秦沈客运专线路基综合施工技术

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1、秦沈客运专线路基综合施工技术1.前言随着我国国民经济持续稳定的发展及铁路建设的发展，铁路客运专线及高速铁路的兴建已是势在必行，秦沈客运专线就是在这种形势下开工兴建的。是国家跨世纪的重点项目，也是中国建设技术水平的标志性工程，它西起秦皇岛，东至沈阳北站，途经12个县市区，全长404.64km，是我国自行设计修建的第一条开通时速即达160km/h，运营速度在200km/h以上的全封闭、全立交的双线铁路客运专线，其技术要求之高在我国铁路史上是前所未有的。普通铁路的路基是按强度破坏设计的，而秦沈客运专线是我国第一条开通时速为160km/h以上的铁路客运专线，对路基的沉降和平顺性要求比普通铁路和高速公路

2、要求更高，因而秦沈客运专线路基是按变形来控制的，这是因为随着速度的提高，对线下部分变形要求较严，路基的变形成为主要控制因素。秦沈客运专线要求路基工后沉降一般地段不大于15cm，年沉降率不大于4cm/年，因此路基施工就成为了保证列车快速、平稳的重点。我局承建施工的秦沈客运专线A9标，全长20.9km，我们在路基施工中，严格按照秦沈客运专线路基施工细则要求施工，不断优化施工工艺，采用全机械化配套作业，抓好质量监控，历时4个月的时间完成340万土方施工，高质量、高标准地完成了路基施工任务，取得了较好的经济效益和社会效益，并为今后高速铁路路基施工积累了宝贵的经验，经过广大技术干部的不懈努力和刻苦攻关，

3、形成了本路基综合施工技术。该项综合施工技术囊括了秦沈客运专线路基施工的各个方面，主要包括以下七个方面：（1）路基补充勘探技术（2）路基基底处理技术（3）试验段的工艺试验研究技术（4）路基本体及基床底层施工技术（5）路堑开挖施工技术（6）过渡段级配碎石施工技术（7）基床表层级配碎石施工技术该项综合施工技术内容全面，涉及面广，技术条件高，科技含量高，质量要求高，试验项目多，实用性强，是代表了我国铁路施工的最高水平，且有重要的推广应用价值，具备以下显著的技术特点：（1）施工作业程序化、标准化，铁路客运专线路基填筑施工过程可分为三阶段、四区段、八流程。三阶段：准备阶段、施工阶段、整修验收阶段四区段：填

4、土段、平整段、碾压段、检测段八流程：施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺碾压、洒水晾晒、碾压夯实、检验签证、路基整修（2）通过对路基基底的补充勘探和基底处理，从源头上避免了路基的沉降。（3）通过对路基填筑材料及试验段的检测测试分析，作为施工组织设计、土石方调整、取土场的选择、机械配备等方案及确定工艺参数的依据，使施工质量控制及检验处于优化状态。（4）采用先进的检测仪器，用K30荷载板检测路基地基系数，用核子仪检测路基压实度和孔隙率，检测速度快、数据准确、可靠。（5）机械化作业程度高，工艺流程清晰、进度快，施工质量好，降低了劳动强度，经济效益显著。2.工程概况2.1沿线主要自然地理特征中铁十四局秦

5、沈项目部承担秦沈客运专线A-9合同段DK170+000DK190+900段施工任务，该段全长20.9公里，地处锦州市试验区，凌海市巧鸟乡、松山镇、葫芦岛市连山开发处等境内。该地区为暖温带中温带亚湿润亚干旱季风气候区。四季分明，冬季寒冷，平均气温-8.10C,极端最低气温-22.80C;夏季炎热，平均气温24.10C，极端最高气温41.80C。雨季主要集中在七、八月份，年平均降雨量555.6mm。历年土壤最大冻结深度120cm。此段工程地质特征主要为剥蚀残丘与丘间冲洪积平原相间，剥蚀残丘及缓坡地段表覆砂性土，下伏混合花岗岩、白云岩、砂岩、泥岩等。丘间冲洪积平原上覆粘土、砂粘土、砾砂、圆砾土等，下

6、伏白云岩、白云质灰岩、砾岩、混合花岗岩等。沿线主要的地下水类型有风化基岩裂隙水和第四系地层中的空隙潜水。地下水主要靠大气降水补给。2.2主要工程数量本段路基工程主要工程量有：区间填方.6m3,区间挖方.3m3,站场填方m3，站场挖方m3，总计断面方.9m3(不含维修工区工程数量)。3.路基补充勘探技术路基补勘在铁路客运专线及高速铁路的施工中是十分重要的，若路基地质较弱，且没有被探明，必然会给路基产生大的变形，留下隐患。设计时的地质调查和勘探由于种种原因，勘探密度小，不可能对地质情况进行全面勘探，部分地段的地质情况很可能与设计不符。因此，施工单位在开工前对线路的地质情况进行详细的补勘，以验证地质

7、资料，确保不因地质原因而造成路基产生大的变形。具体实施如下：1.路基补勘方法：根据线路路基的不同地质情况，可选用轻型动力触探N10、重型动力触探N63.5、标贯、静力触探四种原位测试方法的一种。2.补勘密度：沿路基中线先采用轻型动力触探每50m一点，进行初步补充勘探，对发现有问题的地段再加大补勘密度，并采用其它补勘方法进行验证。3.对发现地表以下2.5m的范围内，承载力不能满足0.18MPa或Ps1.5MPa时，会同设计、监理进行现场勘察并进行变更处理。通过路基补勘，共发现了4620米路基基底承载力不能满足细则中“地表以下2.5m范围内不能有Ps1.5MPa或0.18MPa的土层”的要求。经会

