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路基施工工艺排版-2

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'桩帽板施工工艺20桩帽板施工工艺1工艺特点施工工艺简单,基坑采用小型机械或人工方式开挖,桩帽板采用一般钢筋混凝土施工方法施工即可。2工艺范围桩帽板主要使用在刚性桩复合地基处理的桩顶部位,一般用于打入桩、压入桩等刚性桩桩顶。开始测量放样基础开挖桩头处理基底处理桩头基底检验钢筋绑扎立模板钢筋模板检验灌注混凝土混凝土养护混凝土检验不合格品处置结束钢筋加工不合格合格合格不合格不合格合格图1桩帽板施工工艺流程图3工艺原理对已成型的桩四周的基坑进行开挖并将基底压实,立侧模板绑扎钢筋,完成桩帽板浇筑;并对桩四周进行回填密实。这样桩和土体形成一个整体,达到提高基底承载力作用。4工艺流程见图1。5操作要点5.1施工准备(1)对已施工的桩体进行检验。(2)按施工图要求准备桩帽施工所需的模板、水泥、砂、石、钢筋等原材料。(3)进行室内配合比设计。5.2主要作业内容(1)基坑、桩孔挖填、护壁设置。(2)模板制安拆。(3)钢筋及预埋件制安。(3)桩帽混凝土灌注。5.3操作过程5.3.1开始采用人工或配合挖掘机开挖基坑。开挖时做好边坡防护。雨季开挖时,做好截、排水设施,钢筋统一加工,现场绑扎,采用大块钢模板施工。通过“顶拉结合”的方法加固,即模板内部设置拉筋,外侧支撑。混凝土集中制备,由混凝土搅拌运输车运送到位,混凝土输送泵分层灌注,插入式振捣器振捣,洒水覆盖养护。5.3.2基坑开挖-227- 桩帽板施工工艺桩基检测合格后采用人工或人工配合挖掘机开挖基坑,靠近桩头的部分由人工开挖,避免机械损伤桩头。按规范要求放坡开挖,机械开挖时预留30cm由人工清理,避免超挖。当地下水水位较高时,在基坑四周设置截水沟或在坑底设置排水沟、集水坑。为便于钢筋绑扎和模板安装,基坑底四周应分别留50cm左右的空间,基坑开挖到位后,按设计要求凿除多余的桩头,并按施工图要求留足桩头嵌入桩帽板的长度。基坑检查验收合格后方可进行下道工序的施工。5.3.3钢筋绑扎钢筋统一加工,现场绑扎。底层钢筋绑扎前,按施工图保护层厚度在钢筋下垫入水泥块。桩头的钢筋弯成喇叭形,钢筋的加工、绑扎及焊接方法参见相关工艺标准。5.3.4模板安装施工采用大块钢模板,安装前在清理干净的模板上满涂脱模剂。安装后的模板接缝小于2mm,大于2mm时重新调整模板并用胶带密封。采用“顶拉结合”的方法加固,内部设Φ16通长拉筋,拉筋套Φ20mm的PVC管。外侧用10cm×10cm方木斜撑模板外侧于坑壁上,起到双层保护作用。为防止模板向内倾斜,模板顶口用碗口式支架支顶。模板安装后在用水准仪测量放样,确定灌注高度,检查模板的几何尺寸及接缝等,监理工程师认可后灌注混凝土。详细内容参见相关工艺标准5.3.5混凝土灌注混凝土在搅拌站集中拌制,由混凝土运输车水平运送到位,混凝土输送泵灌注,插入式振捣棒振捣。灌注按水平方向分层进行,每层的灌注厚度30cm左右。振捣棒的移动间距不应超过振捣棒作用半径的1.5倍,与侧模应保持5~10cm的距离,插入下层混凝土5~10cm。每处振捣完毕后边振捣边缓慢提起振捣棒,即“快插慢放”,插入深度不超过振捣棒长度的1.25倍。避免振捣棒碰撞模板及钢筋。插入点均匀排列,排成“行列式”或“交错式”。振捣混凝土达到混凝土停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆为度。