路基施工质量控制 19页

路基施工质量控制铁一院监理公司山西中南通道ZNJL-8标监理项目部一、工程概况ZNJL-8标管段基工程主要集中在中铁一局施工段内，约58㎞，路基工点类型有软土和松软路堤，浸水路堤等。浸水路堤分布在沿线河流、泄洪通道地段和人工坑塘地段。地基处理类型有碎石桩、CFG桩、水泥搅拌桩等，其中CFG桩是主要的路基基底处理形式。路基边坡防护形式有拱形骨架、扶壁式挡土墙以及土工格栅、喷混植生、喷播植草、主体植被网等。本线路基设计标准高，施工质量要求严格，施工难度较大，路基各部位压实标准高，填料标准要求高，地基加固处理措施多样，工后沉降要求严格。针对路基上述特点，监理从以下几个方面进行质量监控二、试验段在路基大面积施工前,督促施工单位选取有代表性的地段作为试验段,进行工艺试验。试验总结报告报监理签认后，确定了施工工艺参数，在后续的施工中，严格按照试验段所确定的工艺参数进行监控。1、试验段的选定灰土挤密桩试验段段里程范围为DK527+720～DK527+960，全长240mn。强夯路基试验段里程范围为DK526+687.95～DK527+200，全长512.05m。冲击碾压路基试验段里程范围为DK517+950～DK518+250，全长300m。路基C组填料（基床以下路堤填筑）试验段段里程范围为DK531+900～DK532+150，全长250m。2、试验总结（1）灰土挤密桩经过多种方案必选，采用夹杆锤（总重100kg），填料采用三七灰土，每层填料0.01M3，夯实遍数为5遍，桩顶2m范围内夯击增加2次。经检测桩体密实度达到0.96的最优。①在灰土挤密桩试验区选五个断面，分别于桩间位置布设人工探井，深度为15m，每个探井分别在1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m、11m、12m、13m、14m、15m处取一原状土样，进行室内常规土工试验和湿陷性试验，得到试验区黄土的天然含水率、天然密度、颗粒密度、孔隙比、饱和度、塑液限及湿陷系数、自重湿陷系数和起始湿陷压力；②在灰土挤密桩试验区，布设五个位置，进行静力触探试验；③灰土挤密桩施工结束一周后，选择试桩，进行平板荷载试验，检测复合地基承载力。各项指标均能满足设计要求。结论：试验确定的工艺参数可以用来指导后续灰土挤密桩段的施工。（2）强夯n采用25吨重锤，落距16米。从4个试验区进行必选，第一试验区采用第一遍夯点间距分别为7m，点夯四遍，满夯二遍的方案进行试夯。从夯后地基土8m深度范围内取原状物理力学性质指标中可以得出：夯后地基土压缩模量较夯前提高34%~159%，显著增大。从强夯前后地基土湿陷性对比图中可以看出，强夯后地基土8m深度范围内湿陷性系数均小于0.015，湿陷系数较夯前有了不同程度的减小。可以用来指导后续强夯段的施工。（3）冲击碾压从试验段冲击碾压遍数与地基土压实度检测数据图表中可以看出，地基表层0.5m深度以内在冲击碾压19遍左右地基土压实度达到0.9，19遍至24遍表层压实度增加基本趋于稳定，地基土1.0m深度处在碾压24遍后压实度也达到0.90。经过24遍冲击碾压后，在路基基底以下1.0m内经冲击压实形成连续、均匀、密实的加固硬层，由此可见在本试验段采用24遍冲击碾压满足设计要求地基土压实度在1.0m范围内不低于0.90的要求。（4）路基C组填料（基床以下路堤填筑）YZ22E型震动压路机，试验段填筑三层，每层填筑松铺厚度按35cm，根据布好的方格网，进行梅花形卸土，推土机配合整平，碾压时前后两次轮迹重叠30cm，，达到设计和规范要求后，进入下一道工序施工。