8、同设计单位用静力触探法进行复察，最后采取处理措施的有3645米，及时有效地消除了质量隐患。4.路基基底处理技术4.1基底处理的方法4.1.1地表以下2.5m范围内无Ps1.5MPa或0.18MPa的土层时，且路基填筑条件符合“暂规”要求时，根据路堤高度H，首先根据表1，按照不同的处理要求划分区段，每段200300m，推除基底表层耕植土1530cm，并将此耕植土留作取土造地之用。其后进行基底平整和碾压，经检测合格后方能填土。表-1 基底处理要求地基类型H0.6m0.6mH2.5m粘性土水位距地表0.5m换填级配碎石或砂砾石满足基床表层厚度K3090MPa/m基床表层以下换填0.5m渗水土K301

9、20MPa/m挖除0.30.5m整平，K30110MPa/m，K0.95水位距地表0.5m换填0.5m渗水土K30120MPa/m砂性土（中、粗砂）K30120MPa/mK30120MPa/m砾石、碎石土K30150MPa/mK30150MPa/m岩石按风化情况，分别比照上述进行处理，坚硬岩石可不做处理4.1.2当地表以下2.5m范围内有Ps1.5MPa或750N/5cm，条带拉伸率25%、渗透系数510-3cm/s，有效孔径O950.05mm。所用砂为干净的中粗砂，含泥量不大于3%，有效孔径d100.1-0.35mm，不均匀系数为35。4.2.2.3工艺流程（1）清理场地：用推土机推除地表耕

10、植土，将基底粗略整平，进行碾压，并报监理工程师签认。（2）填筑土拱坡及渗水土垫层：用土回填至线路中心部位比原地面高出20cm左右，以4%的横坡形成路拱，碾压密实度K0.86。其上填筑渗水土厚50cm。其渗水土分两层填筑，每层25cm。每层渗水土经碾压后都应满足Dr0.67的要求。填至90cm厚（含渗水土厚度）时再进行K30检测，其K30110MPa/m。（3）测量放线及机具定位按间距1.2m，梅花型布置的原则在渗水土垫层上布点，并用小木桩正确定位。机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪观测控制导向架的垂直度。（4）在套管上划出控制标高的刻划线，活瓣式桩尖固定在套管下部。（5）套

11、管打入前将活瓣式桩尖和套管口封闭，用震动法或静压法将套管压入设计深度。要保证正确、套管垂直、深度符合设计要求。（6）要将整个砂袋吊起，从端部放下套管口，将砂袋徐徐下放，下放时要防止砂袋扭结、断裂和破损。（7）拔出套管时要先启动激震器，后提升套管，要连续缓慢的进行，（8）套管拔出后，砂袋应露出孔口不小于30cm，并埋入渗水土垫层中。（9）已施打的砂井，若砂袋不满，应及时向砂袋内灌砂，填补到袋满为止。4.2.2.4沉降观测及控制为验证袋装砂井法处理松软地基的实际效果及预测本段的工后沉降，我们按设计要求在每个软基处理段分别用沉降观测水杯法设置4个观测断面进行沉降观测。袋桩砂井施工完毕后，于其上铺设2

12、0cm厚的砂垫层，碾压至中密。因砂子易流动，不宜直接埋设观测设备，我们采取上覆土后开挖沟槽的方法埋置。于砂垫层上填筑一层A、B类土，控制其虚铺厚度为30cm，碾压合格后，于设计埋设断面开挖宽为30cm，深为40cm的沟槽。开挖好后，清理沟底土块，在沟底铺设一层厚约5cm的细砂，以保证沟底平顺。按设计位置埋设观测水杯，水管引出路基坡脚线外，并做好标记，注意水杯底面应水平。为保证沟槽处路基压实度，观测设备埋好后，用级配良好的中粗砂对沟槽进行回填，并用小型夯实机械夯实。观测水杯埋置的同时，在路基坡脚线外1m和10m处各埋置一观测桩，观测桩及观测水杯在同一断面上。观测设备埋设好后，我们按细则要求进行了

13、认真细致的沉降观测工作。以DK187+400断面1#和2#水杯为例，埋置日期为5月23日，截止至9月13日，其位移时间曲线如图（图2）所示。 从以上曲线可以明显看出，该断面路基基底在填土期内地基变形较大，在填土停止后，地基变形逐渐趋于稳定，即排水固结基本稳定。这也说明袋装砂井的处理方法是可取的，施工质量是信得过的，达到了预期的目的。5.路基试验段的工艺试验研究技术由于秦沈客运专线路基工后沉降一般地段要求不大于15cm，要保证如此严格的工后沉降，又没有成熟的施工经验可借鉴，而且由于碾压机械、填料种类不同，因而机械组合、工艺参数和技术措施必须通过试验取得，这是保证铁路客运专线路基施工质量必不可少的