振捣过程防止漏振或过振发生。承台与墩台的结合面按规定设置接茬钢筋或连接石。混凝土振捣密实后1.5~24h内,不得受到震动。有水基坑混凝土凝结前不得被水浸泡。5.3.6养护采用洒水覆盖的方法进行养护,养护方法与明挖基础相同。5.3.7基坑回填桩帽板混凝土养护达到施工图标示强度后,利用冲击夯分层夯实回填基坑。防止偏压。5.4质量标准及检验方法5.4.1原材料及成品、半成品质量检验钢筋、水泥、矿物掺加料、细骨料、粗骨料、外加剂、拌制用水等按照相关规范和验收标准要求执行。5.4.2桩帽板混凝土施工质量标准(1)混凝土原材料质量要求。混凝土工程采用质量密度2200~2500kg/m2的普通混凝土。1)水泥宜选用普通硅酸盐水泥,掺加宜为矿渣或粉煤灰。在有硫酸盐中等以上侵蚀的条件下,混凝土也可选用抗硫酸盐水泥。不宜使用早强水泥。水泥应按进货批次,分批存贮于库房中。水泥由于受潮或其它原因而变质时,应及时运出场外;2)矿物掺加料应选用品质稳定的产品。在运输和存贮工程中应有明显标志,严禁与水泥等其它粉状材料混淆;3)细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用专门机组生产的机制砂,不宜使用山砂,不得使用海砂;4-227- 桩帽板施工工艺)粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石,也可采用卵碎石或卵石,不宜采用砂岩碎石。混凝土采用二级或三级级配粗骨料,粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量;5)外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。当将不同功能的多种外加剂复合使用时,外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂;6)粗、细骨料及外加剂均应符合国家及相关行业的混凝土材料的相关标准。(2)原材料存放及试验要求。混凝土所用原材料应按品种、规格和检验状态分别标识堆放。混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿渣粉或视混凝土性能要求添加硅粉等矿物掺加料。不同矿物掺加料的掺量应根据混凝土的施工环境条件特点、拌制物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。(3)制订施工技术方案。混凝土工程施工前,根据设计要求、工程性质、结构特点、环境条件等,制定严密的施工技术方案。(4)混凝土配合比设计。混凝土应根据强度等级、耐久性等要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行,留出足够的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时,必须重新选定配合比。混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比,提出施工配合比。对首盘混凝土的坍落度、泌水率、水胶比和拌制物温度等应进行测试鉴定。(5)混凝土拌制及计量。混凝土应采用强制式搅拌机拌制,计量系统对计量检定周期进行定期检定。设备经大修中修或迁移至新的地点后,必须对计量器具重新进行检定。每一工班正式称量前,应对计量设备进行检查。(6)混凝土运输。