2001年增刊(021)
西部探矿工程
Aug.2001
WEST_CHINAEXPLORATIONENGINEERING
文章编号:1004—5716(2001)增刊(021)—275—02中图分类号:U216 文献标识码:B
基床表层级配碎石生产、施工与质量通病防治
刘向东
(中铁16局秦沈铁路指挥部,辽宁兴城125100)
摘 要:秦沈客运专线路基基床表层首层选用级配碎石填筑并使用摊铺机施工,介绍级配碎石的生产、摊铺工艺和主要施工质量通病及防治措施。
关键词:级配碎石;生产;摊铺;通病防治
1 工程概况
确定三种规格的集料自大至小的比例为2∶3∶5。配制效果用筛分来检验,证明该配制方案达到细则要求,级配合理,且级配曲线圆滑。
2.3 拌制与运输2.3.1 试拌
秦沈客运专线是我国第一条快速客运专线,时速200km以上,在路基基床表层设计中首次采用级配碎石作填料。基床是路基的直接受力的重要部位,秦沈线第一次把路基作为一项结构物对待,分层填筑并报检签证。同时提出秦沈线关键技术是路基,而路基的关键是基床的施工。基床厚215m,表层016m填筑级配碎石,底层厚119m填筑A、中铁16局承建秦沈客运B组土。
专线A6标段,自DK117+000至DK136+000,全长19km。基床表层填筑级配碎石13×10m,其中路堤段8×10m,路堑段5×
10m。在基床表层级配碎石施工中取得一些经验,作一介绍。2 级配碎石生产
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根据试验配合比进行现场试拌。试拌后取样作筛分试验,与室内配合比对比,验证了混合料的颗粒组成及含水量的合理性。
2.3.2 拌合
级配碎石搅拌采用山东产WDB300稳定土拌合站进行集中定点拌制,电控加水。拌合站进料仓设有4个,其中1个为备用。级配碎石根据击实试验测定最优含水量为617%,级配碎石铺筑熟料含水量宜控制在6%～8%,为考虑熟料在运输、摊铺中的损失,拌制时适当调高015%～1%。使用ZL50型装载机将三种不同规格的粒料分投入相应的仓内,贮料仓存料过半后方可秤量。拌合站在停机前应先停止粒料的供给,使滚筒空转3～5min,待余料出尽再停机。
2.3.3 运输
组配碎石指天然石材、砂砾石经破碎得到的粗、细碎石和石屑,以一定比例进行掺配而成,其颗粒满足密实级配。
2.1 填料的选择
秦沈客运专线基床表层填料为级配碎石。级配碎石料源主要有两种,一种是由采石场开山爆破开采出来的块石进行破碎,另一种是从河道中采集的砂和卵石,脱干水份,经过PE250×
1000型鳄式破碎机及分筛设备系统加工成不同规格集料。级配碎石可生产多种规格,但根据现场配制情况与经济生产需要,结合现场实际用量,采用20～40mm、5～20mm、5mm以下(含石粉)三种规格碎石集料生产。经过对两种集料原材检验,其强度、抗磨耗指标和针、片状颗粒含量等指标均能满足规范要求。
2.2 配比设计
采用自卸汽车运输级配碎石熟料,根据摊铺能力、运输线路、运距和运输时间,以及拌合站生产能力,确定运输车辆种类和数量,保证拌合连续生产。自卸车装料按其载重装足,并按指定地点和顺序卸料。使用电脑计量地磅控制级配碎石用量。
3 施工工艺
基床表层厚60cm,填筑级配碎石,施工时分两层施工,第一层35cm,第二层为25cm。
3.1 施工准备
表1 通过筛孔重量百分率(%)
取上述三种规格集料,首先进行颗粒分析。分析结果见表1。
验收基床底层区段。测量中心线和水平高程,检查底层各部位尺寸,核查压实密度,检查路拱成形、平整度。对局部不合格的
0150130.6
0110120.4617
0107500.4516
筛孔尺寸
45
20～40mm5～20mm5mm以下
100100100
255210100100
16016.2100
筛孔尺寸(mm)
7110143.9
1170140.65112
进行修整,使其达到基床底层标准。
3.2 修筑试验段
大面积施工级配碎石前,选取DK127+820～DK128+010段路堤基床表层为试验段,对计划采用的机械设备和混合料配比铺筑进行试验。通过试验,测定料仓开度与流量的关系,摊铺的合理速度,压实机械的组合,压实方法与压实遍数,松铺系数,合理的作业区段。抽样检测混合料的级配、地基系数和孔隙率,检测结果较为满意。
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根据颗粒分析结果,进行室内配比设计,配比设计首先需满足《秦沈客运专路基施工技术细则》规定的各项要求,并考虑现场
石料生产的集料比例情况,结合施工实际,经多次室内试配分析,3.3 整平、摊铺
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3.3.1 第一层施工整平
西 部 探 矿 工 程
4.2.1 原因分析
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增刊
基床表层级配碎石采用全宽填筑,首层松铺厚度43cm,压实厚度35cm。
3.3.2 摊铺工艺