14、重要环节。5.1填料的选择与试验5.1.1在开工前对所要采用的土场及线路取样进行全面的土工试验，以取得足够详细的数据，为基底处理、取土场的选择、弃方利用等提供施工依据，确定最佳施工方案。本段范围内，细粒土填料种类不多，粗粒土有多种，通过对本段粗粒土的颗粒分析统计得知，粗粒土中小于0.1mm的细颗粒含量较高，一般大于10%。这些含细颗粒的粗粒土具有与细粒土相类似的可击实性，所以对这些粗粒土除了测定其土粒密度指标和颗粒级配以外，还进行了击实试验，测取其最大干密度和最佳含水率。填料的性质指标见表2和表3。表2填筑用细粒土的主要性质指标序号填料名称填料等级液限（%）塑限（%）塑性指数比重最大干密度（g

15、/cm3）最优含水量（%）1粉粘土B28.016.511.52.591.9410.82粉粘土C29.219.210.02.591.9811.53粉粘土B29.318.510.82.511.7915.4表3填筑用粗粒土的主要性质指标序号填料名称填料等级小于0.1mm颗粒含量（%）比重毛体积相对密度最大干密度（g/cm3）最优含水量（%）1中砂土B29.32.712.552.0310.62砾砂土A13.22.692.532.0410.43粘砂土B35.02.562.442.9611.44粗砂土B22.92.642.522.0411.55砾砂土A17.42.632.532.0310.36砾砂土A11

16、.22.642.542.079.27圆砾土B10.52.632.512.0310.28圆砾土A13.52.642.542.0010.69砾砂土A13.62.702.561.9910.410中砂土A11.62.642.542.0210.811砾砂土A12.42.652.532.009.412角砾土A10.42.692.572.049.75.1.2填料的适用范围及技术标准根据时速200km/h新建铁路线桥隧设计暂行规定，细粒土及粗粒土的适用范围及技术标准列于表4。表4：填料使用范围及技术要求填料类别适用填筑部 位填料等级要 求技术标准压实系数K孔隙率n（%）地基系数K30（MPa）细粒土基床以下路

17、堤B、C类0.9090粗粒土基床以下路堤A、B、C类0.9025110基床底层A、B类0.95201205.2试验段压实工艺试验5.2.1压实试验目的（1）确定最佳铺土厚度（2）选定最优化组合的碾压机械及压实遍数（3）确定不同类型填料的最佳压实工艺参数（4）确定不同类型碾压机械的最佳碾压遍数（5）确定最佳含水量的控制范围及方法（6）核定经济合理的工艺流程和方法5.2.2试验程序和方法利用初选的压实机具在确定的100300米的填筑小区段内进行填筑压实，并对不同的填料种类均进行压实试验。根据机械型号、填料种类、含水量、碾压遍数等的相互关系，绘制出与设计指标相关的规律曲线图，确定其工艺系数，每次碾压

18、后均应测试其压实度K、孔隙率n、地基系数K30，绘制出不同碾压机械、不同填料种类压实遍数与压实度，然后确定出需要的压实工艺参数。5.3施工机械的选用铁路客运专线路基压实标准高，击实采用重型击实，因此应选用大型或超大型的施工机械。试验段的工艺试验应对所进场的碾压机械进行工艺试验。本试验段分别采用了YZ18B、YZ18D、YZT16B、YZ12四种振动碾压设备，其技术参数如表5。表5：机械设备技术参数序号类型型号规格（t）静压力（t）振动力（t）行走速度km/h1拖式YZ18B581839242自行式YZ18D501832243拖式YZT16B501651254自行式YZ1247123535另配平

19、地机一台、推土机二台。5.4检测方法和设备（1）轻型动力触探仪检测地基承载力（2）MC-3型核子湿度密度仪检测粗、细粒土的干密度、含水量及压实系数。（3）K30荷载仪检测地基系数。（4）灌砂、灌水法检测压实系数、含水量，作为补充验证。5.5试验的实施及结果分析首先根据施工时的地面和土质的实际条件，按设计文件要求进行基底处理。对于填筑高度大于2.5m且地基条件符合设计要求的一般地段，当含水率较高时，采用了翻松晾晒的方法来降低含水率，用YZ18D自行式振动压路机进行振动碾压，至压实系数K0.86，K3070MPa/m，对于填筑高度小于2.5m且地基条件符合设计要求的一般地段，当土质为粗粒土，其含水

20、率偏离最佳含水率不大时，采用振动碾压机械，碾压至K30100MPa/m，当土质为含水率较高的细粒土时，采用换填粗粒土的方法加固处理。依据技术标准、压实机械性能、填料土质类别，在试验段范围内，分别选取100300m长，经基底处理合格的平缓地带，作为工艺试验段。5.5.1细粒土选取编号1土样做为细粒土工艺试验填料，根据初步确定的施工控制含水率上、下限，分别制作成依次相连接的含水率和厚度不同的试验块，使用不同型号振动压路机，先静压一遍，再振动碾压，走行速度控制在2km/h以内，每振动碾压两遍用灌砂法进行一次密度检测，每次检测3个点，当压实系数达到0.90时，再检测地基系数K30。5.5.2砂类土选取