1)混凝土运输设备的运输能力适应混凝土凝结速度和灌注速度的需要,保证灌注过程连续进行,运输过程中确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。当运至现场的混凝土发生离析现象时,在灌注前对混凝土进行二次拌制,但不得再次加水;2)混凝土运输、灌注及间歇的全部时间不应超出混凝土的初凝时间。当下层混凝土初凝后灌注上一层混凝土时,应按施工缝进行处理。混凝土应分层灌注,不得随意留施工缝。混凝土灌注过程中,应随时对混凝土进行振捣并保证使其均匀密实。(7)温度控制。1)对于混凝土灌注时的模板温度、拌合物的入模温度、拆模时的温度及养护过程中的温度,应制定明确的控制方案,并有效实施;2)当工地昼夜平均气温连续3天低于+5℃或最低气温低于-3℃时,应采取冬期施工措施;当工地昼夜平均气温高于30℃时,应采取夏期施工措施。(8)拆模后的保护。混凝土拆模后,在混凝土强度达到施工图标示强度的75%以上且龄期达7天前,新灌混凝土不得与流动水接触。对海洋浪溅区以下的新灌注混凝土,应保证混凝土在养护期内并在其强度达到施工图标示强度以前不受海水与浪花侵袭。对盐渍土等氯盐环境中新灌注混凝土,应保证混凝土在养护期内并在其强度达到施工图标示强度以前不受氯盐侵蚀。6主要机具设备-227- 桩帽板施工工艺(1)基础开挖采用挖掘机配合人工施工。(2)模板支立、拆除采用汽车吊安设、支拆,人工配合。(3)混凝土施工采用搅拌站拌制、输送车运输、输送泵灌注。7作业组织见表1。表1劳动组织(双班作业制)序号工种数量职责1组长1指挥全面工作2高级技工1~2技术指导3中级技工2技术负责4初级技工5~6工艺操作合计118质量要求及控制要点(1)桩帽板混凝土施工质量要求见5.4.2。(2)桩帽板允许偏差、检验数量及方法见表2。表2桩帽板允许偏差、检验数量及方法序号项目允许偏差/mm检验数量检验方法1桩帽板平面尺寸±30按桩帽板数量5%抽样检验每块长、宽各迟量2点2桩帽板厚度+30,-20每块尺量4点3中心位置15测量纵横各2点9施工安全及环境保护9.1施工安全(1)施工机械使用、操作人员条件、检修保养、钢丝绳使用、起重吊装作业、施工用电、特殊环境中作业、既有线施工等应严格执行《铁路工程施工安全技术规程》。(2)对电工、机操工、起吊工、安全检查员等要培训,经考试合格后发给上岗证。(3)安全检查员要执行三查制度即工前检查、工中督查和工后复查,杜绝事故隐患。(4)施工作业人员和高处检修人员须佩戴安全帽,高出作业应系安全带。9.2环境保护(1)在距居民生活区较近的施工现场,须建立必要的噪声控制设施,如隔音屏障等。(2)夜间施工须领取“夜间施工许可证”。-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺21洞穴、陷穴处理施工工艺开始洞穴调查制定洞穴处理方案修筑地表及洞穴周边截排水设施洞穴处理灌浆填充清挖夯填砂石填充盖板加固桥涵跨越砌石封闭……洞穴处理检验结束合格不合格图1岩溶洞穴处理施工工艺流程图开始洞穴调查制定洞穴处理方案修筑地表及洞穴周边截排水设施洞穴处理检验结束合格不合格灰土回填灌浆压浆回填图2黄土陷穴处理施工工艺流程图洞穴分为岩溶、黄土陷穴,以及采空坑道、地窖、枯井、墓穴等人工洞穴。洞穴处理需清除浅溶洞中淤泥及其松软沉积物,铲除溶洞表面溶蚀部分,将洞壁倾斜部分做成台阶。采用填片石及水泥土组成的混合物回填密实。