DK157+4423DK157+5968试验段总结报告.docx
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DK157+4423DK157+5968试验段总结报告
新建敦煌至格尔木铁路(甘肃段)
站前工程DGGSZQ-2标段
路基填筑试验段总结
编制:
审核:
审批:
中铁三局敦格铁路甘肃段项目经理部
二O一三年十月
路基换填试验段总结报告
1、试验段位置及工程概况
中铁三局敦格铁路甘肃段项目经理部二工区负责DK154+911.3~DK189+007段34095.7m范围内(断链:
DK157+486.46-DK157+500、DK187+300.59-DK187+300)主要包括水坝河车站、黑石沟车站、路基、涵洞、桥梁、大临工程等招标文件中规定的全部工程。
路基换填试验段选择在以下段进行填筑施工:
DK157+442.3~DK157+596.8段,试验段长154.5m,换填深度1.0m,横坡为4%。
路基基床由0.6m表层与1.9m底层组成,总厚度为2.5m。
基床表层采用A组填料,基床底层采用A、B组填料,基床以下部位采用A、B、组填料。
在路基填方试验段施工方案指导下,我分部已成功完成了该试验段施工,并获得了宝贵的试验数据,为大面积的路基填筑施工提供了依据。
2、试验目的
2.1根据各种机械施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,根据生产能力确定机械设备数量与组合方式。
2.2通过路基换填确定:
1)粗粒土的生产量能否满足路基正常填筑的需要。
2)检查施工方案、施工工艺、操作规程的适用性,总结符合本工程实际情况的施工方法。
3)合理的施工机械、机械数量及组合方式、冲击碾压速度及遍数、确定碾压变数与孔隙率、地基系数关系。
4)生产出的填料级配、最佳含水率及控制。
5)确定路基换填的方法。
6)通过不同的松铺厚度确定压实系数。
7)确定各项压实指标的检测方法。
8)路基施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式等。
9)试验段完成后应进行全面的试验和检测,对检测成果进行分析,确定有关参数、设备配备、工艺过程及需要改进的工作等,并总结、完善施工工艺、技术和方法,为路基换填冲击碾压大面积施工提供技术参考数据。
3、试验段施工前各项准备工作
3.1施工现场工作面准备
1)进场以来,已和业主、设计单位、监理进行了控制点的交接,已完成了了控制点的复核测量,根据实际施工需要进行了控制点的加密。
其精度和埋设要求满足施工需要。
2)试验段施工地点:
试验段根据施工计划及现场实际情况,选在DK157+442.3~DK157+596.8段。
3)已对施工人员进行了生产、技术、质量、安全等方面的技术交底。
4)原地面的检查与准备。
5)加强便道的修整以改善运输条件,做好场地内临时排水系统和防雨、防雷等安全措施。
6)保证场地洁净,减少运料车、装载机等对场内集料的污染,严禁有漏油现象的车辆、装载机、挖掘机等进入料场。
7)配备通讯设施,保障与工地和各部门的信息交换及时、畅通。
3.2材料准备
1)路基填料在保证质量的前提下从料源加强控制,生产的填料按规范的要求分期、分批抽检、报验,从原材料质量上把好第一道关。
2)取土场的位置
取土场的选于DK154+000线路右侧300m。
料源集中,运距较近。
最大干密度为2.23g/cm3,最优含水量为4.9%,填料类别为B组(详见土工试验报告)填料,其各项要求满足B组填料试验段填筑要求,经监理工程师确认同意用于试验段填筑。
3.3施工人员、机械配置、试验仪器
路基换填试验段人员及分工
序号
姓名
职务
备注
1
宋宝德
副经理
施工负责人
2
侯俊杰
技术主管
技术负责人
3
张靖
质量检查员
现场质检负责人
4
赵潘潘
安全员
现场安全负责人
5
郭汝靖
技术员
现场技术负责人
6
蔡鹏飞
试验工程师
现场试验负责人
7
刘岩
测量工程师
现场测量负责人
8
赵伟光
领工员
现场领工
架子队班组人员配置及分工
序号
姓名
职务
备注
1
王金安
主管
2
杨占斌
主管
3
杨志伏
技术
施工队
4
杨东进