21、编号5土样做为砂类土工艺试验填料，采用与细粒土相同的方法铺设试验块，使用不同振动压路机，碾压方式与细粒土工艺相同，每振动碾压两遍，用灌水法进行一次密度检测，每次3个测点，当压实系数达到0.90、0.95或孔隙率n25%、n20%，再检测地基系数K30试验。5.5.3结果分析方法（1）绘制不同虚铺厚度的压实系数随碾压遍数变化的关系曲线，并进行经济分析，以确定最佳虚铺厚度。（2）绘制不同含水量条件下压实系数与碾压遍数的关系曲线及K30试验结果，确定施工控制含水量。（3）根据以上试验分析确定不同类型土，不同型号压路机达到不同部位压实系数和地基系数所需的碾压遍数，其综合分析结果如表6。表6：路基试验段

22、试验结果填料类别压实系数K铺土厚度（cm）碾压遍数施工控制含水量（%）YZ18BYZ18DYZT16BYZ12细粒土0.956879798109140.9057686879914粗粒土0.978108108109118120.957979798108120.90576857798126.路基本体及基床底层施工技术路基作为轨道的基础，其施工质量是秦沈客运专线建设成败的关键，时速200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定（铁建管函1998279号）规定：“路堤和基床建成验收后，路基的工后沉降量一般地段不应大于15cm，沉降速率应小于4cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降不应大于8cm”。为确保上述目标

23、的实现，我们依据秦沈客运专线铁路路基施工技术细则（建技199925号）（以下简称细则）等技术文件制定了详细的施工方案，并在施工过程中根据本段路基施工工程量大，工期紧、施工季节干扰性大、技术标准高、采用的新材料、新工艺多等特点，为在预定工期内保质保量地完成路基土石方施工，我们组织了大规模的机械化挖、装、运、平、压一条龙作业。根据土源落实情况及挖方区段的分布情况，合理确定土源调配方案，不断优化施工组织，加强施工质量监控，狠抓工序间的协调与顺序连接，在硬件和软件上保证了施工任务的顺利完成。6.1机具配备6.1.1主要机械设备（见表6）表6：主要机械设备（按每天施工1万方配备）序号机械名称型号规格单位

24、数量1挖掘机CAT320L1台42挖掘机EX400-32.3台23推土机PD6-LG2205.6台34推土机PD6-LG1403.6台45压路机YZ18B57t台26压路机YZ18D50t台27压路机YZT16B50t台28压路机YZ1247t台29自卸车15t辆5010平地机PY160台211平地机PY180台112洒水车5t辆213装载机台36.2劳力组织实行两班制作业，劳力组织见表7表7：劳力组织一览表序号工种人数分工1施工负责人2现场指挥及调整2技术负责人5负责施工中的具体技术指标3挖掘机司机6挖、装土4装载机司机3装土5推土机司机7分层初平6压路机司机8碾压7平地机司机3分层摊平8汽

25、车司机50运土9修理工2机械临时维修10安全员2安全检查及值班11测量员3现场测量12试验员5现场试验及检测合计966.3施工工艺流程路基填筑施工按“三阶段、四区段、八流程”进行施工。其工艺流程图如下：路基填筑压实工艺流程图准备阶段施工阶段整修验收阶段填土阶段平整阶段碾压阶段检测阶段施工准备分层填筑摊铺碾压洒水晾晒碾压夯实检修签证路基整修基底处理6.4施工要点（1）基底处理。根据设计图纸要求，铲除地表层的1530cm的耕植土，或按补勘的土质情况按照设计或变更规定进行严格的基底处理。（2）测量放线。测出基底处理后的原地面标高，依据设计资料精确测放路基坡脚线及线路中心线，打桩标示，直线地段每20m

26、一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。（3）虚铺厚度控制。施工中我们采取两种切实可行的方法进行路基填土虚铺厚度控制，取得了较好的效果。其一是方格网法：上土前事先在下承层上打好1010m的方格网，并按车斗容量和预定摊铺厚度计算出每个方格网倒土车数，上土过程中要有专人在现场指挥倒土，以确保虚铺厚度符合设计要求;其二是挂线法：在路基中线及两侧路肩处分别打入钢钎，钢钎上以油漆标示预定摊铺厚度，相邻两钢钎以颜色醒目的细线连接。推土机及平地机司机据此进行摊铺平整。因采用此法所得到的并非是真正的虚铺厚度，而是半压实状态的摊铺厚度，故采用挂线法设置的虚铺厚度要比方格网法为小。（4）分层填

27、土。按照试验确定的填料合理层厚，进行分层上土。每一施工段，尤其是同一层应采用同一种填料，决不允许混填。对于不同种类的填料，应遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工。路基填筑采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。虚铺厚度为3540cm。填筑时路基两侧应各加宽4050cm，以保证边坡压实质量。（5）摊铺整平。使用推土机将土初平，压路机快速静压一遍，以暴露潜在的凹凸面，再用平地机终平，并向两侧做出4%的排水坡。用水平仪控制每层的虚铺厚度。若需铺设土工格栅时，应先压实整平，每副纵向搭接30cm，横向搭接12cm。铺设土工格栅后严禁汽车及其它重型施工机械直接行驶在土工格栅上。为防止填料对土工格栅的破

28、坏，禁铺带有尖、棱角且直径大于5cm的填料。（6）洒水晾晒。在碾压过程中水分会散失，填料的含水量应控制在比最佳含水量高23%，当含水量过低时，应洒水湿润，当含水量过大时，应将填料翻开晾晒至最佳含水量。（7）碾压夯实。按试验所确定的施工工艺及碾压遍数，用大吨位（自重12t以上）振动压路机按先两边后中间（曲线地段先曲线内侧后曲线外侧），先静压一遍、后振压、再静压一遍的原则进行碾压。碾压速度为1.52.0km/h，纵向搭接长度2m，纵向行与行之间搭接40cm。碾压过程中发现有凹凸现象，应人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。（8）埋设沉降观察仪器。路基在填筑前应按设计要求埋设路基沉降观察仪