碾压遍数按以下组合：第一层：静压1遍+弱振2遍+强振1遍+静压1遍，共5遍n第二层：静压1遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍，共6遍第三层：静压1遍+弱振2遍+强振3遍+静压1遍，共7遍每层碾压后进行高程测量，观测沉降量并作详细记录和压实度试验。通过试验和检测，得出试验结论：C组填料在虚铺厚度为35cm时，碾压5、6、7遍后密实度和K30均能达到设计要求，故C组填料碾压组合遍数确定为5遍，虚铺厚度确定为35cm。二、清表质量控制1、督促施工单位按照设计对清表范围进行高程、中线位置、地质资料等复核，按有关要求进行施工图纸与现场核对工作。2、检查路基面是否有杂草、树根、腐植土等。3、检查暴露出来的墓穴、洞穴、水井、陷穴等因人工扰动过或自然形成的可能造成质量隐患的地基、地基地下水出露处的处理是否满足设计和验标要求。4、见证地基承载力的检测，符合设计要求后方可进行下道工序施工。5、地面横坡陡于1：5时，要求施工单位按设计在原地面开挖台阶，台阶宽度不小于1m。三、软基处理1、灰土挤密桩（1）设计要求灰土挤密桩按正三角形布置，孔直径为0.4m，桩间距为1.1米，桩身材料采用三七灰土，加固范围为路堤两侧边坡脚外n2m（或坡脚外不少于1排桩），加固深度应穿透湿陷性黄土层。桩顶设0.5m厚灰土垫层，垫层内铺一层土工格栅。采用平板载荷试验进行复合地基承载力检验，检验总桩数的2‰，要求复合地基承载力不小于180Kpa。（2）监控要点①填料。土料采用粘性土，不得含有有机杂质或耕植土；土料过筛，其颗粒不大于15mm。石灰应用Ⅲ级以上新鲜的块灰，使用前2-3d消解并过筛，其颗粒不应大于5mm，夹石量不得大于5%。不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质。消解后的白灰尽快使用，消解每吨生石灰用水600～800kg，消解后的石灰保持一定的温度，以免过干飞扬，但也不能过湿结团。采用强制式灰土拌和机在灰土场根据实验进行拌合。②终孔检查。桩长不小于设计要求，倾斜度不大于1.5%,桩位偏差不得大于5cm，桩体有效直径不小于设计。检查是否有塌孔、缩孔现象。存在塌、缩孔时采用沉管机从新钻孔。缩颈比较严重，可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣，稍停一段时间后再将桩管沉入土中，重新成孔。③回填夯实。夯锤重量、每次回填高度、夯击次数严格按试验段所确定的工艺参数进行控制。④桩顶处理：桩施工后清除复合地基上部0.5米的桩头、桩间土松动层，并进行碾压整平。⑤桩基检测。检测数量为总桩数的2‰n，且每台班不少于3根。复合地基承载力不小于180kPa。桩间土取样检测：在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内，每1m取土样测定干密度、进行湿陷性试验和压缩试验。2、强夯（1）设计要求采用强夯的方法进行地基处理，采用（3000～4000kN.m夯击力）+三七灰土加筋（单向拉伸塑料土工格栅TGDG110KN/m）垫层处理，灰土垫层厚0.5m。点夯不少于4遍，满夯2遍，点夯间距为锤直径的2.5～3.5倍。最后两击的平均沉落量不大于50mm,当单击能量较大时不大于100mm。（2）监控要点①夯击能。按照强夯试验工艺参数，单击夯击能为4000KN.m，锤重25吨，落距16米。②夯击遍数及夯点布置。夯击四遍，夯击点间距取夯锤直径的2.5～3.5倍，第Ⅰ遍隔1点跳夯，第Ⅱ遍补第Ⅰ遍空隙，第Ⅲ、Ⅳ遍，补Ⅰ、Ⅱ遍空隙，夯完后达到锤印彼此搭接。最后再以低能量（前几遍能量的1/4）进行排夯，锤印彼此搭接1/2～1/3夯痕，以加固前几遍夯点之间被振松的表土层，必要时可适当增加夯击遍数。