高速公路沙土路堤填筑施工工艺

高速公路沙土路堤填筑施工工法郑民一、工程概况郑民高速公路开封段TJ-3标路线全长10.2km，路基填筑都为土方路基，共有路基填筑1447527.7m3，其中借方填筑1407983.7m3，本桩利用39544m3。二、施工特点1、可以充分利用现有的路基通用机械设备进行沙土路堤填筑施工，施工工艺成熟、简单、易行，便于现场施工操作。质量检测也可以利用常规检测方法进行，所施工完成的填砂路堤质量较好，路堤压缩变形很小，承载力很高。2、利用沙土填筑路堤，可以节省大量取土用地，对公路沿线的耕地和农田基本没有开挖利用，路堤包边土在离主线较远的坑塘附近进行取土掺灰拌和，节约了土地资源。3、利用公路沿线地表水或采取就地打井利用地下水的方式在粉细砂填筑精平完成后进行水闷灌水，沙土在饱和水状态下带水碾压，效果更加理想。三、适用范围本工法适用于平原地区高等级公路沙土路基填筑施工。四、工艺原理9 高速公路沙土路堤填筑施工工法沙土原材料来源于流经本路段的黄河冲击河滩冲积堆积形成粉细砂砂滩，经试验检测为粉土质砂。属于较轻质原材料，比较适合软土地基填筑。但粉细砂在干燥状态下是一种松散体，基本无粘聚力。使用振动压路机在干燥状态下很难压实，碾压后仍然处于松散状态。但其在注入饱和水后砂体本体强度明显提升，且稳定性很好，水闷后及时利用振动压路机进行带水碾压，碾压至无明显痕迹时进行压实度等技术指标检测。五、施工工艺流程及操作要点（一）工艺流程基底清理测量放线→填料前基底清理碾压→基底检测→拉运土方分层填筑→推土机摊土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工（二）操作要点1、测量放线：首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行拴桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层粉沙土填筑的边线。边线采用竹竿控制，每20m（根据实际情况确定间隔长度）一桩，桩上必须插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为100cm左右，上面间隔25cm涂刷红。2、虚铺厚度：粉沙土的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同，粉沙土的压实主要靠水沉法，传统的压路机碾压方法对粉沙土压实效果不太明显。经现场试验发现，只要洒水均匀合适，压路机碾压（静压）2~3遍，粉沙土的压实度就完全满足规范要求。采用压路机过度碾压反而造成粉沙土表面松散，压实度下降。粉沙土填筑的虚铺厚度至今尚无具体明确的规定，但在实际施工过程中，一般虚铺厚度控制在25-30cm（指机械整平后的虚铺厚度），本项目建议由总监办组织施工队伍通过试验段确定。而第一层粉沙土的虚铺厚度一般应偏大，宜在39 高速公路沙土路堤填筑施工工法0cm以上，试验段虚铺厚度的控制方法建议采用边桩竹竿挂线的方式来控制。3、高程控制：一般情况下，粉沙土路基每填筑施工单位每层进行高程检测以便控制每层的填筑厚度；监理单位每3层复核一次标高，同时进行中线偏位的检测，以便在施工过程中随时纠正中线偏差。4、上土数量控制：根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算每个断面计划所需的材料用量。再根据拉料车的每车拉运量，计算每个断面计划所需的车数。在每个断面内，确定卸车间距和车数。每层上土前应撒好白灰线，按照灰线控制上土量。5、上土：采用自卸汽车进行粉沙土的运输，自卸车尽量采用同一种型号的汽车。自卸车将粉沙土拉运至现场后，按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车过程中，特别是第2层以后的卸车，必须做到粉沙土的及时浇水，合理组织车辆和指挥交通，防止运料车辆在粉沙土上陷车和便道交通堵塞情况的发生。6、整平和浇水湿润：为了便于虚铺厚度的控制，整平必须采取边上土边整平的方式，采用推土机进行粗平。在粗平过程中，同时进行打格浇水湿润。在整平过程中，采用培沙土标高墩的方法控制虚铺厚度，同时使边线顺直，坡度一致，满足设计要求。粗平后，采用平地机精平。在浇水过程中，必须注意以下几点：（1）必须保证水井的出水量，水井的直径、间距、数量以及水泵的功率必须配套；（2）第1层粉沙土浇水时必须分层分次进行，防止一次浇水过多，浸泡路基；（3）浇水必须分格进行，保证浇水均匀。