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摘 要:試驗室室內確定的最佳含水率為6.7%,根據施工現場的填料實際含水率,結合最佳含水率,進行含水率調整。填料含水率過高時,采用挖掘機翻松晾曬;含水率過低時,采用灑水燜料的方法加大含水率。
關鍵詞:路基試驗段,施工工藝,質量控制措施
一、試驗目的
確定機械設備組合、施工工藝、B組填料最佳含水量、攤鋪厚度、壓實遍數、質量控制措施等施工參數及試驗、檢測的方法,檢驗所選填料的級配等指標與工藝的符合性,不符合時采用的改良措施,以指導下部路基填筑施工。
二、路基試驗段選擇及設計基本情況
根據當時施工現場實際情況,最后路基填筑試驗確定在K288+746~K289+000,試驗段長254m。本段路基位于欒城縣溫家莊境內,屬于中鐵三局二公司河北省高速公路石安改擴建XJ4合同項目經理部責任管轄范圍。本段試驗段路基填筑屬于路塹挖方換填,基床底層換填厚度1.8~2.3m,基底為強風化的泥質粉砂巖、泥質細砂巖,填筑前無需進行特殊處理,只需在換填底鋪設一層復合土工膜,兩側設縱向盲溝,盲溝尺寸為1.15×1.1m、1.65×1.1m。試驗段前后均與路堤填筑段相接;本次路基填料選擇位于柳林屯鎮溫家莊村K290+500左側取土場的天然B組填料。
(一)施工日期
施工時間:2013年4月28日~2013年5月15日
(二)機械配置
序號機械設備名稱規格及型號數量使用情況備注
1挖掘機卡特3251良好
2推土機SD221良好
3壓路機YZ1801良好
4壓路機BW226DH-41良好
5平地機PY190C1良好
6裝載機廈工ZL50C1良好
7自卸汽車SX3254BM2946良好
8灑水汽車東風1良好
9全站儀拓普康7221良好
10水準儀AL321良好
11試驗檢測設備K301良好
12試驗檢測設備Ev21良好
13試驗檢測設備Evd1良好
14試驗檢測設備灌砂桶、含水率
檢測設備1良好
(三)現場施工人員配置
配合機械找平的施工人員15人,試驗檢測人員2人,技術人員2人,領工員1人。
六、施工準備及施工控制
(一)放線
根據已經放出的左8.2m、右13.4m的線路控制樁,根據這兩個樁位,返出線路中心樁及邊樁;測出線路中心及邊樁標高,為松鋪厚度、壓實厚度、松鋪系數等相關參數采集數據。
(二)畫網格
在有效的填筑范圍內,計算出相應每層的填筑方量,根據每層的松鋪厚度及自卸汽車的運輸能力,得出網格尺寸:第一層松鋪40cm,每車12方,網格尺寸5m×6m;第二層松鋪35cm,每車12方,網格尺寸5.7m×6m;第三層松鋪30cm,每車12方,網格尺寸6m×6.7m。
(三)控制松鋪厚度
除采用畫網格外,在中心線、兩側每20m埋設60厘m的標高控制桿,每層分別在40cm、35cm、30cm處系上紅繩,第一層滾填,第二、三層正常填筑。
(四)控制填料含水率
試驗室室內確定的最佳含水率為6.7%,根據施工現場的填料實際含水率,結合最佳含水率,進行含水率調整。填料含水率過高時,采用挖掘機翻松晾曬;含水率過低時,采用灑水燜料的方法加大含水率。
(五)機械整平
粗平:根據計算出的方量后,采用推土機粗平。為保證每層的平整度及施工厚度的均勻,攤平過程中要嚴格按控制樁控制攤鋪厚度。且每層填筑時均須形成(2~4)%的人字形橫坡。
精平:待推土機基本找平后,再用平地機精確找平,嚴格控制縱坡及橫坡的坡度。
局部處理:在攤鋪及整平過程中,局部缺料時,采用人工找平。
(六)機械碾壓
精平完成后,現場技術人員進行檢測,恢復中樁抄平確認填筑層標高及平整度,符合要求后才能進行碾壓。
1.碾壓組合
碾壓采用BW226DH-4寶馬壓路機碾壓,第一層碾壓組合方式:靜壓1遍+弱振1遍+靜壓1遍+弱振1遍+靜壓1遍+靜壓1遍。壓實順序按先兩側后中間,壓路機的行走速度為4~5km/h;第二層碾壓組合方式:靜壓1遍+弱振3振+靜壓1遍;壓實順序按先兩側后中間,壓路機的行走速度為4~5km/h;第三層碾壓組合方式:靜壓1遍+弱振2遍+強振1遍+靜壓1遍。壓實順序按先兩側后中間,壓路機的行走速度為4~5km/h。