司机
5
李诚
司机
6
张磊
司机
7
王风海
司机
8
杨之海
司机
9
杨云强
司机
10
李爱成
司机
11
李光明
司机
12
杨建新
司机
13
李长森
司机
按到场机械设备进行组配,用于路基试验段的施工机械见下表。
施工机械一览表
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
挖掘机
台
1
2
冲击碾
台
1
3
振动压路机
台
1
4
平地机
台
1
5
洒水车
台
1
6
装载机
台
2
7
自卸车
辆
3
试验段试验和检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
数量
用途
备注
1
土工标准筛
φ300
1
土工试验
2
液塑限联合测定仪
FG
1
土工试验
3
烘箱
1
土工试验
4
K30荷载板
0-10/0-01mm
1
压实度试验
5
电动击实仪
305-457
1
土工试验
6
灌砂筒
Φ150
1
压实度试验
7
标准砂
1
压实度试验
8
灌水筒
Φ200
1
压实度试验
9
虹吸筒
1
土工试验
10
电子天平
30Kg/0.1g
1
压实度试验
11
全站仪
莱卡TS06
1
平面测量
12
水准仪
DSZ2
1
高程测量
13
坡度尺
1
坡度测量
14
钢尺
50m
1
距离测量
3.4试验检测
试验室是路基施工工程质量的重要质检部门,现已配备配全了试验检测仪器并完成了试验室的仪器安装、调试、计量认证、并建立和完善了各种规章制度等工作,使其能承担起正常的业务。
配备了施工经验丰富、业务能力强的试验检测人员,投入到原材料的检验、各现场试验检测工作中。
3.5技术准备工作
在施工前对参加路基施工的工程技术人员、管理人员、机械操作手、及辅助人员进行技术交底和岗前培训。
交底的主要内容包括:
岗位分工、工作职责、施工工艺、技术标准、质量要点、安全操作规程等。
对施工全过程进行讲述,并明确提出了各工序和各岗位的具体施工要求和标准。
4、施工顺序、工艺及方法
4.1施工顺序
①测量放样→②挖除换填部位土方→③冲击碾压→④粗粒土运输,分层碾压→⑤试验检测。
4.2施工工艺
4.2.1换填施工工艺流程图
施工准备
测量
挖除换填部位土方
否
冲击碾压
填料运输
分层摊铺碾压
否
试验检测
是
下道工序
换填施工工艺流程图
4.3施工方法
4.3.1测量放线
测量仪器采用莱卡TS06型全站仪和苏州一光DSZ2型自动精平水准仪,利用仪器对试验段中桩、边桩及高程进行控制。
路基边桩测量放样并按设计要求路堤坡脚外2m内为换填范围,现场采用木桩上绑红布定出左右路基换填边线、中线及相对应的高程,挂线施工。
4.3.2挖除换填土
开挖施工,开挖坡率为1:
1。
按照先深后浅的顺序进行换填施工,采用挖掘机挖除换填深度内表层的土层,开挖时预留20-30cm由人工配合机械清理,采用自卸车运输。
将底部浮土清除干净、整平、冲击碾压,经自检合格后报监理工程师检验。
4.3.3冲击碾压方法
(1)检测断面设置
试验段长度为154.5m,设置8个检测断面,两断面间距20m。
每个断面布置3个检测点,沉降观测检测点标志采用埋设Ф16钢筋头,观测断面设置如下图所示。
测量时,各点位置准确量取,压实度检测在图中各点周围2m内检测。
压实度检测断面与沉降检测断面相同,每断面可检测路中线左右各一点。
在冲击碾压过程中按照检测方法第5遍检测一次沉降量和压实度,并详细记录数据,待压实到第10遍或以上遍数后每5遍均检验一次,检验内容包括压实度和沉降量。
待碾压完毕后对检测数据进行整理分析,确定最佳碾压遍数以指导冲击碾压施工。
冲击碾压观测断面
(2)冲击碾压遍数
冲击碾压参考遍数为10~20遍,对冲击碾压下沉量过大区域,可补填石粉、石屑和机制砂,用平碾找平。
冲击碾压完成后进行初平工作,再对施工面进行5遍平整碾压进行压实。
压实后测量人员按10m×10m进行测量放线并钉桩拉线控制设计顶高程,再用人工进行精确找平施工,直至达到设计高程的允许偏差范围值+50mm以内(参照基床以下路堤顶面允许偏差)。
(3)碾压方法
碾压路线采用闭合式回转路线,按每小时10~12km的行驶速度碾压作业。