29、器，并定期观察记录。6.5施工质量控制及质量检验6.5.1填料的检验（见表8）表8：基床底层以下路堤填料检测项目填料类别检测项目及频次颗粒级配液塑限重型击实试验比重毛体积密度细粒土5000m35000m35000m3粗粒土10000m310000m310000m310000m36.5.2路基压实检验标准6.5.2.1路基本体压实标准（见表9）表9：路基本体压实标准填料压实标准细粒土粗粒土碎石土A、B、C组填料或改良土地基系数K30（MPa/m）90120130孔隙率n（%）2525压实系数K0.9零填段压实系数K0.95地基系数K30（MPa/m）1101506.5.2.2基床底层压实标准（见

30、表10）表10：基床底层压实标准填料厚度（m）压实标准细粒土粗粒土碎石土A、B、C组填料或改良土1.9地基系数K30（MPa/m）110120150压实系数K0.95孔隙率n（%）20206.5.2.3路基压实检测方法及要求路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工分层检测。其检测方法及要求见表11。表11：路基本体检测方法及频率检测方法检 测 频 度自 检复 检核子密度仪每层沿纵向100m检测5点，梅花形布置，距路基边1m处4点，中间1点按自检数量的20%复检，位置任选K30荷载仪每填高约0.9m，100m范围内检查2点，距路基边2m处1点，中间1点按自检数量的20%复检，位置任选灌水法每填

31、高约0.9m，200m范围内检查1点按自检数量的20%复检，位置任选7.路堑开挖施工技术土质路堑开挖采用挖掘机挖装、自卸车运输。石质路堑采用预裂爆破及HSCA无声破碎剂破碎，反铲或正铲挖掘机挖装。7.1测量放线利用全站仪测设路堑开挖边线及堑顶天沟等的位置。7.2排水设施施工由于我局管区所有路堑均需跨雨季施工，所以在施工中我们对防排水设施的施工给予了高度重视。施工前我们结合地质、地形等情况和截水沟、天沟等永久性排水设施的布置按照永临结合的原则对临时排水设施进行了周密规划，并于路堑开挖施工前完成了所有临时排水设施的施工。7.3土质路堑开挖I、II、III类土质路堑采用机械开挖。施工中我们注意控制按

32、照自上而下的顺序进行，不得乱挖、超挖，严禁掏底开挖，并注意经常性地检查堑坡坡度，确保准确，避免因二次刷坡造成不必要的浪费。7.4石质路堑开挖对于石质类路堑，采用预裂爆破法及用HSCA无声破碎剂法开挖。7.4.1一般石质路堑地段采用炮眼法实施爆破作业时，沿边坡面钻孔，实施预裂松动爆破，保证边坡稳定、美观。7.4.2DK190+640DK190+900段石质路堑因其上有220KV高压线通过，其产权单位要求此段不能采用爆破法进行路堑开挖施工。我们经过多种方案比选，决定采用HSCA无声破碎剂将此段岩石预裂，然后采用挖掘机械配合自卸车弃运。HSCA高效无声破碎剂是一种新型破碎材料，其与水调和成浆体灌入岩

33、石中，依靠本身水化产生3080MPa的膨胀压，使岩石在无震动、无噪音、无飞石和无毒气的情况下完全破碎。7.5边坡开挖及整修7.5.1正确测放边桩线，施工过程中经常检查开挖坡度，及时纠正偏差。7.5.2开挖完毕及时清除凸悬危岩、浮石、渣堆、杂物等。7.5.3坡面上因爆破形成的坑穴等局部坑洼采用50#浆砌片石填补。7.5.4土质路堑基底预留3060cm厚暂不开挖，待基床表层施工前再按设计路肩高程开挖到位。8.过渡段施工技术秦沈客运专线过渡段共分三种形式，即路桥过渡段、路基与横向结构物之间的过渡段及路堤与路堑之间的过渡段。过渡段的填料选用半刚性材料级配碎石，它的设置可以较好地满足线路不同部位之间刚度

34、和工后沉降值等指标的均匀过渡。8.1路涵过渡段的结构形式目前国外一般采用加筋土法、碎石类优质材料填筑法和过渡板法等来增大基床刚度，进行路基和涵洞过渡。秦沈线采用的是碎石类优质材料填筑法，填料为级配碎石，其结构形式见图3。8.2级配碎石性能及配合比设计8.2.1级配碎石性能按照细则要求，级配碎石的粒径，级配及品质应符合铁路碎石道床底碴（TB/T2897）的相关规定，同时它与上部道床道碴及下部填土之间的颗粒级配均应满足D154d85的要求。我局采用天然石灰石为原材料，经破碎加工而成，其规格由1031.5mm、1020mm、510mm、5mm以下粉料四种组成，其性能详见基床表层级配碎石施工技术之表。