通过测量放线，定出第一遍强夯各夯击点的位置后用白灰或小木桩标示，并测量场地高程。③每点击数。每点击数6击，且同时满足下列条件：a.最后两击的平均夯沉量不大于50mm；nb.夯坑周围地面不发生过大隆起；c.不因夯坑过深而起起锤困难。④相邻两遍的间歇时间。具体间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间，等土层内孔隙水压力大部分消散，地基稳定后再夯下一遍，黄土夯击间隔时间不少于7天。施工时首先保证夯击遍数间隔时间，并做详细记录，其次可根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，力争使各区段间达到连续夯击。杜绝间隔时间未到就强行施工现象，确保强夯质量。⑤检测。清表后对原地面做静力触探和K30检测。每一遍夯击完成后，检测夯坑深度、夯点间距及处理宽度，合格后方可填平；满夯后，对场地进行平整和压实，达到规范要求的原地面的各项指标要求，并测量高程，填写地面标高变化；填写夯击各项记录表并绘制夯击次数与夯沉量关系曲线。夯后对整个处理地基择点做已加固地基的承载力及有效加固检验,测定强夯影响有效深度。3、冲击碾压（1）施工准备阶段的监控要点①测量放线：放样路基中线，并在原地面将冲击碾压边界进行测量放样，并用石灰洒出压实边界线。n②地基处理前，查明路基范围内是否有洞穴、水井、墓穴及平整土地中填埋的沟壕的调查，采取挖除换填粘性土，分层填筑密实，压实系数大于0.9消除可能产生的路基质量隐患。③冲击碾压施工前清除原地面表层植被，挖除树根。采用平地机刮平，压路机复压。④沉降观测点布置：按每50m一个横断面，每个横断面布置3个点，布设在路基中线上及两边坡脚内1米位置处，布设观测点。沉降板埋设：开挖40cm×40cm，深20cm的基坑，基底用细砂找平，安放沉降板和测杆，回填土后，使用小型夯实机械进行夯实，并使用防护钢筋笼进行防护，冲击碾压时，在沉降板1m范围禁止冲击碾压⑤冲击碾压前将试验区采用压路机碾压密实，便于冲击碾压设备碾压行走。（2）碾压阶段的监控要点①按照试验工艺参数进行控制，碾压设备、行走速度、碾压遍数等必须符合要求。②当土壤中含水量不够时，洒水进行调整，使其达到最佳含水量±3%。③根据路基面宽度，确定循环冲击碾压的轮迹走向，用灰线洒出。④最后5遍的沉降量不大于1cm时，进行设计要求的项目检测。n⑤碾压面下1m深度范围之内土的压实系数不低于0.9或地基系数K30≥80MPa/m。四、一般路堤填筑1、填筑前必须按设计文件对路堤基底和处理后的地基面进行检查验收。上道工序验收合格，如地基处理、褥垫层。2、严格按试验段确定的工艺参数控制施工，C组料虚铺厚度不得大于35cm。3、监控路堤填筑、压实施工应符合下列规定（1）监控施工流程：路堤填筑应严格按“三阶段、四区段、八流程”施工工艺组织施工，“三阶段、四区段、八流程”是：三阶段：准备、施工、整修验收阶段；四区段：填土、整平、压实、检测区段；八流程：施工测量、地基处理、分层填土、摊铺整平、洒水晾晒、碾压密实、检测签证、路基修整。（2）填料中的土块应打碎。填料中碎石最大料径，基床底层不大于10cm，基床底层以下不大于15cm。采用重型压实。（3）碾压时填料的含水量应严格控制，其施工含水量应控制在最优含水量的-3%—+2%范围以内。（4）每层压实面应有不小于2%的横坡且平整，无积水、无明显碾压轮迹、无明显局部凸凹不平等现象。两侧应按一定加宽值填筑，且应将路基两侧边缘碾压密实。n（5）对于大型压路机不能靠近的地方，或埋有沉降观测装置周边不能碾压的部位，采用薄层填筑并用冲击夯进行夯实。