冲击压路机由1号窄道驶入,冲击碾压到路段尾端后,直接调头从2号窄道继续进行冲击碾压,冲击碾压至路段另一端后,再调头冲击碾压与之相邻的3号窄道。
以此类推,采用上述循环方法,对各窄道进行冲击碾压施工。
冲击压路机行驶路线及方向已在下图中标出。
根据实际情况在施工场地的两端设置所需的转弯场地。
本标段冲击压路机型号为25KJ型,轮宽为0.9m,两冲击碾压轮的内间距为1.17m,每遍冲击碾压要保证轮迹重叠宽度不小于1/3轮宽。
如下图仅为示意图,仅为说明冲击压路机的冲击碾压路线,具体窄道划分要依据施工现场冲击碾压路段的具体情况。
现场技术人员应提前测量需进行冲击碾压的路宽、路长,以提前确定冲击压路机行车路线,尽量避免影响施工进度的情况发生。
冲击碾压路线示意图
(4)压实标准
依据路基设计《第五册共十四册》(第二分册),重型碾压、冲击碾压设计说明,一般路堤地段碾压有效加固深度范围地基压实标准按照基床以下填料压实标准控制;高度小于2.5的低路堤及路堑地段碾压有效加固深度范围地基土压实标准按照基床底层压实标准控制;DK157+442.3~DK157+596.8段路基,填土高度4.226m~10.494m,因此采用基床以下填料压实标准控制。
基床以下路堤填料要求及压实标准
填料
压实标准
细粒土
砂砾土
砾石类
碎石类
A、B组填料
地基系数K30(MPa/m)
≥80
≥80
≥110
≥120
压实系数K
≥90
孔隙率
<32%
<30%
相对密度Dr
≥0.7
平地机、洒水车配合
检测是否合格
冲击压路机施工工艺流程图
4.3.4路基施工工艺流流程
三阶段
整修验收阶段
施工阶段
准备阶段
四区段
检验区
碾压区
平整区
填土区
八流程
路基整修
检验签证
碾压夯实
洒水晾晒
摊铺平整
分层填筑
基底处理
施工准备
4.3.5粗粒土换填的摊铺
地基处理施工完成并经监理工程师检测合格后进行换填施工。
路基换填时,按预定的松铺厚度以及运输车辆的大小,用白灰划出方格,运送的填料按划定的方格进行堆放,然后推土机将运至施工现场粗粒土填料,按填筑的宽度以及预定的1.15的松铺系数进行全幅均匀摊铺,压实厚度按30cm进行控制;摊铺过程中人工配合,对铺设中出现粗集料窝集的现象进行及时处理,换填直至达到原地面。
根据现场量测,运输车每车每次方量为20m3,按照单车的方量,当松铺厚度为30cm是方格网间距为7.5*9m,当松铺厚度为36cm是方格网间距为6.4*9m,当松铺厚度为40cm是方格网间距为5.6*9m,松铺厚度采用立标杆控制,测量各标高控制点顶标高,并做好记录。
摊铺过程中人工配合,对铺设中出现粗集料窝集的现象进行及时处理。
4.3.6换填面的整平
推土机摊铺一定长度后,使用平地机及时按预定标高进行平整作业,平整时按照标高进行挂线挖槽的方法,在平整过程中集中人力配合平地机作业,对局部出现的粗集料、路基边线的平顺以及小坑用人工进行及时处理。
4.3.7洒水晾晒
填料运至现场后,及时测定填料含水率,根据检测情况,按照虚铺面积与厚度,计算确定洒水量;洒水车洒水,确保所要摊铺填料含水量适宜。
洒水车洒水量
雨季施工,根据天气预报,合理安排工作面进行轮流作业,不宜全面铺开,必须在下雨前,将松铺的填料压实完毕,并采用防雨布进行覆盖。
雨后路基面需进行晾晒、刮除表面浮土和复压处理。
4.3.8碾压
待平整完成后,即可进行碾压;碾压前试验人员进行含水量检测,偏低时,及时进行洒水,含水量控制在±2%,碾压设备采用重型振动压路机。
碾压从两侧向中间纵向进退式碾压,按照先慢后快的顺序进行,压路机行驶速度:
强振3km/h,弱振3.5km/h,静压4km/h;每次碾压时轮迹重叠1/3;不允许快速启动,振动压路机前进、后退转换时,应先停振,再换挡、转向。
压路机不得在末压完或刚成型的路基上急刹车、急调头、转向。
对局部压路机压压不到的地方,用小型压实机具进行压实,保证边角的密实。
路基试验段的压路机碾压遍数方案分别为:
A、静压1遍+弱振2遍+强振1遍+静压1遍;B、静压1遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍;C、静压1遍+弱振2遍+强振3遍+静压1遍。
依据预定的不同机械组合方式分别进行试验,跟踪检测,确定最佳的机械组合。