7、碾压：浇水符合要求后，采用平地机进行精平，建议采用9 高速公路沙土路堤填筑施工工法25T以上的振动压路机进行粉沙土的碾压（静压）。碾压必须采取由外向内、由低向高的顺序，同时错1/2轮。碾压2遍，轮痕较明显时，采用压路机大排轴快速碾压1遍或采用胶轮压路机，尽量消除轮痕并保证表层碾压密实。8、其它要求：为了保证压实宽度和保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度，每侧应超出路堤的设计宽度30cm。必须大量及时提前浇水湿润粉沙土，要有足够的闷土（分散水分）时间。六、机具设备（见表1）机械设备组织按照一个施工作业面配备。表1机具设备序号设备名称规格型号数量（台）备注1推土机SD1622平地机PY20013压路机BM22524挖掘机卡特22025自卸汽车8～12T30运距12km以上机械以性能满足使用要求为准6洒水车6000L以内2七、劳动组织（见表2）施工人员配备按照两班作业制进行组织安排。表2劳动组织9 高速公路沙土路堤填筑施工工法序号工种人数（名）主要工作内容备注1负责人2施工组织协调2工班长2现场施工组织协调3机械司机14推土机、平地机、洒水车、压路机、挖掘机司机4汽车司机60自卸汽车司机、运送粉细砂5技术人员2技术指导、旁站6测试人员6测量放样、试验检测7普工16平整包边土、各类人工辅助性工作八、质量控制（1）填砂路堤质量控制项目、频率和控制标准见表3。表3填砂路堤质量控制项目、频率和控制标准序号项目质量标准检测频率检测方法1含水量在允许范围内随时测定烘箱法2外观无明显轮迹，无软弹、湿软现象发生全面随时观察3填筑厚度符合规定挖坑检查4压实度符合规定每200m检查4处灌砂或水袋法5包边土宽度不小于设计每200m尺量9 高速公路沙土路堤填筑施工工法检查2处（2）填砂路堤检验实测项目控制要求见表4。表4填砂路堤检验实测项目控制要求序号实测项目规定植或允许偏差检测频率检验仪器和方法1压实度（%）符合规定要求每200m4处灌砂法（水袋法）2弯沉值（0.01mm）符合设计要求按JTGF80/1-2004P附录1检查3纵断高程（mm）+10，-15每200m4断面水准仪4中线偏位（mm）50mm每200m4处经纬仪5宽度（mm）不小于设计每200m4处尺量6平整度（mm）15mm每200m2处×10尺3m直尺7横坡（%）±0.3每200m4断面水准仪8边坡（%）不陡于设计每200m4处尺量九、安全措施（1）必须采取行之有效的施工手段和防护措施，对粉细砂摊铺完成后要及时注水，防止造成沙尘飞扬对当地环境造成污染。9 高速公路沙土路堤填筑施工工法（2）对已经施工完成到94顶的填砂路堤施工区段应尽快安排96区路床石灰土封顶层施工，以免长期受风雨侵蚀，确保填砂路堤整体施工质量和施工安全。（3）在施工过程中，临时泄水槽必须及时设置并和路肩部位贯通，路肩部位30cm通常应高出有效压实部分20-30cm，形成临时挡水捻，确保雨水顺挡水捻流入临时泄水槽。十、环保措施（1）为防止风蚀现象，当路堤填至设计标高后，或有较长时间的停工时，必须对粉沙土顶面和边坡进行临时封闭，临时封闭的方法建议采用洒水保湿的方法，同时做好道路封闭，防止非施工车辆上路，破坏土路基。在路基交工时，粉沙土路基填筑的边坡必须进行正式防护，防护形式一般采取挂三维网格防护，并在网格内回填种植土植草。（2）路堤填至设计标高后，按设计的边坡坡度及位置，至上而下进行刷坡。刷坡下来的粉沙土，一般工程设计用作挡水埝。挡水埝合理布置，可防止周围的灌溉水或雨水流入路基范围内，又可防止高速公路的排水流入周围耕地，污染农田。对于填方大于5米的路基，每填筑2-3米，应及时刷坡，并进行拱形骨架防护，尽量减少雨水冲刷。对于填方在2-5米的段落，当填到2米以上时，应及时安装永久泄水槽，每填高1-2米，泄水槽及时顺接上延。所有进行拱形骨架施工的部位应及早安排植草防护，尽早实现生态防护。十一、效益分析9 高速公路沙土路堤填筑施工工法对本项目来讲，采用填砂路堤施工取代普通路基石灰改良土施工，不仅从施工进度上可以保证总体工期需要，也在一定程度上产生了一定的经济效益，而且在取土费用、征地费用、青苗补偿费用等有关费用可以大大降低和减少，经济效益相当可观。十二、应用实例此工法应用于郑州至民权高速公路郑州段第3合同段，由中交第三公路工程局有限公司承建。9 高速公路沙土路堤填筑施工工法9