4、填筑前，应对取土场填料进行取样检验，路堤填料的种类、质量应符合设计要求。填筑时应对运至现场的填料按照验标的规定进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。5、监控强制性标准：路堤每一填筑层全宽应采用同一种填料，检测压实质量执行验标的强制性规定。不同种类填料（除块石类混合料外）采用双指标控制，并符合下列规定：1）细粒土和砂类土中的黏砂土、粉砂土，应采用压实系数和地基系数；2）砂类土（黏砂土、粉砂土除外）应采用相对密度和地基系数；3）砾石类土和碎石类土，应采用孔隙率和地基系数；4）块石类混合料，应采用地基系数。基床土的压实质量标准层位压实标准改良土砂类土（粉砂除外）砾石类碎石类块石类基床表层地基系数K30（Mpa/m）150150孔隙率n（%）2828基床底层A、B组填料或改良土压实系数K0.93地基系数K30（Mpa/m）100100120130150相对密度Dr0.75n孔隙率n（%）3131基床以下部位路堤填料的压实标准填筑部位压实标准细粒土、粉砂、改良土砂类土（粉砂除外）砾石类碎石类块石类不浸水部分压实系数K0.9地基系数K30（Mpa/m）8080110120130相对密度Dr0.7孔隙率n（%）3232浸水部分填渗水土地基系数K30（Mpa/m）80110120130相对密度Dr0.7孔隙率n（%）3232基床以下路堤填筑层压实质量的检验数量、检验方法填料种类检验数量检验方法各种土类每填高0.9m，纵向每100m检查2个断面4点，距路基边缘2m处2点、中间2点，不足0.9m亦检查2个断面4点。K30平板载荷仪细粒土和砂类土中的黏砂土、粉砂土每层沿纵向每100m等间距检查2个断面6个点，每断面左、中、右各1点，左、右点距路基边缘1m处环刀法、核子密度仪粗粒土、细粒土灌砂法、气囊法粗粒土、细粒土、碎石类、最大粒径小于60mm的块石类土灌水法6、监控颗粒级配：使用不同类填料填筑时，上下两层填料的颗粒级配应满足D15＜4d85n，且每一压实层全宽宜采用同一种类且条件相同的填料。当渗水土在非渗水土上时，非渗水土层顶面应向两侧设置4％的横向排水坡；非渗水土在渗水土上时，接触面可为平面。检验数量：施工单位每100m等间距检查3处。检验方法：观察、坡度尺量。7、浸水路堤粗粒土包体宽度、与路堤核心填土衔接台阶宽度、反滤层宽度应符合设计要求。检验数量：施工单位每100m检查3处。检验方法：尺量。8、监控几何尺寸基床以下路堤顶面高程、中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度允许偏差及检验标准序号项目允许偏差施工单位检查数量检验方法1高程±50mm每100m等间距检查3个断面，左、中、右各1点水准仪测量2中线至边缘距离±50mm每100m等间距检查3个断面，左、右各1点尺量3宽度不小于设计值每100m等间距检查3个断面尺量4横坡±.05%每100m等间距检查3个断面尺量5平整度土质路堤顶面30mm，填石路堤顶面100mm每100m等间距检查6个点2.5m直尺量测9、监控衔接地段：当路基各段不同步填筑时，纵向接头处应在已填筑压实基础上挖出硬质台阶，台阶宽度不宜小于2m，高度同填筑层厚。10、监控填筑速率：路基填筑过程中，应根据沉降观测情况进行综合分析，及时调整填筑施工工艺。必须控制填筑速率，当路堤中心线地面沉降速率大于每昼夜10mmn、坡脚水平位移速率大于每昼夜5mm时，应立即停止填筑，待观测值恢复到限值以内再进行填筑。11、监控改良土（1）化学改良土外掺料的种类及技术条件应符合设计要求。