4.3.9摊铺厚度
试验段摊铺厚度分别采用30cm、35cm、40cm,压实度合格时,观测摊铺前与压实后的高程变化,每20米取一个断面,每断面测3个点,取平均值为最终松铺系数。
计算公式为:
基床以下路堤顶面外形尺寸允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
检测方法
1
高程
+50mm
水准仪
2
中心至边线距离
+50mm
50m钢尺
3
宽度
不小于设计
全站仪
4
横坡
+0.5%
水准仪
5
平整度
土质30mm、填石100mm
2.5m直尺
4.3.9试验检测及标准
基床以下部位填料采用A、B组填料。
基床以下路堤填料要求及压实标准
填料
压实标注
细粒土
砂砾土
砾石类
碎石类
A、B组填料
地基系数K30(MPa/m)
≥80
≥80
≥110
≥120
压实系数K
≥90
孔隙率
<32%
<30%
相对密度Dr
≥0.7
4.3.10试验成果上报
该工艺性试验段完成后,编制试验段总结报告上报监理单位确认,试验成果包括机械设备组合、冲击碾压速度、沉降量观测、压路机行走速度、碾压方式、碾压遍数、填料含水率控制范围、松铺厚度、压实厚度。
整度,再人工精平。
精平完成后,用全站仪按照编号和对应坐标恢复测量点,用白灰点标识,确定松铺厚度。
然后压路机碾压。
5、路基换填检测及测量数据分析
5.1试验段沉降量的检测
路基沉降量的测定采用水准仪,检测15点。
我们对各沉降观测点分别在冲碾前、冲碾5、10、15遍后的沉降量进行了实测与记录,具体数值见下表:
DK157+442.3~DK157+596.8段路基冲击碾压试验段沉降量计算表
观测点位置
及点号
碾压前
高程(m)
碾压5遍
后高程(m)
相对沉
降量(mm)
碾压10遍
后高程
相对沉
降量(mm)
碾压15遍
后高程(m)
相对沉
降量(mm)
累计沉
降量(mm)
DK157+450
1
2416.701
2416.689
12
2416.68
9
2416.675
5
26
2
2416.650
2416.636
14
2416.641
-5
2416.637
4
13
3
2416.468
2416.453
15
2416.436
17
2416.442
-6
26
DK157+470
1
2419.582
2419.566
16
2419.571
-5
2419.566
5
16
2
2419.432
2419.419
13
2419.422
-3
2419.42
2
12
3
2419.221
2419.206
15
2419.19
16
2419.195
-5
26
DK157+490
1
2420.037
2420.027
10
2420.017
10
2420.02
-3
17
2
2419.967
2419.969
-2
2419.965
4
2419.962
3
5
3
2419.853
2419.842
11
2419.834
8
2419.83
4
23
DK157+510
1
2420.553
2420.545
8
2420.54
5
2420.537
3
16
2
2420.312
2420.317
-5
2420.309
8
2420.311
-2
1
3
2420.254
2420.239
15
2420.234
5
2420.229
5
25
DK157+530
1
2420.528
2420.518
10
2420.521
-3
2420.515
6
13
2
2420.469
2420.461
8
2420.455
6
2420.451
4
18
3
2420.358
2420.341
17
2420.346
-5
2420.339
7
19
DK157+550
1
2420.732
2420.721
11
2420.706
15
2420.708
-2
24
2
2420.626
2420.616
10
2420.604
12
2420.6
4
26
3
2420.582
2420.584
-2
2420.575
9
2420.57
5
12
DK157+570
1
2420.842
2420.834
8
2420.812
22
2420.809
3
33
2
