高速铁路路基基床表层级配碎石施工技术

姚 楠

（中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西 咸阳 712000）

1 概述

京沪高速铁路土建工程三标段六工区施工区段位于山东省邹城市香城镇境内，起始里程 DK551+794.1～DK570+112.1。本区段路基全长14.43km，共分为17个工点，路基基床表层级配碎石填筑共10.9万m³。

2 质量技术要求

2.1 原材料技术要求

基床表层级配碎石分为加水泥（5%）和不加水泥两种，除涵洞上部基床表层采用加水泥的级配碎石其他区段均不加水泥。

基床表层级配碎石颗粒级配要求范围见图1。

图1 基床表层级配碎石颗粒级配曲线

2.2 填筑质量技术要求

表1 基床表层级配碎石填筑压实质量要求

2.3 原材料选择研究及质量控制

2.3.1 原材料选择及组合比例研究

根据基床表层级配碎石设计级配包络线范围，采用当地生产的4级碎石按一定组合比例配制出满足设计级配包络线要求的级配碎石。试验共进行三种不同配合比例的级配碎石碾压工艺试验。通过击实试验，得出了三种不同配合比例级配碎石的最大干密度和最佳含水率。三种级配碎石配合比例和最优含水率见表2。

表2 基床表层级配碎石配合比例

通过现场碾压工艺试验研究，其中第2组组合比例级配碎石，碾压后检测的各项参数全部可以满足基床表层设计技术要求。因此，确定基床表层级配碎石配制比例采用第2组组合比例，用于涵洞上部基床表层时，级配碎石组合比例不变，加5%水泥。

2.3.2 原材料质量控制

工厂化管理：级配碎石生产采取在拌和场集中生产，在原材料备料中，拌合场内不同粒径的碎石、砂砾等集料分别堆放，严格检测每批进场材料质量，每批进场水泥按国家标准检测；拌制中，严格控制配比，并定期抽样检测分析；建立生产质量控制监测手段，定期、经常性对出厂料进行抽样检测，对于检测不合格的材料禁止出厂用于施工。

信息化管理：拌和站料场质量控制中，建立与施工现场的信息机制，及时了解施工现场检测信息，形成“监测-分析-调整”循环管理模式，对现场发现的材料异常，及时反馈到拌和站，拌和站迅速作出分析、调整，以保证后续出厂材料满足设计技术要求。

2.3.3 施工工艺参数

碾压工艺试验段选择在六工区 DK561+400～DK561+500段，试验段长100m，宽30m，共分三层，每层沿垂直路基轴线方向等分为三个不同碾压遍数区（4、6、8遍），每层采用一种组合比例级配碎石，共进行三层三种不同组合比例级配碎石的碾压工艺试验，采用15t自卸卡车运输卸料，推土机摊铺初平，平地机精细整平，松铺料厚度30cm，26t振动压路机碾压，每种碾压遍数碾压要求见表3。

表3 三种碾压遍数碾压方式组合表

通过碾压工艺试验研究，总结优化出的基床表层施工工艺参数如下：

15t自卸卡车运输卸料，松铺料厚度30cm，26t振动压路机碾压6遍（弱振动2+强振动4+静压1遍）。行驶速度控制在2～3km/h，沿路基轴线方向碾迹平行碾压，相邻碾迹搭接尺寸不小于 40cm。填筑含水率宜控制在最优含水率的-1%到+0.5%范围。

3 施工工艺流程

3.1 基床表层级配碎石填筑施工工艺流程图（图2）

图2 基床表层级配碎石填筑施工工艺流程图

3.2 级配碎石生产工艺流程图（图3）

图3 级配碎石生产工艺流程图

4 施工质量控制要点

（1）严格控制级配碎石和级配砂砾石中0.5mm以下细集料的含量。经常性检查各级原材料的级配和超逊径，动态调整配料组合比例，保证级配碎石在规定级配范围。

（2）对于加有5%水泥的水泥级配碎石，采用EDTA滴淀法经常性检查水泥剂量。

（3）每一压实层全宽采用同一种类级配碎石填筑。

（4）严格按照要求的施工工艺参数及工艺流程施工，并在施工过程中对关键施工参数进行经常性检查。

（5）对压实后检测不合格的碾压层，因分析查找原因，并采取补救措施，对于复检仍不合格的，应返工处理。

（6）基床表层级配碎石（或级配砂砾石）填筑压实标准采用K30、n、Ev2、Evd四项指标控制。压实标准及检验数量应符合规定要求。对填筑压实质量可疑地段，根据工程质量控制的需要，增加检测点数。

（7）横向接缝处填料翻挖与新铺的填料混合均匀后再进行碾压，并注意调整其含水率，纵向避免工作缝。

（8）在摊铺机或平地机摊铺后由人工及时消除粗细集料离析现象。局部表面不平整处应人工补平，碾压后的基床表层质量应符合设计要求。

（9）对构造物等基础周围采用人工及小型机具摊铺整形，采用小型振动夯实机具夯实。

（10）当表面尚处湿润状态时立即进行碾压。如表面水分蒸发较多，明显干燥失水，在其表面喷洒适量水分，再进行碾压。用平地机摊铺的地段，用压路机快速碾压一遍，暴露的潜在不平整再用平地机整平和整形。

（11）已碾压完成的基床表层采取措施控制车辆通行，并做好基床表面的保护工作，防止表层扰动破坏。禁止在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车。

5 检测方法

采用K30、n、Ev2、Evd 4项指标控制，孔隙率n，采用灌砂法检测，k30，采用k30平板荷载仪检测，Ev2和Evd分别采用Ev2和Evd检测仪检测。

6 应用效果

通过六工区碾压工艺试验段研究，总结优化后的基床表层级配碎石配合比、施工工艺参数、施工工艺流程、施工质量控制要点、检测方法推广到其它工区应用，对规范施工、保证基床底层填筑施工质量起到了较好作用。从统计的三标段部分工区基床表层填筑检测结果看，4项指标检测合格率均达到100%，实现了基床表层填筑施工的高质量。三标段部分工区基床表层填筑检测结果统计见表4。

表4 三标段部分工区基床表层级配碎石填筑质量检测结果统计