压浆加固处理,应按施工图要求或由现场试验确定配合比配置水泥砂浆,加固地基前,通过试验确定灌浆孔深度、孔距及灌浆压力等有关技术参数;按施工图要求布置钻孔,宜为梅花型布置,按施工图要求预留一定数量的检查孔,并按施工图要求进行质量控制和检测,利用灌浆孔进一步探明地质情况,当岩溶的范围和深度与施工图不符时,应及时反馈给有关单位。1工艺特点本工艺操作简单,处理效果直观。2适用范围适用于公路、铁路路基洞穴处理施工。3工艺原理及设计要求本施工工艺主要是采用填片石及水泥土组成的混合物将洞穴或陷穴回填密实,或通过锚固压浆处理等方式填充孔洞。4施工工艺流程4.1岩溶洞穴处理施工工艺流程岩溶洞穴处理施工工艺流程见图1。4.2黄土陷穴处理施工工艺流程黄土陷穴处理施工工艺流程见图2。5施工要点5.1施工准备(1)施工前应根据勘探资料,对施工地段进行地质核查。洞穴处理后,应有勘察设计、监理单位对处理范围、效果予以确认。(2)施工前应先疏排地表水,防止地表水下渗;当设计有特殊要求时,按施工图要求办理。(3)洞穴处理所用材料应符合施工图要求,进场时应进行现场验收。5.2施工工艺要点5.2.1岩溶洞穴处治施工方法要点(1)排离岩溶水。可-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺溶性岩石裂隙或孔洞中的地下水叫岩溶水。在可溶性岩石中,常有一些宽大的溶蚀裂隙分部不均、规模不等的溶洞以各种形式与地表水相联系,形成含水体系。在溶蚀基准面以上的岩溶水往往不流动,呈管状分部,大的形成暗河;水量和水位随季节的变化幅度较大;在溶蚀基准面以下的岩溶水往往形成水池或地下湖。岩溶地区开挖路基,常在边坡或路基上出现涌水现象。岩溶水有一定的径流系统,涌水量大,特别是山区的岩溶水,由于补给位置高,形成有较大的动水压力,宜疏不宜堵。排离岩溶水的工程措施应按规模、危害程度和处理条件因地制宜,确定合理的排水设施和位置,恰当的排水功能,利用地面排水沟渠相互配合,构成统一的排水系统。将危及路基的岩溶水排除,防止漫流、滞积或下渗,排离方法有疏导、截留、围埝、改道等。1)排离路基上方岩溶水。出现在路基上方、流量较大、地势较平缓的岩溶水可设排水沟截离路基,用明沟将水引入至涵洞排出;流量较大地势陡峭的岩溶水,用急流槽或吊沟将水引入边沟通过涵洞排出;流量小的岩溶水,宜用边沟排出;2)排离路基基底岩溶水。对出现在路基基底的岩溶水,流量较大的应设涵洞将水排出。有的孔洞平时无水,雨季或暴雨时出现冒水,其上不能直接填土,以免岩溶水逐步将土冲走而引起下沉或湿软路基。如果仅为不大的裂隙水或细小的冒水孔水,可设暗沟、渗流排出;3)溶蚀洼地岩溶水的自治。路基经过溶蚀洼地,洼地在暴雨时壅水,宜设路堤通过。填料应选用水稳性好的材料,路堤最少应高出洼地规定洪水频率计算水位0.5m。路堤边坡宜作防护。溶蚀洼地地势低,地表水往往通过落水洞排出,有的溶蚀洼地暴雨时消水量小于地表汇水量,或因消水洞被堵塞造成洼地积水,路基被淹没。(2)溶洞的处治施工方法。1)处理路基溶洞。应在搞清影响路基稳定的溶洞分布后分别对待,在保证安全的条件下,按施工方便可行、节约投资的原则选择处理方案。施工中遵守的一般原则如下;①对影响路基稳定的溶洞,无论采取何种方法处理,在施工中均不应堵塞溶洞水的出路。对路基基底的岩溶泉或冒水洞,不论采用什么方法排出,均应保证路基填土高度内的土石方不受浸润,并保证不受温差作用而使水蒸气上升,聚集在路面基层下;②对路基上方岩溶泉或冒水洞,可采用排水沟将水引离路基。