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文檔簡介

中國國家鐵路集團有限公司企業標準Q/CR

Q/CR****-202*

鐵路路基智能填筑技術規程

TechnicalSpecificationforIntelligentFillingofRailway

Subgrade

(征求意見稿)

2o**_**_**發布2o**_**_**實施

中國國家鐵路集團有限公司發布

中國國家鐵路集團有限公司企業標準

鐵路路基智能填筑技術規程

TechnicalSpecificationforIntelligentFillingofRailway

Subgrade

Q/CR****-202*

主編單位:中國鐵道科學研究院集團有限公司

批準部門:中國國家鐵路集團有限公司

施行日期:20**年*月*日

中國鐵道出版社

202*年北京

、/—1—

刖a

中國國家鐵路集團有限公司出臺《新時代交通強國鐵路先行規劃綱要》,提

出到2035年率先建成現代化鐵路強國目標,主要任務之一是提升基礎設施技術裝

備水平,推進設施數字化、智能化升級,發展智慧工地等智能建造裝備技術。鐵

路路基智能填筑技術集成信息化、智能化技術,經過多年研究、試驗、發展與總

結,已具備成熟的應用與推廣條件。在此背景下,根據《國鐵集團關于印發<2020

年鐵路工程建設標準編制計劃〉的通知》(鐵建設函(2020)68號)編制本規程,

制定鐵路路基智能填筑技術標準,提升我國鐵路路基填筑水平。

本規程編制過程中全面總結了我國鐵路建設、運營的經驗和教訓,借鑒了國

內外有關標準的規定,在廣泛征求意見的基礎上,經反復審查定稿。

本規程共分為7章,包括總則、術語和符號、基本規定、系統組成與技術要

求、施工準備、填筑施工、檢測與驗收,另有3個附錄。

本規程系首次編制。在執行本規程過程中,希望各單位結合工程實踐,認真

總結經驗,積累資料。如發現需要修改和補充之處,請及時將意見和有關資料寄

交中國鐵道科學研究院集團有限公司(地址:北京市海淀區大柳樹路2號,郵政

編碼:100081),并抄送中國鐵路經濟規劃研究院有限公司(地址:北京市海淀

區北蜂窩路乙29號,郵政編碼:100038),供今后修訂時參考。

本規程由中國國家鐵路集團有限公司建設管理部負責解釋。

主編單位:中國鐵道科學研究院集團有限公司。

參編單位:

主要起草人:

主要審查人:

目次

1.總則............................................................1

2.術語和符號.....................................................2

2.1術語..........................................................2

2.2符號..........................................................3

3.基本規定.......................................................4

3.1一般規定.....................................................4

3.2工作流程.....................................................4

4.系統組成與技術要求.............................................6

4.1一般規定......................................................6

4.2定位與測量子系統..............................................6

4.3指揮子系統....................................................7

4.4機械智能控制子系統............................................7

4.5質量連續檢測子系統............................................9

5.施工準備......................................................10

5.1一般規定.....................................................10

5.2工裝準備.....................................................10

5.3場地準備.....................................................11

5.4填筑工藝試驗.................................................11

5.5相關性校驗...................................................13

6.填筑施工......................................................16

6.1一般規定.....................................................16

6.2填料生產與運輸...............................................17

6.3攤鋪.........................................................17

6.4平整.........................................................18

6.5碾壓.........................................................18

6.6邊坡整形.....................................................21

7.檢測與驗收....................................................22

2

7.1一般規定.....................................................22

7.2系統檢測.....................................................22

7.3基床以下路堤驗收.............................................22

7.4基床底層驗收.................................................25

7.5基床表層驗收.................................................26

本規程用詞說明.....................................................37

《鐵路路基智能填筑技術規程》條文說明...............................38

3

1.總則

1.0.1為指導鐵路路基智能填筑,統一主要技術要求,充分發揮信息化技術,提

高鐵路路基填筑施工智能化水平,加強施工管理,提高作業與檢測效率,保證路

基工程填筑質量,制定本規程。

1.0.2本規程適用于鐵路路基智能填筑的施工質量控制。

1.0.3鐵路路基工程應采用智能填筑技術,加強路基填筑的過程控制與質量管理。

1.0.4鐵路路基智能填筑應集成北斗定位、BIM、信息化檢測、自動控制等技術,

對填料生產和運輸進行實時管控,實現攤鋪、平整、碾壓、邊坡整形等施工的自

動控制,以及壓實質量的連續檢測和信息反饋。

1.0.5鐵路路基智能填筑應結合填筑工藝試驗進行相關性校驗,建立壓實振動連

續檢測值與常規質量驗收指標之間的相關關系,確定壓實質量過程控制參數。

1.0.6鐵路路基智能填筑應執行安全、環保、文明施工等國家法律法規,嚴格按

照設計文件施工,滿足路基結構安全、耐久性能及系統使用功能要求,保證設計

使用年限內正常運營。

1.0.7鐵路路基智能填筑應從管理制度、人員配備、現場管理和過程控制四個方

面加強標準化管理,采用智能化、信息化等先進的施工管理手段,實現質量、安

全、工期、投資效益、環境保護、技術創新等建設目標。

1.0.8鐵路路基智能填筑前,應對施工機械與檢測設備進行檢定,檢定合格方能

進行智能填筑。

1.0.9采用鐵路路基智能填筑的項目,其施工質量的驗收應符合本規程規定。

1.0.10鐵路路基智能填筑除應符合本規程要求外,尚應符合國家和中國國家鐵

路集團有限公司有關標準的規定。

2.術語和符號

2.1術語

2.1.1路基智能填筑系統

進行路基智能填筑所使用的輔助系統,包含定位與測量子系統、智能填筑指

揮子系統、機械智能控制子系統、質量連續檢測子系統等。

2.1.2定位與測量子系統

采用北斗定位裝置提供的覆蓋整個施工場地的高精度差分信號為路基智能

填筑全過程提供定位引導的系統。

2.1.3智能填筑指揮子系統

以BIM為載體,采用信息化技術,實現路基填筑形象進度展示、施工組織與

計劃、智能施工管理、機械調度、質量管理等功能的系統。簡稱指揮子系統。

2.1.4機械智能控制子系統

在定位與測量子系統支持下,接收指揮子系統下發的施工任務,自動規劃施

工機械行走路線、自動控制機械工作參數的系統。

2.1.5質量連續檢測子系統

路基填筑碾壓過程中,采用填料級配連續檢測模塊和壓實振動連續檢測模塊

對路基填料級配與壓實質量進行檢測的系統。

2.1.6填料作業管理模塊

對填料生產、運輸、存儲、卸料等作業過程與質量進行管控的模塊,確保鐵

路路基填料類型、級配、含水率等滿足路基不同部位的填筑要求。

2.1.7智能攤鋪模塊

推土機智能控制裝備及配套的控制軟件。

2.1.8智能平整模塊

平地機智能控制裝備及配套的控制軟件。

2.1.9智能碾壓模塊

壓路機智能控制裝備及配套的控制軟件。

2.1.10智能邊坡整形模塊

挖掘機智能引導系統及配套的控制軟件。

2

2.1.11壓實振動連續檢測模塊

通過對壓路機振動輪豎向振動響應信號的采集、分析與處理,依據壓實評價

方法,實現壓實質量連續檢測的模塊。

2.1.12填料級配連續檢測模塊

采用圖像識別技術對填料級配進行快速識別的模塊。

2.1.13振動壓實值

基于壓路機在碾壓過程中振動輪豎向振動響應信號所建立的反映路基壓實

狀態的指標。

2.1.14能量壓實值

基于壓路機在碾壓過程中振動輪豎向振動信號能量建立的反映路基壓實狀

態的指標。

2.2符號

VCV——振動壓實值

VCV—碾壓面上第i個檢測單元振動壓實值的檢測結果

VCV——振動壓實值平均值

[VCV]——常規質量驗收指標合格值相對應的目標振動壓實值

CEV——能量壓實值

CEV,—碾壓面上第i個檢測單元能量壓實值的檢測結果

CEV——能量壓實值平均值

[CEV]——常規質量驗收指標合格值相對應的目標能量壓實值

r——相關系數

5——壓實穩定性的控制精度

3

3.基本規定

3.1一般規定

3.1.1路基智能填筑是應用智能填筑系統輔助進行施工的路基智能建造技術。

3.1.2施工單位應在路基填筑施工前提前部署、安裝并調試路基智能填筑系統,

并在施工準備、填筑施工、檢測與驗收等施工環節全面應用,其施工過程和結果

數據均應留存,并和其他竣工資料一并存檔。

3.2工作流程

3.2.1路基智能填筑工作流程分為準備階段、施工階段、驗收階段,其施工區段、

工藝流程的劃分應參照《高速鐵路路基工程施工技術規程》Q/CR9602的相關規

定執行。

1準備階段應建立覆蓋整個工地的北斗定位模塊,完成指揮子系統初始化,

安裝調試機械智能控制子系統,進行基底處理,并完成壓實振動連續檢測相關性

試驗。

2施工階段,指揮子系統應根據施工計劃,錄入每日施工任務,劃分作業

塊,并將任務下發至填料作業管理模塊、智能攤鋪模塊、智能平整模塊、智能碾

壓模塊和智能邊坡整形模塊,現場技術人員在指揮子系統、定位與測量子系統、

機械智能控制子系統的支持下,進行填料運輸、攤鋪、平整、碾壓以及邊坡整形

作業,同時將施工數據返回至指揮子系統,指揮子系統根據現場進度安排后續工

序。

3驗收階段,應根據各系統運行檢驗文件和施工質量驗收標準,完成現場

驗收工作。

3.2.2路基智能填筑工作流程參見圖322。

4

機械智能壓實振動連

建立北斗定指

控制子系統基底處理續檢測相關

統準備階段

位模塊II

安裝調試性試驗

|作業完成,返回數據]

智能平整作業

任務分第路徑自動規劃

自動規劃

補樂路往

筑返回作業|壓實振動連續檢測|

!".2.

揮|施工階段|

|常規壓實質量檢測|

|作業完成,返何數掘]

L

系統檢測||施工質量驗詼一

|驗收階段|

|驗收通過,結束施工|

圖3.2.2路基智能填筑工作流程

5

4.系統組成與技術要求

4.1一般規定

4.1.1智能填筑系統包含定位與測量子系統、指揮子系統、機械智能控制子系統、

質量連續檢測子系統幾個主要組成部分,各子系統關系如圖4.1.1所示。

定位與測量子系統

機械智能控制子系統

圖4.1.1智能填筑系統各子系統關系

4.1.2指揮子系統實現工地調度指揮與施工過程數據的綜合管理。

4.1.3定位與測量子系統為工地機械、車輛提供高精度定位引導,并輔助完成施

工測量與放樣。

4.1.4機械智能控制子系統管控填料生產與運輸、引導機械行走路線、控制機械

運行姿態。

4.1.5質量連續檢測子系統實現填筑質量的全面、實時檢測。

4.1.6路基智能填筑應采用經智能系統改裝的推土機、平地機、壓路機、挖掘機。

攤鋪、平整、碾壓、邊坡整形工序應在指揮子系統和智能攤鋪模塊、智能平整模

塊、智能碾壓模塊、智能邊坡整形模塊等引導下完成。

4.2定位與測量子系統

4.2.1定位與測量子系統包含北斗定位模塊和智能放樣模塊。

1北斗定位模塊為各智能模塊提供高精度北斗定位信號。

2智能放樣模塊采用北斗定位完成施工放樣。

6

4.2.2定位與測量子系統應符合以下規定:

1北斗定位模塊建立覆蓋整個施工場地的北斗地面增強系統,為施工放樣、

機械智能施工提供統一施工坐標體系。

2接收指揮子系統下發的工作任務,使用衛星定位接收機進行快速放樣。

3實時動態測量最大允許誤差不大于±(10+l(?6xD)mm,其中D為接收機距

基站的距離,單位為毫米(mm)。

4.3指揮子系統

4.3.1指揮子系統是路基智能填筑的組織中心,應結合移動互聯、物聯網等技術

建立集中化、標準化、高效率的施工管理流程,為項目提供形象進度管理、施工

組織管理、機械調度管理、施工質量管理等方面功能。

4.3.2指揮子系統包含形象進度模塊、施工組織與計劃模塊、智能施工管理模塊、

機械調度模塊和質量管理模塊。

1形象進度模塊展示工程的三維進度,展示實際進度與計劃進度對比情況。

2施工組織與計劃模塊根據施工計劃進行工序的組織與管理。

3智能施工管理模塊收集各智能機械的作業數據并進行展示。

4機械調度管理模塊展示各機械的作業位置。

5質量管理模塊接收上傳的質量檢測數據并進行展示。

4.3.3指揮子系統應符合以下規定:

1形象進度模塊應實現對工程進度的三維展示,宜根據工程進展進行動態

建模。

2施工組織與計劃模塊應錄入每日施工任務,并將任務下發給現場作業管

理APP及相應的機械智能控制子系統。

3智能施工管理模塊應規劃智能碾壓子系統行駛路徑、補壓路徑,實時展

示機械智能控制子系統作業數據。

4機械調度模塊應實時展示機械位置,下發調度指令。

5質量管理模塊應按照檢驗批的劃分展示質量連續檢測數據與常規質量檢

測數據。

4.4機械智能控制子系統

7

4.4.1機械智能控制子系統包含填料作業管理模塊、智能攤鋪模塊、智能平整模

塊、智能碾壓模塊和智能邊坡整形模塊。

1填料作業管理模塊應具備料場管理、原材料入庫管理、填料檢測報告管

理、填料出庫管理、填料運輸調配管理等功能。

2智能攤鋪模塊應具備接收攤鋪任務、實時監測推土機姿態、與設計模型

對比并下發姿態調整指令、自動調整推土機鏟刀姿態、上傳攤鋪作業數據等功能。

3智能平整模塊應具備接收攤鋪任務、實時監測推土機姿態、分析并下發

姿態調整指令、控制平地機鏟刀姿態、上傳攤鋪作業數據等功能。

4智能碾壓模塊應具備碾壓路徑自動規劃、壓路機無人駕駛作業、補壓路

徑自動規劃等功能。

5智能邊坡整形模塊應具備接收邊坡整形任務、實時監測挖掘機姿態、分

析并下發姿態調整指令、上傳邊坡整形作業數據等功能。

4.4.2機械智能控制子系統應符合下列規定:

1填料作業管理模塊應對進場填料拍照存檔,應采集、上傳填料質檢信息;

應采用定位技術對填料運輸路徑進行追蹤;應采用移動終端進行收發料作業管理;

宜實時采集填料配比參數。

2智能攤鋪模塊包含推土機智能控制裝備及配套的控制軟件。其中,推土

機智能控制裝備應包含角度傳感器、定位接收機、數傳電臺、閥門控制模塊、系

統控制箱、平板電腦等主要硬件裝置。

3智能平整模塊包含平地機智能控制裝備及配套的控制軟件。其中,平地

機智能控制裝備應包含角度傳感器、定位接收機、數傳電臺、閥門控制模塊、系

統控制箱、平板電腦等主要硬件裝置。

4智能碾壓模塊包含智能壓路機及配套的控制軟件。其中,智能壓路機在

傳統壓路機的基礎上增加動力自動控制、方向自動控制、制動自動控制、安全感

知、系統控制箱等主要硬件裝置。

5智能邊坡整形模塊包含挖掘機智能引導系統及配套的控制軟件。其中,

挖掘機智能引導系統應包含角度傳感器、定位接收機、數傳電臺、平板電腦等主

要硬件裝置。

4.4.3智能壓路機的相關配置參數,應符合下列規定:

8

1壓路機工作質量、振動輪分配質量、激振力、振動頻率、振幅及行駛速

度等振動壓實工藝參數應明確標識。

2壓路機碾壓時振動頻率應保持穩定,波動范圍不宜超過穩定值±0.6Hz。

3壓路機碾壓時行駛速度應保持勻速,行駛速度宜為2.5km/h?3.0km/h,

最大不宜超過4.0km/ho

4壓路機宜提供振動頻率和行駛速度相應信號接口,相應位置上應預留量

測設備安裝接口。

5為確保壓路機安全作業,應設置自動避障、機械緊急停止、遠程遙控緊

急停止等功能,并在現場設置電子圍欄等安全措施。

4.5質量連續檢測子系統

4.5.1質量連續檢測子系統包含填料級配連續檢測模塊和壓實振動連續檢測模

塊。

1填料級配連續檢測模塊采用圖像識別技術對填料組成進行快速識別,應

具備對填料連續拍照、填料粒徑圖像識別、數據上傳至指揮子系統等功能。

2壓實振動連續檢測模塊對路基分層碾壓質量進行全覆蓋、實時檢測。

4.5.2質量連續檢測子系統應符合下列規定:

1填料級配連續檢測模塊應包含圖像處理單元、圖像采集單元、光源補償

單元、減振單元、傳輸單元、電源及控制單元、固定支架等主要硬件裝置及配套

軟件。

2填料級配連續檢測模塊應能識別直徑2.5mm以上填料顆粒。

3壓實振動連續檢測模塊相關組成及技術要求應符合《路基壓實振動連續

檢測系統》Q/CR745的相關規定。

9

5.施工準備

5.1一般規定

5.1.1施工單位應根據設計文件和其他相關資料進行路基工程施工調查,為編制

施工組織設計或優化設計提供依據。

5.1.2填筑施工前,應根據施工組織編制填料調配計劃,并上傳填料作業管理模

塊。

5.1.3填筑施工前,應先完成路基智能填筑工藝試驗與指標相關性校驗,確定填

筑工藝參數和壓實振動連續檢測目標值。

5.1.4施工單位應依據設計文件和設計技術交底要求,將鐵路路基智能填筑施工

方案及施工工藝、施工進度規劃、過程控制及質量標準、作業標準、材料設備及

工裝配置、安全措施及施工注意事項等向參與施工的技術管理人員和作業人員進

行技術交底。

5.2工裝準備

5.2.1建立北斗定位模塊應完成以下工作:

1基站應建立在地勢較高的空曠地帶,發射天線高度應超過路基填筑高度3

m以上,基站信號應覆蓋全部智能填筑區域。

2在每個工點選擇3?5個點,采用衛星定位接收機進行放樣復核,放樣精

度應滿足平面誤差±2cm,高程誤差±5cm。

5.2.2指揮子系統初始化應完成以下工作:

1根據設計圖紙建立三維模型,結合施組實現模型劃分,宜采用動態建模

的方式。

2完成工區、工點劃分及整體施工計劃錄入。

3完成機械、車輛、人員等信息錄入,進行人員角色分配。

4完成電子檔案庫數據的建立與報表格式核對。

5.2.3機械智能控制子系統安裝調試應完成以下工作:

10

1推土機、平地機、壓路機、挖掘機應分別在原有機械的基礎上安裝智能

攤鋪模塊、智能平整模塊、智能碾壓模塊、智能邊坡整形模塊;填料生產、運輸

及驗收相關環節人員應下載安裝填料作業管理模塊移動端應用程序。

2機械智能控制子系統應在施工前校核坐標及高程,其精度滿足本規程第

4.2.2條的相關要求。

3機械智能控制子系統應完成和指揮子系統的數據聯調,確保數據傳輸穩

定、系統運行可靠。

5.3場地準備

5.3.1基底處理應參照《高速鐵路路基工程施工技術規程》Q/CR9602第5章的

相關規定執行。

5.3.2施工放樣應采用智能放樣子系統測設,參照《高速鐵路路基工程施工技術

規程》Q/CR9602第4.3.1條~第4.3.7條的相關規定執行。

5.3.3施工前應通過指揮子系統對施工區域設置電子圍欄;智能機械超出電子圍

欄范圍后,應自動熄火;施工區域設置電子圍欄后,仍應設置明顯的標識牌,提

醒作業人員施工區域,禁止穿行。

5.4填筑工藝試驗

5.4.1路基智能填筑施工前,各種填料均應進行現場填筑工藝試驗。工藝試驗路

段應選擇在斷面及結構型式均具有代表性的地段或部位,確定不同智能壓實機械、

不同填料的施工方法及松鋪厚度、碾壓遍數及填料含水率范圍等工藝參數,對壓

實振動連續檢測值與常規質量驗收指標(壓實系數K、地基系數給0或變形模量

EV2(反2/反1比值)、動態變形模量Evd)進行相關性校驗。

5.4.2通過路基智能填筑工藝試驗,確保指揮子系統、機械智能控制子系統和質

量連續檢測子系統之間的信息交互正常,各子系統的信息采集處于正常狀態。

5.4.3路基智能填筑工藝試驗應符合下列規定:

1路基智能填筑工藝試驗段不宜小于100m,更換填料、碾壓機械和智能系

統參數后應重新進行填筑工藝試驗。

2不同類型填料的填筑壓實厚度應根據智能填筑工藝試驗確定。

5.4.4路基智能填筑工藝試驗段應分別在輕度、中度和重度三種壓實狀態區域內

11

進行。

5.4.5試驗段的每種壓實狀態均應進行一次壓實振動連續檢測,其操作應符合下

列規定:

1裝備有檢測設備的智能壓路機在進入試驗段起始線之前應達到正常振動

狀態。

2智能壓路機在試驗中應按本規程第4.4.3條第3條規定的速度勻速行駛。

3壓實振動連續檢測應采用平碾方式對整個碾壓面進行碾壓量測,智能壓

路機相鄰碾壓軌跡之間的重疊寬度不應超過10cm。

4智能壓路機行駛到達起始線前開始壓實振動連續檢測的數據采集,離開

終止線后停止采集。

5.4.6應根據采集的振動輪振動信號分別計算VCV和CEV,繪制輪跡壓實振動

連續檢測曲線。

5.4.7相關性校驗的常規質量驗收指標檢測點應根據壓實振動連續檢測結果選

取,并符合以下規定:

1根據壓實狀態分布,在輕度、中度和重度三種壓實狀態區域內至少各選6

個點。

2每種壓實狀態區域內的檢測點應根據輪跡壓實振動連續檢測曲線,按照

壓實振動連續檢測值低、中、高三種情況,在壓實振動連續檢測曲線變化比較平

緩的位置選取。

5.4.8路基智能填筑工藝試驗成果應符合下列規定:

1繪制不同松鋪厚度的壓實系數K、地基系數K30或變形模量反2(反2/仄|比

值)、動態變形模量Evd隨碾壓遍數變化的關系曲線,并根據相應的試驗結果,

確定適宜的碾壓遍數范圍和松鋪厚度。

2繪制某一適宜填筑厚度條件下壓實系數K、地基系數K30或變形模量及2

(區2/區1比值)、動態變形模量Evd隨含水率變化的關系曲線,并根據相應的試

驗結果,確定施工控制含水率范圍。

3繪制某一適宜填筑厚度和含水率范圍條件下壓實系數K、地基系數K30或

變形模量區2(EHEvi比值)、動態變形模量Evd與壓實振動連續檢測值(VCV或

CEV)隨著碾壓遍數變化的關系曲線,并根據試驗結果,確定在該填筑厚度和含

12

水率控制下的壓實振動連續檢測目標值。

5.4.9路基智能填筑工藝試驗完成后,應及時編制試驗段總結報告并報咨詢單位、

監理單位確認,試驗成果應包括下列主要內容:

1智能機械設備組合。

2智能壓路機碾壓行走速度、主要振動頻率、碾壓方式。

3不同溫度條件下填料的施工含水率控制范圍。

4適宜的松鋪厚度。

5壓實振動連續檢測目標值。

5.5相關性校驗

5.5.1路基壓實全面施工前需設置試驗段(長度NlOOm、寬度NlOm),通過填

筑工藝試驗確定最優碾壓遍數建議值、最優碾壓厚度建議值及壓實振動連續檢測

目標值。

5.5.2相關校驗結果應包括壓實振動連續檢測值與常規質量驗收指標之間的相

關系數、線性回歸模型和壓實振動連續檢測目標值等。

5.5.3壓實振動連續檢測值與常規質量驗收指標之間的相關系數應采用最小二

乘法計算,其公式如下:

支(石一元)(力一?)

i=l

£(看一方吃(》一刃2

1=11=1(5.5.3)

式中工一常規質量驗收指標;

y——壓實振動連續檢測值;

為,X-——%和y的樣本值;

r——x和y之間的相關系數。

5.5.4進行相關性校驗時,應分別計算VCV、CEV與常規質量驗收指標之間的

相關系數,選取其中相關系數較大的指標作為壓實振動連續檢測的實際使用指標。

13

5.5.5當壓實振動連續檢測值與常規質量驗收指標之間的相關系數大于0.70時,

可采用壓實振動連續檢測方法進行壓實質量控制。若相關系數小于0.70,應進行

附加試驗擴大數據范圍和數量,重新進行相關性校驗。若還是無法達到0.70,應

采用其它設備或方法進行質量控制。

5.5.6壓實振動連續檢測值與常規質量驗收指標之間的相關關系應采用本規程

式(5.5.6)的線性回歸模型確定:

N-a+bx(5.5.6)

式中V——壓實振動連續檢測值,VCV或CEV;

x——常規質量驗收指標值;

a,b——回歸系數。

5.5.7壓實振動連續檢測目標值應采用本規程式(557)的線性回歸模型,根據

常規質量驗收指標的合格值確定,如圖557所示。其公式如下:

[v]=a+〃[x](5.5.7)

式中[x]——按照現行相關標準確定的常規質量驗收指標的合格值;

[V]——壓實振動連續檢測目標值,可用[VCV]或[CEV]表述,根據

試驗結果確定。

圖5.5.7壓實振動連續檢測目標值確定圖

5.5.8常規質量驗收指標的檢測結果可采用本規程式(5.5.8)的線性回歸模型預

測。其公式采用如下:

x=c+dVj(5.5.8)

14

式中X——常規質量驗收指標檢測預測值;

v;——壓實振動連續檢測值,VCV,或CEVj;