检验数量：同一厂家、品种、批号的外掺料，每200t为一批，不足时也按一批计。施工单位每批抽样检验1次。监理单位见证取样检测。检验方法：检查每批产品的生产检验报告和产品合格证，并在料场的5个不同部位等量取样，总计取样不少于12kg，按有关规定的试验方法进行检验。（2）填筑前应设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。化学改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度达到设计要求。（3）改良土填料混合料中不应含有大于15mm的颗粒土块、未消解石灰颗粒和素土层。改良土填料碾压时，各区段交接处应互相重叠压实，纵向搭接长度不得小于2m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3m。施工单位沿线路纵向每100m每层抽样检验6处（左、中、右各2处）。12、基床表层填筑（1）基床表层的分层填筑厚度应符合工艺性试验确定的填筑厚度和压实工艺参数要求，并不得大于30cm。（2）基床表层的厚度不得小于设计值。n（3）填筑时应按一定值加宽，且两侧边缘应碾压密实。13、路基边坡：路堤边坡采用加宽超填或专用边坡压实机械施工。超填宽度不小于50cm。路基刷坡宜采用刷坡机械。机械刷坡时应根据路肩线用坡度尺控制坡度。人工刷坡时应采取挂方格网控制边坡平整度和坡度，方格网桩距不宜大于10m。路堤边坡坡率应符合设计要求，偏陡量不得大于设计值的3%。路基填筑完成后一次性刷坡达到设计要求。路堤边坡外形尺寸允许偏差序号检验项目允许偏差1边坡坡率（偏陡率）3%。设计值2变坡点位置±200mm3平台位置±100mm4平台宽度±50mm14、路基沉降观测（1）确定方案，配备观测仪器、人员；有碴轨道路基工后沉降一般地段≤50mm，台尾过渡过段≤30mm；无碴轨道均≤15mm，不同结构物沉降差≤5mm。（2）观测桩布设：观测桩布设在地基两侧、路肩、线路中心，线路中心设沉降板；基桩设在不受施工影响的稳定地基内，定期校核；观测桩、装置埋设稳定、牢固。观测断面间距≤50m，平坦、地基条件良好、填筑高度小于5m的可放宽到100m，地形、地质条件变化较大地段适当加密，观测点位偏差≤20cm。（3）观测频率：1次/层，沉降量突变时2—3次/d，两次间隔较长1次/3d。直至移交。n（4）观测成果整理：填筑过程中，根据观测成果整理绘制“填土高—时间—沉降量”关系曲线，分析沉降趋势，指导施工。（5）观测资料整理汇总：沉降观测资料齐全、详实、规范，符合设计要求，及时整理，汇总分析，作为工后沉降评估依据。15基床几何尺寸：基床表层外形尺寸允许偏差序号项目允许偏差检验方法1高程±20mm水准仪测量2中线至路肩边缘距离不小于设计值尺量3宽度不小于设计值尺量4横坡±0.5%尺量5平整度15mm2.5m直尺量测五、加筋土路堤填筑监控要点1、加筋土路堤在填筑上等同一般路堤填筑，区别在于在填筑的过程中间隔一定高度铺设土工格栅。2、土工格栅材料监控（1）土工合成材料的品种、规格、质量应符合设计要求。进场时应进行现场验收，要查验产品质量合格证，对材料的尺寸要进行量测，对抗拉强度等性能进行试验检验。（2）采用TGSG25-25KN/m（有的要求50KN/m）的双向拉伸塑料土工格栅，土工格栅的幅宽≥n3m，抗拉强度不小于25KN/m（有的要求50KN/m）。每一批铺设前必须经国家授权的有资质的产品质量检验中心进行检测，必须符合《铁路路基土工合成材料应用技术规范》（TB10118-2006）的要求。（3）材料进场后应妥善保管，防止损坏，严禁在阳光下曝晒。