(1)分筛后的粒料规格不标准,现场拌合机无计量装置。不
同规格的粒料堆放在一起,未严格分界或采用适当措施分隔。无加水装置,采用人工加水。
(2)拌制时使用装载机装料,因不同粒径进料斗间紧挨,装料斗又大,容易造成混掺;装料过剩,造成外溢,流淌。
(3)堆料场周围未设排水设施,下雨使骨料含水量加大,细料溶解,将细料带走。汽车运输有部分水份漏掉,含水量降低。
4.2.2 预防措施
(1)使用自动计量拌合站,电控加水。
(2)应经常检查粒料的仓贮情况。若发现各斗内粒料不平
基床表层第二层级配碎石25cm厚采用摊铺机进行摊铺。选用轮胎式摊铺机,分两幅摊铺,每次摊铺幅宽6105m,长度控制在150～250m,摊铺厚度为29cm。
3.4 碾压
压实分为初压、复压和终压三道程序。初压整平和稳定混合料,为复压提供条件,是压实的基础。复压使混合料密实、稳定、成型,必须与初压紧密衔接,一般采用重型压路机。终压消除轮迹,形成平整的压实面。初压时采用自重8t,激振力35t的振动式压路机进行碾压,关闭振动装置,先静压1～2遍,初压后检查平整度、路拱和裂纹,并进行修整。复压时,打开振动装置,碾压4～
5遍,至压实面稳定,无明显的轮迹为止。终压时,采用光面压路
衡,应及时停机检查,以防满仓、贮料串仓或卡住机器,造成配比失准。检查振动筛橡皮减振块,发现裂纹及时更换。
(3)料场做好排水设施
4.2.3 处理措施
(1)不合格料应重新筛分、拌合。
(2)失水较多的熟料应重新加水拌合,含水量控制以碾压不
机静压1～2遍,收光、找平。
碾压时遵循先轻后重、先慢后快的原则。曲线地段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压,以便于形成支承边。碾压时沿纵向重叠
40cm,横向接缝搭接≮2m。
出水为准
4.3 小波浪、平整度差
接触网、拉线基础附近及路堑侧沟边缘因压路机不易靠近,采用日产液压式冲击夯进行夯实,夯实5～8遍。
3.5 检测3.5.1 颗粒级配
压实表面有起伏的小波浪和拉沟,表面粗糙、平整度差。
4.3.1 原因分析
(1)摊铺机受料斗两翼板积料多、翻动过速,易造成混合料
离析;供料速度不均、机械猛烈起步和紧急制动、摊铺速度快慢不匀、行走装置打滑易产生厚度不均、起小波浪等通病。熨平板底面磨损或严重变形时,铺层容易产生拉沟。
(2)振捣梁在摊铺过程中对混合料捣实的同时,还将其向前推移,如果混合料的大颗粒过多,就会出现全铺层拉沟。原基面有波浪,再次摊铺后,易产生波浪。
(3)摊铺时搭接宽度不合适,过宽压实不足,过窄形成斜坡。
4.3.2 预防措施
(1)调整摊铺机有关参数,保持供料和摊铺速度均匀。(2)选用合理的合格的级配碎石料。
(3)波浪型基层的摊铺,不必考虑摊铺厚度的均一性。即使
合理的级配易于压实,施工中每填筑2000m3级配碎石抽检一次熟料级配,并进行一次级配碎石填料的重型击实试验,保证级配曲线圆滑,含水量较佳,检查发现问题,及时调整。
3.5.2 压实质量检测
为快速、准确检测压实质量,采用K30检测车和灌水法检测。每层每100mK30荷载仪检测2个点,灌水法检测1个点。K30检测值≥190MPam,孔隙率<15%。
3.5.3 外观检查
沿线路每20m对路肩高程、路肩至中线、路基宽度、横向路拱检查一次,每10m用215m靠尺检查路基平整度。
3.6 防护
摊铺的很平整,压实后仍出现与基层相似的波浪。因此对波浪较大的应于坑陷处预铺一层混合料并夯实。
(4)搭接的宽度前后一致,一般搭接宽度为3～5cm。新铺时,应对已铺层接茬处边缘铲修重直。碾压新层时,也应将其接茬边缘铲齐。并保证工序的衔接,加强对接茬处的碾压。
(5)摊铺中应避免停机待料,减少摊铺层的波浪和不平顺性。
4.3.3 处理措施
(1)坑洼处人工找平,并夯实。(2)平整度太差地段要全部返工。(3)使用光轮压路机进行收光,找平。4.4 大石子
铺筑好的基面,应适当设置栅栏、警示标志,防止铺筑道碴前停放、行驶任何机械,并防止矿料、杂物、油料等污染基面。
4 质量通病及防治4.1 表面松散,形成集料窝
填筑表面大料径骨料集中,形成集料窝,表面松散,碾压不实,形成积水囊区。主要由于熟料生成后堆放时间长,由于自然滑落,细颗粒中间多,两侧粗颗粒多,加上刮风下雨,造成表层细颗粒减少。在铺筑时,因粗颗粒集中必然造成填筑层松散,压不实,形成集料窝。或在熟料运输中,由于急转弯、急刹车,使混合料离析。因此,级配碎石随拌随用,避免熟料堆放。运输时应避免急转弯、急刹车。可采取局部挖除重新填筑,并使用日产TV80冲击夯夯实的方法进行处理。
4.2 级配不合理,碾压不密实
填料中掺有超标大石子,粒径>40mm。主要由于级配碎石
分筛设备的孔径不当,生产出超规格粒料以及级配碎石场施工场地狭小,分筛料与原料混堆造成。发现超标大石子,如少量可人工捡除;若数量较多,严禁用作基床级配碎石填料。
经填料抽检,级配曲线不圆滑,个别粒径料偏多或偏少,现场碾压遍数增多,有的甚至碾压不实。
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