c,d——回歸系數。

5.5.9相關校驗完成后應及時編制相關校驗報告,作為質量連續檢測報告組成部

分,其內容和樣式可按本規程附錄A.0.1執行。

5.5.10相關校驗工藝流程如圖5510所示。

圖5510相關性校驗工藝流程圖

15

6.填筑施工

6.1一般規定

6.1.1填筑施工應在指揮子系統的控制下開展,分為填料生產與運輸、攤鋪、平

整、碾壓、邊坡整形五個階段,分別由填料作業管理模塊、智能攤鋪模塊、智能

平整模塊、智能碾壓模塊、智能邊坡整形模塊實現其功能。

6.1.2填料生產與運輸工序指在指揮子系統的控制下,運用填料作業管理模塊,

對填料進行信息化管理,實現填料溯源、車輛調度及管理、方量精細化控制等。

6.1.3攤鋪工序指在指揮子系統的控制下,運用智能攤鋪模塊,引導推土機操作

手對填料進行智能攤鋪作業。

6.1.4平整工序指在指揮子系統的控制下,運用智能平整模塊,自動控制平地機

刮刀的角度和高度,對填料進行智能平整作業。

6.1.5碾壓工序指在指揮子系統的控制下,運用智能碾壓模塊和智能壓路機,實

現自動規劃路徑,無人駕駛碾壓,并根據壓實連續檢測結果,對薄弱區域自動補

壓,進行標準化碾壓作業,保證壓實質量。

6.1.6邊坡整形工序指在指揮子系統的控制下,運用智能邊坡整形模塊,引導挖

掘機操作手實時觀測當前邊坡線與設計邊坡線的修整距離,實現邊坡整形的精細

化作業。

6.1.7填筑施工全過程還應通過定位與測量子系統采集智能機械的定位信息,填

料檢測模塊在填料生產與運輸過程中檢測填料級配,在碾壓過程中檢測壓實度,

并將采集的到信息實時上傳至指揮子系統。

6.1.8路基智能填筑施工流程與各子系統關系如圖6.1.8所示。

16

機械智能質量連續

施工流程

控制子系統檢測了一系統

填料作業

管理模塊

下達命令

智能攤鋪

反饋數據模塊

智能平整實現

模塊

先位與測不收笑定位咿

智能碾壓

、子系統)

模塊

智能邊坡

整形模塊

松洲軟據回倭價份

圖6.1.8路基智能填筑施工流程與各子系統關系

6.1.9鐵路路基智能填筑的作業人員應經過專門技術培訓后方可上崗。

6.2填料生產與運輸

6.2.1鐵路路基智能填筑的填料類型、級配、含水率等指標應符合《鐵路路基設

計規范》TB10001、《高速鐵路設計規范》TB10621、《高速鐵路路基工程施工

技術規程》Q/CR9602和《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》TB10751的相

關規定。

6.2.2路基智能填筑應采用填料作業管理模塊,實現對填料的生產、運輸及質量

控制全過程信息化管理。

6.2.3填料作業管理具體要求如下:

1根據現場作業要求,做好填料供應地點、需求方量、車輛數量、卸料位

置等內容的提前規劃,并發送訂單至填料作業隊伍。

2從填料料場裝載、運輸到填筑現場、現場卸料應全程定位。

3應按照指揮子系統下發的料單進行上料,嚴禁填料超量、不足量作業。

4料單轉發至運料操作手前,應上傳填料質量檢測合格報告。

5在填料運達后,運料操作手在填料作業管理模塊的引導下卸料。

6.2.4填筑現場宜采用填料級配連續檢測模塊快速識別填料級配。

6.3攤鋪

17

6.3.1填料攤鋪作業應采用經過智能化改造具備高程引導子系統的推土機,機械

配置要求應符合本規程第4.4.2條第2條規定。

6.3.2填料攤鋪作業前,應在BIM模型設置分層攤鋪的坐標點,并復核高程及

平面位置信息。

6.3.3填料攤鋪作業前,應對推土機操作手進行專業化培訓,確保熟練掌握設備

操作。

6.3.4推土機操作手應先將填料堆初步攤開,開啟智能攤鋪模塊,從低處往高處

攤鋪。填料攤鋪量較大時,應采用裝載機輔助作業。

6.3.5填料攤鋪作業應依據高程偏差數據進行施工,攤鋪高程誤差應控制在±5

cm。

6.3.6指揮子系統應自動采集推土機實時高程、速度、左右挖填值等指標,對攤

鋪效果進行展示。

6.4平整

6.4.1填料平整作業應采用經過智能化改造具備高程控制子系統的平地機,機械

配置要求應符合本規程第4.4.2條第3條規定。

6.4.2填料平整作業前,應在BIM模型設置分層平整的坐標點,并復核高程及

平面位置信息。

6.4.3填料平整作業前,應對平地機操作手進行專業化培訓,確保熟練掌握設備

操作。

6.4.4平地機操作手應開啟智能平整模塊,從高處往低處平整,盡量減少平整遍

數,避免出現大粒徑顆粒堆積現象。

6.4.5填料平整作業依據高程偏差數據進行施工,平整高程誤差應控制在±3cm。

6.4.6指揮子系統應自動采集平地機實時高程、速度、左右挖填值等指標,對平

整效果進行展示。

6.5碾壓

6.5.1由指揮子系統根據BIM模型分層碾壓的坐標點自動規劃碾壓區域、路徑、

行走方式,每遍碾壓自動獲取壓實振動連續檢測值。

6.5.2碾壓應按先兩側后中間,先靜壓后弱振、再強振的操作程序進行。碾壓遍

18

數根據工藝試驗,結合當前環境溫度、含水率、填料級配等情況,由指揮子系統

綜合確定。

6.5.3碾壓各區段交接處,應互相重疊壓實,縱向搭接長度不應小于2.0m,沿

線路縱向行與行之間壓實重疊不因小于0.4m,上、下兩側填筑接頭應錯開不小

于3.0m。

6.5.4每遍碾壓自動獲取壓實振動連續檢測值,對未達到控制值的區域自動補壓,

壓實振動連續檢測合格后自動結束碾壓過程。

6.5.5施工段壓實振動連續檢測數據的統計分析宜按100m長度劃分為多個分

析段進行,不足100m的施工段可單獨取作一段。

6.5.6施工段碾壓過程中壓實程度判定和控制應符合下列規定:

1壓實程度應根據與壓實振動連續檢測目標值比較進行判定。碾壓面上第i

個檢測單元壓實程度通過的判定應按下式進行:

Y>[V](6.5.6)

式中V,.——碾壓面上第i個檢測單元壓實振動連續檢測結果,代表碾壓面上1.0

n?面積上的平均值,VCV,.或CEV,。

[V]——壓實振動連續檢測目標值,[VCV]或[CEV]。

2碾壓面壓實程度的通過率按通過面積(通過的檢測單元數量)占碾壓面

面積(檢測單元總數量)的多少計算。通過率應按不小于95%進行控制,其中不

通過的檢測單元應呈分散分布狀態。壓實質量分布圖的內容和樣式可按本規程附

錄C.0.1執行。

6.5.7施工段碾壓過程中壓實均勻性判定和控制應符合下列規定:

1壓實均勻性可通過碾壓軌跡上壓實振動曲線的波動變化程度和碾壓面壓

實振動連續檢測值數據的分布特征進行判定。

2壓實均勻性宜按壓實振動連續檢測值數據不小于其平均值的80%,即

VCV>0.80VCV或CEV,>0.80CEV進行控制。

6.5.8施工段碾壓過程中壓實均勻性判定和控制應符合下列規定:

1壓實穩定性判定和控制應采用智能壓路機同一行駛方向的壓實振動連續

檢測值數據進行。

19

2壓實穩定性應根據同一碾壓軌跡上前后兩遍壓實振動連續檢測值數據的

差異進行判定。

3壓實穩定性應按同一碾壓軌跡上前后兩遍壓實振動連續檢測值數據變化

率不大于5進行控制。其中5為規定的精度,可根據相關方程、按照對應的常規

質量驗收指標數據變化率不大于10%進行確定。

6.5.9施工段碾壓面壓實狀態的劃分應符合下列規定:

1碾壓面壓實振動連續檢測取得的數據按照從低值到高值的順序進行排序,

滿足Vi<Vi+i或(V為VCV或CEV,i=L2,〃為碾壓面檢測單元數量)。

2排序后的壓實振動連續檢測數據序列應以一定的間隔進行分組,數據分

組宜按下式進行:

(V,,V,+AV)(6.5.9)

式中V,.——VCV,.或CEV,。

AV——分組間距,可根據相關方程、按照不應超過對應的常規質量

驗收指標合格值20%的變化率進行確定。

3分組數據應按照由低值到高值的順序和相應的位置進行圖示和分布,形

成碾壓面壓實狀態分布圖,其中每一分組代表一種壓實狀態,其內容和形式可按

照本規程附錄CO2執行。

6.5.10施工段碾壓面壓實質量薄弱區域應在壓實狀態分布圖中的相對低值分組

中取。

6.5.11碾壓完成后,應導出壓實振動連續檢測結果及北斗定位測量高程等數據,

指揮子系統自動存檔備份。

6.5.12路基智能填筑的壓實質量報告應全面提供各種壓實質量信息,主要應包

括相關性校驗報告、壓實質量歸檔報告和壓實振動連續檢測報告,并符合以下規

定:

1相關性校驗報告應包括對比試驗數據、相關系數、回歸模型等,附有試

驗段壓實狀態分布圖和碾壓輪跡壓實振動曲線并選定實際使用指標。相關性校驗

報告內容和樣式可按本規程附錄AO1執行。

2壓實過程歸檔報告應包括碾壓段工程信息、智能壓路機信息、壓實質量

信息等,提供每一碾壓遍數壓實數據的均值、最大值、最小值、變異系數、壓實

20

均勻性和壓實穩定性等統計量。壓實過程歸檔報告內容和樣式可按本規程附錄

B.0.1執行。

3壓實振動連續檢測報告應包括壓實狀態分布圖、壓實程度分布以及薄弱

區域的壓實質量驗收資料。

4每幅壓實程度分布圖和壓實狀態分布圖顯示的碾壓面長度宜為100m,施

工長度不足100m按實際長度顯示,其內容與樣式可按本規程附錄CO1、附錄

C.0.2執行。

6.5.13路基智能填筑壓實質量報告除應提供圖形方式的壓實質量外,還應包括

下列與其相關的附加信息:

1工程信息:文件編號,施工段起止里程,填筑寬度,填鋪厚度、填筑層

位、填料類型,碾壓面積,碾壓遍數,碾壓檢測日期與時間等。

2加載信息:智能壓路機自重、振動質量(振動輪分配質量)、激振力、

振動頻率、振幅、行駛速度等。

3質量信息:常規質量驗收檢測的合格值及對應的壓實振動連續檢測值,

檢測數據的最大值、最小值、極差、平均值、變異系數,壓實均勻性和穩定性,

智能壓路機工作頻率的最大值、最小值和平均值,壓實程度通過率,統計直方圖

等。

4其他相關信息:氣候等。

6.6邊坡整形

6.6.1邊坡整形作業應采用經過智能化改造具備三維引導子系統的挖掘機,機械

配置要求應符合本規程第4.4.2條第5條規定。

6.6.2邊坡整形作業前,應在BIM模型設置整形坐標參數,并復核坡腳線、坡

率等信息。

6.6.3邊坡整形作業前應對挖掘機操作手進行專業化培訓,確保熟練掌握設備操

作。

6.6.4邊坡整形作業應按照控制箱屏幕上顯示的三維設計模型進行精細化施工,

誤差應控制在±5cm。

6.6.5路堤邊坡應密實、穩固、平順,坡率符合設計要求。

21

7.檢測與驗收

7.1一般規定

7.1.1路基智能填筑應確保各系統運行可靠,數據傳輸穩定,施工機械和檢測設

備應檢定合格。

7.1.2路基智能填筑工藝參數應按照本規程第5.4節~5.5節填筑工藝試驗與相關

性校驗確定,施工過程應符合本規程第6章的規定。

7.1.3路基智能填筑應采用壓實振動連續檢測與常規質量驗收指標相結合的方

式進行工程驗收。應采用路基壓實振動連續檢測確定路基壓實質量薄弱區,設置

常規質量驗收指標檢測點位置。

7.2系統檢測

7.2.1定位與測量子系統應符合本規程第4.2.2條規定。

檢驗數量:施工單位和監理全部檢驗。

檢驗方法:系統運行檢驗文件。

7.2.2指揮子系統應符合本規程4.3.3條規定。

檢驗數量:施工單位和監理全部檢驗。

檢驗方法:系統運行檢驗文件。

7.2.3機械智能控制子系統應符合本規程4.4.2條規定。

檢驗數量:施工單位和監理全部檢驗。

檢驗方法:機械作業高程和平面位置精度復核文件。

7.2.4質量連續檢測子系統應符合本規程4.5.2條規定。

檢驗數量:施工單位和監理全部檢驗。

檢驗方法:連續檢測值與常規壓實檢測指標相關性校驗文件。

7.2.5填料級配連續檢測系統應符合設計要求。

檢驗數量:施工單位和監理全部檢驗。

檢驗方法:填料級配自動識別文件、《鐵路工程土工試驗規程》TB10102。

7.3基床以下路堤驗收

主控項目

22

7.3.1基床以下路堤填料驗收應參照《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》

TB10751第6.2.1條的相關規定執行。

7.3.2基床以下路堤普通填料、物理改良土填料應符合下列規定:

1填料應分層填筑壓實,填層的具體攤鋪厚度應按填筑工藝試驗確定并經

監理工程師批準的參數進行控制。

2碾壓時,各區段交接處應相互重疊,縱向搭接長度不應小于2.0m,縱向

行與行之間的輪跡重疊不小于0.4m,上下兩層填筑接頭應錯開不小于3.0mo

檢驗數量:區間正線路基沿線縱向連續長度每200m、站場路基正線區域每

8000n?、站線區域每1.5X104m2,施工單位每層大致均勻分布檢驗3處,規模不

足時也按3處檢驗。建立單位按施工單位檢驗數量的10%平行檢驗,且不少于1處。

7.3.3基床以下路堤的壓實質量應根據填料類別按表7.3.3采用雙指標控制。站

場站線路基基床以下路堤的壓實質量應符合設計和相關驗收標準的要求。

表7.3.3基床以下路堤普通填料、物理改良土填料壓實標準

壓實標準

檢驗項目

砂類土及細礫土碎石類及粗礫土

壓實系數>0.92>0.92

地基系數K30(MPa/m)>110>130

檢驗數量:區間正線路基沿線縱向連續長度每200m、站場路基正線區域每

8000n?、站線區域每1.5X104]靖,施工單位每壓實層抽樣檢驗壓實系數長3點(其

中2點在壓實質量薄弱區域,1點隨機抽檢),規模不足時也按壓實系數K3點;

每填高約90cm在壓實質量薄弱區域抽樣檢驗地基系數K3o2點,規模不足時也按2

點檢驗。站場路基按填筑分塊分區段情況參照區間正線路基取點方法抽樣檢驗。

監理單位按施工單位檢驗數量的10%平行檢驗壓實系數K,按施工單位檢驗數量

的20%見證檢驗地基系數K30,且不少于1點。

檢驗方法:按現行《鐵路工程土工試驗規程》TB10102規定的試驗方法檢驗。

7.3.4路堤邊坡朝填部分應按設計路基寬度、邊坡坡率完全刷坡,路堤邊坡應平

順、密實、穩固,坡率應符合設計要求,偏陡量不應大于設計值的3%。

檢驗數量:沿線路每200m施工單位每側邊坡抽樣檢驗2處,規模不足時也按

2處檢驗。監理單位每側邊坡平行檢驗1處。

檢驗方法:觀察邊坡平順性,鋼釬探查坡面是否有松土,竿尺或坡度測量邊

23

坡坡率。

一般項目

7.3.5浸水路堤浸水和不浸水分界防護高程的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法應

符合表7.3.5的規定。

表7.3.5浸水路堤浸水和不浸水分界防護高程的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數量檢驗方法

+100沿線路縱向每200m

分界防護高程mm儀器測量或尺量

0各抽樣檢驗2點

7.3.6基床以下路堤頂面路基壓實寬度、橫坡的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

應符合表7.3.6的規定。

表7.3.6基床以下路堤頂面路基壓實寬度、橫坡的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數量檢驗方法

1頂面路基壓實寬度不小于設計值沿線路縱向每200m尺量

2頂面橫坡±30mm各抽樣檢驗2點坡度尺測量

7.3.7反壓護道頂面高程、寬度、橫坡的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法應符合

表7.3.7的規定。

表7.3.7反壓護道頂面高程、寬度、橫坡的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數量檢驗方法

1頂面高程—50mm儀器測量

沿線路縱向每200m

2頂面寬度不小于設計值尺量

各抽樣檢驗2個斷面

3頂面橫坡±0.3%坡度尺測量

7.3.8路堤邊坡變坡點位置、平臺施工的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法應符合

表738的規定。

表7.3.8路堤邊坡變坡點位置、平臺施工的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

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