35、8.2.2配比设计过渡段级配碎石配比采用基床表层级配碎石的配比。8.3施工工艺8.3.1设备配备级配碎石填筑机械设备配备如表12所示。表12：机械设备配备表名称型号数量（台）自行式振动碾YZ121手扶小型夯实机具TV80NK1推土机PD6-LG1401施工时机械设备型号可根据现场地形等情况选定。一般而言，振动碾应选择行走较灵活的自行式振动碾，推土机不宜过大，手扶小型夯实机具采用日本TY80NK夯实效果较好。8.3.2基底及衔接部位处理过渡段台背基坑采用C10混凝土回填。横向结构物基坑采用渗水土分层回填，小型夯机夯实，达到Dr0.67。为保证路基与过渡段衔接部位路堤压实质量，路堤与桥台及横向结构

36、物过渡段衔接处按超填2.0m控制，过渡段施工时将此2m切除，按设计尺寸施工过渡段级配碎石。8.3.3过渡段级配碎石填筑方法桥台和横向结构物混凝土（或砌体水泥砂浆）强度必须达到设计要求后才能进行过渡段填筑施工。横向结构物如系盖板涵洞，则应待盖板吊装完毕（现浇顶盖板时顶板混凝土强度达到设计要求）再进行过渡段填筑施工，以免振动碾压引起的附加应力挤动侧墙或桥台。为保证过渡段级配碎石虚铺厚度不致超过细则规定的20cm及保证每层级配碎石沿线路方向长度，过渡段施工前我们在涵洞侧墙或桥台背面用油漆标出每层分界位置及沿线路方向长度，级配碎石摊铺时按照标示内容执行。过渡段级配碎石采用振动压路机碾压密实，涵洞翼墙及

37、桥台耳墙等不能压到的部位采用“日本产TV80NK”及“英格索兰”小型碾压机具进行碾压并辅以人工夯实。过渡段级配碎石和路基土石方碾压时均对过渡段与路基接茬处做搭接碾压，避免漏压，形成薄弱环节。过渡段两侧粘土包裹层及锥坡填土与过渡段采用“平起法”同步施工。横向结构物顶部采用轻型碾压机械进行碾压，厚度大于1m后，方可通行重型施工机械。8.3.4工艺流程工艺流程如下图。过渡段级配碎石填筑工艺流程基坑回填原地面处理测量、放样摊铺、整平碾 压检 测结 束填料生产及拌合分层循环8.4特殊地段的路涵过渡段处理8.4.1紧邻涵洞间的过渡段施工当两个涵洞相距较近时，两涵洞级配碎石填筑区易出现部分重叠，此时应按图4

38、所示要求填筑，以保证基床刚度平顺过渡。8.4.2挖方地段的涵洞回填涵洞在挖方地段时，涉及其相邻挖方路堑、涵背缺口和涵顶路堤间的过渡问题，缺口回填料采用渗水土时，易使缺口在路堑和涵洞间形成一软弱层，将影响到列车的行车舒适度。实际施工中，应将掺5%水泥的级配碎石作为缺口回填填料，填至涵洞顶，涵洞顶至路基表层间，采用级配碎石满铺，这样路基基床刚度可得到平顺过渡。8.5质量检验标准和检测频次（见表13）表13过渡段基床表层以下压实标准及检测频次检查项目检验标准级配碎石频次K30试验K30（MPa/m）150每填高0.9m，每过渡段检查1点，距路基边2米孔隙率试验n（%）20每填高一层，每过渡段检查三点

39、，左、中、右各一点9.基床表层级配碎石施工技术秦沈客运专线路基基床由基床底层和基床表层两部分组成，设计厚度为2.5m，其中基床底层厚1.9m，由A、B类填料填筑，基床表层厚0.6m，采用级配碎石作为填筑材料，主要是传递扩散上部道床传来的车辆垂直荷载以及动荷载，保持基床的长期稳定。基床表层设计为级配碎石层，级配碎石是由四种不同粒径的碎石料按一定比例组成的混合料。它具有增强线路强度，使路基更加坚固、稳定，并具有较强的刚度；扩散作用到基床土面上的动应力，使其不超出下部基床的容许动强度；防止道碴压入基床及基床土进入道碴层；防止雨水浸入使基床土软化，防止发生翻浆冒泥等基床病害；满足防冻等作用。铁路路基基

40、床表层采用级配碎石作为填筑材料，在我国铁路施工中是首次采用，其特点是技术新、工艺新、质量要求高，无成熟的经验可借鉴，为此我局为确保级配碎石施工质量，掌握符合本工程特点的施工经验，对级配碎石的各项技术指标和施工工艺进行了大量的试验研究，不断优化施工方案，为施工提供了可靠、准确的施工技术参数和工艺参数，使我局施工的级配碎石达到了内实外美的良好效果，各项技术指标均大大超过了设计规定值，受到了各级领导的高度评价，并经过试验研究和施工实践，形成了该项施工技术。9.1级配碎石的配合比选择9.1.1原材料的选用选用品质优良的原材料是配合比设计和施工生产保证产品质量的关键。原材料的采用应符合铁路碎石道床底碴的

41、有关规定。为此我们选用四种规格的碎石料按一定比例混合而成，各石料由采石场石灰岩经破碎而成，其规格为1031.5mm、1020mm、510mm、5mm以下粉料四种。对四种集料的生产过程中不断抽样，对各种集料进行筛分并进行试配分析。若不能试配出符合铁路碎石道床底碴（TB/T 2897）关于粒径级配范围要求的级配碎石，则调整碎石生产设备有关参数（比如筛孔孔径）及生产工艺，直至生产出粒径级配能试配出符合要求的集料。若品质符合铁路碎石道床底碴（TB/T 2897）有关规定，则可以确定，该碎石料源是合格的，可以用于级配碎石的正式生产，并测定四种不同规格集料相应的毛体积密度。否则，应重新选择料源，直至符合规