2420.776
2420.765
11
2420.767
-2
2420.763
4
13
3
2420.694
2420.680
14
2420.672
8
2420.671
1
23
DK157+590
1
2418.998
2419.000
-2
2418.988
12
2418.99
-2
8
2
2418.905
2418.887
18
2418.868
19
2418.862
6
43
3
2418.783
2418.768
15
2418.762
6
2418.759
3
24
平均
10
7
2
试验段冲碾5遍后沉降量平均值为10mm;冲碾10遍后沉降量平均值为7mm;冲碾15遍后沉降量平均值为2mm。
从以上试验段8个观测断面的沉降量差值数据统计结果比较分析来看,冲碾10遍时路基的相邻沉降量最大,10遍以后路基沉降值越来越小,即相邻沉降量之差不大于5mm,路基经冲压后沉降量趋于稳定。
说明该型号冲击压路机已经能满足施工要求。
5.2试验段压实度的检测
压实度检测采用灌沙法、K30,检测并记录冲碾前及冲碾第5遍、15遍的路基表层下20cm压实度数据并将结果整理汇总成表(如下表)。
路基冲碾前后压实度对照表
观测位置(近似点位取平均范围)
冲碾5遍后压实度(%)
冲碾10遍后压实度(%)
冲碾15遍后压实度(%)
DK157+450
左
/
/
/
中
84
111
/
右
/
/
124
DK157+470
左
81
/
/
中
/
/
/
右
/
113
/
DK157+490
左
/
110
118
中
/
/
/
右
73
/
/
DK157+510
左
/
/
/
中
88
/
/
右
/
110
120
DK157+530
左
/
98
/
中
/
/
/
右
/
/
/
DK157+550
左
87
/
141
中
/
/
/
右
/
/
/
DK157+570
左
/
/
/
中
/
95
/
右
/
/
120
DK157+590
左
/
/
/
中
/
/
138
右
74
/
/
平均
81.2
106.2
126.8
冲碾15遍后,路基压实度明显提高,但此时路基经多次冲击碾压,表面存在较多裂纹,表面粗糙,翘曲。
5.3路基换填检测及测量数据分析
每一压实层强振后立即检测压实系数、孔隙率和碾压遍数检测断面左、中、右三点,并做好记录,此后每强振一遍后立即进行各项检测。
1)第一层
(1)基床以下路堤填筑孔隙率、地基系数K30、碾压遍数对比分析
基床以下路堤填筑孔隙率、地基系数K30与碾压遍数对比表
桩号
检测项目
静压一遍,弱振二遍,强振一遍,静压一遍
静压一遍,弱振二遍,强振二遍,静压一遍
静压一遍,弱振二遍,强振三遍,静压一遍
左
中
右
左
中
右
左
中
右
DK157+456
K30
(Mpa/m)
80
/
/
101
/
/
144
/
/
孔隙率
40
/
/
33
/
/
20
/
/
DK157+477
K30
(Mpa/m)
71
/
/
/
94
/
/
142
/
孔隙率
39
/
/
/
34
/
/
25
/
DK157+496
K30
(Mpa/m)
74
82
/
/
98
/
/
/
149
孔隙率
39
40
/
/
33
/
/
/
25
DK157+510
K30
(Mpa/m)
/
/
85
106
/
/
168
/
/
孔隙率
/
/
39
36
/
/
14
/
/
DK157+524
K30
(Mpa/m)
79
/
/
/
98
/
/
158
/
孔隙率
43
/
/
/
36
/
/
21
/
DK157+544
K30
(Mpa/m)
/
83
/
106
/
/
/
/
142
孔隙率
/
42
/
35
/
/
/
/
23
DK157+560
K30
(Mpa/m)
/
/
/
/
/
/
163
/
/
孔隙率
42
/
/
/
/
33
16
/
/
DK157+576
K30
(Mpa/m)
/
/
/
/
/
/
/
/
/
孔隙率
/
38
/
35
/
/
/
15
/
DK157+582
K30
(Mpa/m)
/
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