3、过程监控土工格栅铺设（1）边坡高度大于5m路堤边坡水平宽度3m范围内坡脚至基床表层下，每0.6m，纵向沿线路方向铺设。（2）两幅连接长度不小于0.5m，连接方式：插丁或编结，连接强度不低于25KN/m。铺设时必须插丁拉紧展平无褶皱、扭曲。（3）严禁直接碾压及运输车辆等设备直接在土工格栅上行走，待上覆填土后方可采用碾压机械压实。下承层和上覆层填料不得有尖石、硬块。（4）土工格栅在铺设后应尽快覆土，避免长时间阳光曝晒。铺设土工格栅属于隐蔽工程，按隐蔽工程办理验收。土工格栅铺设允许偏差序号项目允许偏差1铺设范围不小于设计值2搭接宽度、长度+50mm3层间距±30mm4上下层搭接缝错开距离±50mm5回折长度±50mm六、过渡段监控要点1、路堤与桥台过渡段监控要点n（1）核查桥台结构物混凝土或砌体水泥砂浆是否达到设计强度。（2）确认填料是A组填料（监理见证试验）。（3）复测基坑夯实和振动碾压密实达到K＞60MPa/m和基坑几何尺寸、确认回填C15混凝土，留取抗压试验混凝土试件。旁站振捣密实。（4）复核过渡段的尺寸（L=2*(H-h1)+5L-过渡段长度m、H-台尾路堤高度m、h1=0.6m），查看与路堤、基床接茬处的台阶高度和宽度是否满足设计要求。（5）分层碾压、夯实：按照工艺性试验成果确定的摊铺厚度（台后2m范围内使用小型振动碾压设备进行碾压的的松铺厚度≯20cm），碾压和夯实到边，层层检测，压实标准同相邻基床底层。2、路堑与桥台过渡段监控要点（1）专业监理工程师审批过渡段的试验段摊铺压实工艺性试验成果。（2）核查桥台结构物混凝土或砌体水泥砂浆是否达到设计强度。（3）确认填料是A组填料。（4）桥台基础顶面以下回填C15混凝土,留取抗压试验混凝土试件。旁站振捣密实。n（5）复核过渡段的尺寸，查看与路堑接茬处的台阶高度和宽度是0.6m。边坡1：0.75。3、路堤与横向结构物过渡段（箱涵顶面至路肩顶面h≤1.5m）（当斜交时，过渡段采用斜交正做，即：L=涵长×sinα+2+正交过渡段长度）（1）核查桥涵结构物混凝土是否达到设计强度。（2）确认填料是A组填料。（3）复测基坑夯实和振动碾压密实达到K＞60MPa/m和基坑几何尺寸、确认回填C15混凝土，留取抗压试验混凝土试件。旁站振捣密实。（4）复核过渡段的尺寸（L=2*(H-h1)+2L-过渡段长度m、H-路堤+基床高度m、h1=0.6m），（当斜交时，过渡段采用斜交正做，即：L=涵长×sinα+2+正交过渡段长度）查看与路堑接茬处的边坡1：2.0。4、路堤与路堑过渡段监控要点（1）过渡段填筑前清理、整平地基表面，并碾压密实，过渡段填筑与相连的路堤同时施工。（2）监控台阶开挖：挖除路堑交界坡面的表层松土，按设计要求做成台阶，台阶向内倾斜4%。（3）当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时，应顺原地面纵向挖成1：2的坡面，坡面上开挖台阶，台阶高度为0.6m左右，其开挖部分应采用相邻路堤同样填料填筑。土质路堑过渡段施工开挖台阶后与相邻路堤施工一同进行。n（4）当路堤与路堑连接处为硬质岩石时，在路堑一侧应顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度为0.6m左右，并应在路堤一侧设置过渡段，过渡段应采用级配碎石填筑，每层最大压实厚度30cm，并不小于15cm。六、结束语山西中南铁路通道作为我国首条重载铁路，路基设计标准高，施工质量要求严格，施工难度较大，路基各部位压实标准高，填料标准要求高，地基加固处理措施多样，工后沉降要求严格。但只要严格按照设计、试验段要求及验标进行现场施工控制、检测、验收，能够确保路基施工质量达标。2013年12月8日