42、范要求。四种规格的原材料筛分结果及品质检验指标见表14、表15。表14：各种规格的矿料筛分结果材料规格筛孔尺寸4525167.11.70.0.10.075通过百分率（%）1031.5mm10091.69.30.051020mm10094.30.70.1510mm10082.57.51.30.80.6石粉10099.278.838.819.415.9表15：级配碎石混合料各项指标值试验项目规定值实测值小于0.5mm细集料液限（%）2523.2塑限（%）19.7塑性指数（%）63.5D15/d85（mm）0.45/2.60.5mm以下细集料中通过0.075mm筛含量（%）6630.4大于16mm颗

43、粒带有破碎面的颗粒含量（%）30100洛杉矶磨耗率（%）5014.5大于1.7mm集料的硫酸钠溶液浸泡损失率（%）123.4粘土团及其它杂质含量（%）0.50.3毛体积密度（g/cm3）2.599.1.2配合比设计配合比设计主要是以获得良好的碎石级配、压实效果和施工可行性为原则，设计条件为：（1）最大骨料粒径45mm；（2）道床道碴及下部填土之间的颗粒级配应满足太沙基反滤准则：D154d85；式中：D15粗粒土颗粒级配曲线上相应于15%含量的粒径。 d85细粒土颗粒级配曲线上相应于85%含量的粒径。（3）地基系数K30190MPa/m；孔隙率n15%。9.1.2.1配合比的试算级配碎石的配合比

44、采用计算机编制计算程序进行自动计算，以其各筛孔的通过量达到或接近规范要求的级配中值为最佳配合比。取符合规范要求的上述四种集料，根据其各自的筛分结果进行室内配比试验，首先设计出粒径级配满足规范要求的配比方案，然后进行室内试配，试配效果以筛分来检验，并按“材料选择”阶段的相应方法进行材质分析。设计试验结果见表16。表16混合料中各种矿料计算含量表材料规格筛孔尺寸4525167.11.70.0.10.075通过百分率（%）原材料级配1031.5mm10091.69.30.0500001020mm10010094.30.70.1000510mm10010010082.57.51.30.80.6石粉10

45、010010099.278.838.819.415.9各种规格碎石在混合料中的级配1031.5mm21%21.019.21.950.0100001020mm17%17.017.016.00.10.02000510mm29%29.029.029.023.92.20.40.20.2石粉33%33.033.033.032.726.012.86.45.2合成级配10098.280.057.128.213.26.65.4规范要求级配范围10082100679141751346732011079.1.2.2四种规格级配碎石按表16比例取样，进行室内击实试验。试验结果表明，级配碎石的击实效果对含水量不太敏感

46、，但存在一相对合适的含水量范围，即57%，此时易于击实，相应的干密度最大，可达2.302.34g/cm3，含水量3.55%时，干密度在2.102.25g/cm3范围内；含水量小于3.0%，不易击实，相应干密度较小，在2.002.10 g/cm3范围内。初步确定，级配碎石进行碾压试验时，碾压含水量宜在6%7%范围内，考虑到在级配碎石运输中的损失，在实际生产中应提高含水量0.51%。由试验确定最佳含水量为6.4%；最大干密度2.33g/cm3。9.1.2.3确定最佳配合比根据表16所选配合比，选取DK174+600DK174+900段进行试验段施工，每层20cm进行摊铺压实，通过压实检测发现混合料

47、中粗颗粒太多，易于集中（离析），造成施工层表面颗粒松散，平整度、光洁度不好，不易压实。经调整，选定最佳配合比为：1031.5mm碎石为15%；1020mm碎石为20%；510mm碎石为25%；石粉为40%；最佳含水量6.4%。9.2施工工艺及工序操作要点暂规要求：基床表层级配碎石施工分二层施工，即下层35cm可采用平地机施工，上层25cm采用摊铺机施工。考虑下层施工厚度太厚，不易压实，为此我们采用分三层施工，每层20cm，均采用摊铺机摊铺施工。9.2.1施工工艺（见下图）工艺流程图9.2.2主要工序操作要点检 测 试 验修 整 养 护摊 铺碾 压拌 合运 输验收基床底层区段验收基床底层区段验收

48、基床底层区段验收基床底层区段修整基床底层测量放样检验9.2.2.1摊铺前的准备（1）基床底层的压实标准（地基系数K30、孔隙率n）、断面、标高、中线、纵横坡、平整度应符合设计要求。（2）每层施工前清除表面杂物、松散石碴，摊铺前底层应适当洒水湿润。（3）摊铺前应恢复中、边线；直、曲线段均应按10m放中线及边线控制桩。（4）根据试验段施工，调整拌合、运输、摊铺、碾压等工艺达到合理，并确定级配料的摊铺系数。9.2.2.2拌合及运输（1）基床表层级配碎石的拌合采用厂拌，厂拌设备采用WBL300型拌合站；（2）拌合前，根据级配确定每个料斗传送带传送速度、加水流量。同时调整拌合机生产率，使拌合能力与摊铺能

