对局部进行找平和补料。大面积摊铺采用平地机进行摊铺。 （4）控制填料含水量。严格按照配合比加入用水量，填料施工含水量控制在最佳含水量1%以内。填料含水量
7、较低时采用洒水措施；填料含水量过大时翻松晾晒。 4.3 级配碎石碾压 根据三种不同的松铺厚度，分别是 25、30、35cm，采用了多种不同的碾压组合方式，分别是：静压 2 遍+弱振 8 遍、全部静压、静压 2 遍+强振 8 遍、静压+弱振+强振等，针对同一松铺厚度采用不同的碾压组合方式或针对不同松铺厚度采用同一碾压组合方式，通过试验参数确定了最佳碾压组合方式。 4.3.1 从试验检测结果分析 （1）同虚铺厚度及同碾压遍数与不同碾压方式之间的对比分析： 对于同一虚铺厚度，强振碾压方式对级配碎石掺 5%水泥而言，影响结构最大，降低 EV2/EV1 比值最快，但是会使动态变形模量 EVD 值变小。弱
8、振碾压方式增大 EV2 值最快，但是对孔隙率影响较为不明显。静压碾压方式对动态变形模量 EVD 值增大最为明显，但对其它指标影响比较明显。 （2）不同虚铺厚度及同碾压遍数与同一碾压方式之间的对比分析： 在满足规范填筑厚度的要求下，通过同一指标对比分析可以看出，级配碎石与级配碎石掺 5%水泥无论以那种碾压方式施工，选择虚铺厚度以 25cm 为最佳。 （3）不同时间段检测之间的对比分析：检测时间在气温高的时候，检测指标中相对比气温适中的时候差，主要是含水率直接影响填筑效果。（4）在涵洞边角用大型设备碾压不到的部位，采用小型平板夯压实，碾压效果较好，其检测指标均能达到设计要求。 （5） 填筑过程中级
9、配碎石时效性较为明显，随着时间的增加，指标明显升高。 （6） 碾压完之后，随着摆放时间增长，各实际检测指标（n、Evd、Ev2、Ev1、K30）数值均明显上升，同时 Ev2/Ev1 比值下降，一般均能达到设计范围。但有部分数据（如 Ev2/Ev1 的比值）不能达到设计要求，主要原因有：部分碾压地区填料级配不佳，大小颗粒嵌挤不好；还有部分碾压地区失水过多，导致表层松散及小部分结构不紧凑。 （7）在检测项目中，孔隙率 n 的变化与 Evd 值关系最为密切，当Evd 值上升时，n 也相应上升，反之亦然。K30 值与 Ev2 值关系最为密切，两者均为分级加载力，同时两指标检测均有一定的时间性。其中填料
10、的级配及含水率直接影响四个检测指标 n、Evd、Ev2、Ev1、K30 的数值及压实效果。 5 资源配置 （1） 、现场机械设备配备：PC200 挖掘机 1 台、18T 压路机 1 台、ZL50m3 装载 2 台机、WCB200 稳定土拌合设备、NDP30 振动平板夯、自卸汽车 4 台。 （2） 、主要试验、检测、测量设备配备：水平仪、全站仪各 1 台，150 灌砂筒 1 套、K30 荷载板 1 台、AX01 Ev2 静态变形模量测试仪 1 台、ZFG02 Evd 动态变形模量测试仪 1 台。 （3） 、人员配备：技术主管 1 名、施工员 2 名、技术员 2 名、试验人员 4 人、操作司机及维
11、修人员：15 人。 6 结论 （1）根据 212 路基结构特点（总长 46m，中间有 1-3.5m 框架箱型涵结构物）选择虚铺厚度以 25cm 为佳。 （2）级配碎石配合比：510mm 碎石掺量 23%，1020 mm 碎石掺量9%，1631.5 mm 碎石掺量 28%，石粉掺量 40%； （3）最佳含水量：4.3% （4）在填筑边缘用大型设备碾压不到的部位，采用小型冲击夯压实，碾压效果很好，其检测指标均能达到设计要求。 （5）填筑过程中级配碎石时效性较为明显，随着时间的增加，级配碎石指标明显变好。 （6）碾压遍数：碾压采用 18T 压路机碾压 8 遍，碾压组合方式：静压 2 遍+弱振 2 遍
12、+强振 2 遍+静压 2 遍（当气温较高时，将强振 2 遍放在弱振前） 。 五局管段正线全长 67.78812km，包含了路桥过渡段、路涵过渡段、路堤与路堑过渡段、隧隧间过渡段、桥隧过渡段、路隧过渡段、半填半挖等各种类型的过渡段，通过采用以上的施工工艺参数，级配碎石填筑施工质量均达到验收标准要求，为无砟轨道的铺设奠定了坚实的基础。 参考文献: 1、DK1838+980.00DK1839+026.00 段（武广客专乌花施图（路）-212）路基工点设计图。 2、 武广客运专线无碴轨道过渡段路基变形控制技术及施工工艺的试验研究实施细则 ； 3、 武广客运专线沉降变形观测系统实施细则 （武广工2006119 号） ； 4、 客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南 （铁建设2006158 号） ； 4、 客运专线铁路路基工程施工技术指南 （TZ212-2005） ； 5、 客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 （铁建设2005160 号） ；