2.搭接處理
各區段交接處,相互重疊壓實,為保證無死角、無漏壓,確保碾壓的均勻性,縱向搭接長度不小于2m,沿線路縱向行與行之間壓實重疊寬度不小于40cm,第一層與第二層填筑時留出10m臺階,第二層與第三層間留出5m臺階。
(七)施工檢測
1.檢測點布置及檢測標準
壓實完畢后進行K30、Evd、Ev2、n四個壓實指標檢測。
檢測頻率:沿線路縱向每100M每層抽樣檢驗孔隙率n、K30、動態變模量Evd、二次變形模量Ev2各6點,具體點位為距路肩邊緣外1m各2點,路基中部2點。K30與Ev2的檢測點的距離間隔為1~2m。
2.檢測程序
每次檢測先進行K30檢測,待其合格后,在同一位置附近進行Evd、Ev2及孔隙率n檢測,四個指標全部合格后,向監理報驗。檢測中,嚴格按照程序標準作業,保證檢測質量。
K30或Ev2檢測時,場地測試面應進行平整,并用毛刷掃除松土;當處于斜坡時,應將荷載板支撐面做成水平。將荷載板放置于測試地面上,應使荷載板與地面良好接觸,根據需要可鋪設一層標準砂(2~3mm)。
試驗檢測結果見下表:
檢測項目要求檢測位置
原地面基底第一層B組料壓實后頂面第二層B組料壓實后頂面第三層B組料壓實后頂面
n≤28%//16~2517~2516~22
Ev2(MPa)≥60123.7~424.1120.9~188.983.4~127.7106.0~234.6135.5~200.3
Evd(MPa)≥4053.1~208.368.6~163.056.5~118.462.5~158.579.2~120.3
K30(MPa/m)≥150195~252207~314154~>320158~193174~196
具體數據詳見試驗報告
試驗檢測結果均符合設計及規范要求。
七、施工過程控制重點
(一)砂墊層及復合土工膜
第一層機械上料、攤鋪、找平,人工配合。按照先兩側后中間的順序鋪設土工膜,沿線路縱向進行鋪設,粘結寬度應不小于30cm,邊鋪設邊將第一層砂墊層頂面人工找平,避免產生空洞,每鋪設一段人工清理砂墊層與土工膜銜接處,使兩者銜接緊密;第二層砂墊層施工時,采用人工上料的方法,避免機械施工對土工膜造成破壞。砂墊層施工工程中嚴格控制厚度及橫坡坡度。
(二)B組料填筑
B組料的天然含水率在11%左右,需晾曬,方法是在備料場地翻曬及施工場地上晾曬相結合,以降低含水率。天氣較好的情況下,一般兩天就可以進行碾壓。
第一層B組料:自卸汽車倒車上料,嚴禁在砂墊層上轉彎,邊上料邊用推土機攤鋪,避免重型機械破壞砂墊層及土工膜。由于第一層B組料位于砂墊層上,砂墊層的塑性較差,碾壓過程中不宜強振,采用靜壓+弱振的組合方式碾壓。
第二層及第三層B組料:自卸汽車倒車上料,不宜在B組料壓實頂面轉彎。采用方格網控制填料量。BW226DH-4壓路機的極限振感在70~80cm,第二層壓實時不宜強振,避免擾動砂墊層,采用靜壓+弱振的組合方式碾壓;第三層采用靜壓+弱振+強振的組合方式碾壓。
B組料填筑工程中要嚴格按照要求找出縱坡及橫坡坡度,避免路基面上積水;由于第一層B組料施工過程中有砂墊層的影響,以第二、三層松鋪及壓實厚度數據綜合得出B組料的松鋪系數為1.17。含水率最大不能超過9%。
八、結語
找平層壓實厚度控制在10~30cm,B組料的最佳含水率為6.3%,最大含水率不能超過9%;松鋪厚度控制在12~40cm,碾壓組合采用1遍靜壓+2遍弱振+1遍強振的方式,行走速度控制在4~5km/h。填料的天然含水率過高,天氣情況較差的原因,未能得出含水率的最小值;考慮到B組料天然含水率過高,將在備料場地提前晾曬,提高填筑效率;本次試驗段路基填筑層數較少,第一、二層路基填筑受砂墊層影響較大,只有第三層采用了強振碾壓,碾壓組合方式等工藝還不夠完善,我隊將在今后的路基填筑施工過程中逐步完善現有施工工藝,提高路基填筑質量和效率。