49、力匹配。拌合好的混合料要尽快运至铺筑现场进行摊铺碾压。（3）施工中为防止水分散失，在夏季或有风时，因运距较长，水分散失，实际加水量应高于最佳含水量12个百分点。9.2.2.3摊铺（1）采用德玛克140型（DEMAG）摊铺机，分左右两幅施工（级配碎石设计宽度12m）。（2）摊铺厚度。每层20cm（压实厚度）。（3）摊铺速度。摊铺机控制在1.01.5m/min。（4）摊铺长度。为方便施工及防止水分散失造成两幅纵向接合部位压实不好，两幅摊铺前后距离以不超过100m为宜，并及时碾压。（5）操作要点摊铺速度与车辆运输相匹配，避免停机。摊铺机前后24人配合，及时进行人工找平。现场技术人员要及时检查摊铺的平

50、整度、宽度、横坡度及平面曲线、竖曲线、标高等。9.2.2.4碾压（1）采用YZ12型振动压路机。碾压要遵循先轻后重、先慢后快的原则。根据压实效果我们采用静压二遍，再振压六遍，最后再静压一遍以使表面平整光洁。（2）直线段由两侧向中站碾压，曲线段由内侧向外侧碾压，碾压时纵向重叠不小于0.4m，横缝衔接处应搭接，搭接长度不少于2.0m。（3）压路机碾压速度静碾压速度控制在1档，弱振碾压速度控制在2档，激振碾压速度控制在3档。级配碎石的施工含水量控制能否碾压密实的关键。根据实际碾压效果经验总结，施工碾压含水量在6%7%时，最易达到压实标准。机械施工完毕，尤其是第一层摊铺时，若有局部凹坑，需用人工进行补

51、平。补坑时，不能掺24cm碎石和13cm碎石，只用0.52cm碎石、0.51cm碎石和石粉按适当比例拌合后由人工用铁锨抛撒补平，然后用压路机进行补压密实即可。另外，路基两外侧边需用人工进行修整顺接，左、右半幅衔接处也需人工进行修整补平。9.2.2.5接缝处理（1）横向施工缝；某一施工层的作业段施工完后，在进入本层的下一段施工前，将已压实地段的接头部位1.0m范围垂直切割，清除干净，切割掉的拌合料掺入下一段的拌合料中，切割处按松铺厚度进行摊铺，再进行碾压接缝，接缝处碾压至少应搭接2.0m。上下两层的施工缝应错开至少10m。（2）纵向接缝：一幅摊铺完成后，在摊铺另一幅时，纵向接缝处的拌合料水分散失

52、不大，含水量适中，接缝处两幅可同时碾压，碾压重叠至少0.4m，否则，应对纵向接缝处拌合料洒水湿润后再进行碾压。9.2.2.6施工含水量控制（1）级配碎石的生产含水量应根据不同的气温，气候条件和不同填筑部位要求的碾压含水量范围来调整，通常情况下，天晴刮风时，生产含水量比碾压含水量增加1.5%，阴天时增加1.0%。（2）基床表层填筑用级配碎石的碾压含水量为7%8%。（3）熟料随拌随用，并适当加大水量。经拌合的熟料集堆存放时易离析，离析后用于施工会导致基床表层铺筑不均匀，表面出现集料窝，一般不宜采用；松散的熟料透水性好，遭雨水后含水量难以掌握和控制，卸料铺筑含水量过高会浸软下承层，影响检测值。汽车运

53、输过程中因气温、刮风和持续时间等情况会引起水分损失，在拌制熟料时应将水量调高0.51.0%。9.3级配碎石质量检测及质量控制根据验收标准和细则要求，采用了灌砂法、核子密度仪法、K30荷载仪法三种检测手段对施工质量进行检测和复测。基床表层级配碎石检测标准、方法见表17。表17：基床表层压实标准及检测方法填料厚度（m）压实标准适用范围地基系数K30（MPa/m）孔隙率n（%）级配碎石0.6019015路堤级配碎石0.5019015易风化的软质岩、风化严重的硬质岩及土质路堑中粗砂0.1013015检测方法检测频度自检复检核子密度仪每层沿纵向每100m检测5点，梅花形布置，距路基边1m处4点，中间1点

54、按自检数量的20%复检，位置任选K30荷载仪在表层，每100m范围内检查2点，路基中间1点，距路基边2m处1点按自检数量的20%复检，位置任选灌水法在表层每100m范围内检查1点按自检数量的20%复检，位置任选基床表层施工质量控制的指标为；高程、宽度、坡度、平整度、地基系数K30、孔隙率n等。高程、宽度、坡度、平整度主要靠施工工艺来控制；地基系数K30、孔隙率n主要是级配、含水量及所采用的压实机械来控制。在施工时，含水量应大于最佳含水量12个百分点。只有掌握好各项指标，把握各个环节，才能确保施工质量。9.4劳力组织（见表18）表18：每班劳力安排序号名 称人数分工及职责1控制台2计量、拌合、卸料2装载机司机4配料机上料、料场的收集、整理3电工1施工供电4拌合站指挥1负责整个拌合站的协调5运输车司机10将拌合料及时运抵现场6摊铺机司机2摊铺7压路机司机2碾压8技术人员、测工各3负责现场摊铺的标高、平整度、检测等技术工作9技术工人4配合摊铺机10洒水车司机1洒水11现场总指挥1全面负责整个工