对路基基底的岩溶泉或冒水洞,宜设涵洞、涵管将水排出,对流量较大的暗洞及淌水洞可用桥涵跨过;③路堑边坡上危及路基稳定的干溶洞,可用干砌片石或浆砌片石堵塞;对于路基基底或挡土墙基底的干溶洞,当洞口不大、深度较浅时,可采用回填夯实;对于洞口较大、深度较深的溶洞,应采用绕避或用桥涵跨越;当干溶洞顶板太薄或顶板较碎时,可采用加固或将顶板炸除以桥涵跨越;当溶洞位于沟边伏击且较深时,可采用钢筋混凝土板封闭,并应防止边沟水渗到溶洞内;④对于隐伏岩裂隙的处理,应根据物探报告提供的隐伏岩溶分部位置、埋深及裂隙方向,选择出一批表土层薄、裂隙较为发育的岩溶进行重点开挖验证。其目的是为了验证物探报告的准确性,确保路基的稳定,如物探报告不准应重新勘测。2)施工具体措施。①对岩溶水宜以疏导为主,采用因地制宜、因势利导的方法予以疏导。一般做法是与地下水道相联系的漏斗、消水洞处修建涵洞,因为这样的漏斗和消水洞内无填充物,它们往往随季节变化而出现间歇性或周期性的泄水与涌水,修建涵洞也有利于保证当地农田灌溉用水。涵洞与漏斗和消水洞之间根据具体地形可用钢筋混凝土明沟或蓄水池相连;②路线跨越过溶洞或是岩溶水时,如跨越条件好,应首选跨越形式。桥跨越适用于流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等,涵跨适用于一般岩溶泉。雨季暗河与地表水的汇流量较大时,桥涵过水孔径应满足排水要求;在跨越经常性积水而水又比较浅的溶蚀洼地时,可采用片石透水河堤;-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺③对有填充物的溶洞,可采用以下加固处理方法:对洞径小而浅的,清除洞内的填充物后,先用大块石堵塞洞口,再用片石混凝土填平;对洞径小而深的,采用钢筋混凝土板把洞封闭;对洞径大而浅的,全部清除洞内填充物后换填片石混凝土;对洞径又大又深的,洞内填充物多而不易清除,采取清除部分填充物并整平后,先填大块石,再填片石,然后夯填黏土做成土片拱,最后用浆砌片石拱跨封闭;④对路基范围内的地表坍陷,首先应查明坍陷的原因,一边采取相应的措施,如岩基未出露者,可采用黏土回填夯实;如岩基出露并见空洞洞口时,可采用大片石堵塞洞口,再用黏土回填土洞;⑤在加固岩洞时,经常遇到有关岩溶顶板的安全厚度问题,当设计没有要求时,一般可参照下列情况进行处理:当溶洞或暗河的顶板厚度大于10m,其下洞道的直径小于5m时,在顶板岩层完整的情况下,可以不进行处理,如顶板岩层破碎并有坍坠现象应考虑加固,或将顶板炸除,以填塞或架桥跨越,若洞内有水,应注意不要堵塞水流引起壅水。当顶板厚度大于10m,而洞道直径小于2m时,即使顶板岩层有坍坠现象,如为坚硬岩层,也可不作处理;⑥路基和建筑物地基由于密集的小型溶洞和溶孔等,造成岩体强度低或稳定性差的地段可采用灌浆加固。(3)施工注意事项。1)施工前应查明路基附近的岩溶情况及成因(如岩溶类型,发展规律,有水情况,溶洞顶板厚度及岩石破碎程度等),以便采取有效措施;2)对路基下危害性大的岩溶应将处理经过、施工方法及发现问题采取的措施等,随时记入工程日志,以被查考;3)路基附近岩溶的处理应根据检算决定;4)路基两侧取土坑离路基稍远一些并具有畅通的流水坡度,使水不致下渗到路基基底;5)当岩溶中遇到有软弱填充物质时,应视情况加以清除,同时应将岩溶表层的风化破碎层凿除再砌筑浆砌片石或灌注混凝土;6)在有水岩溶出入口,禁止弃渣堵塞,同时应做好排水准备,以免造成质量事故;7)对有水岩溶应采取疏导措施,不得任意堵塞其口。5.2.2黄土陷穴自治施工方法要点黄土陷穴对路基危害甚大,一般均需进行治理,根治的方法有以下几种。黄土陷穴区,对洞穴应根据分布位置、形状、深度、大小和发展趋势,采取回填夯实、灌(压)土浆、灌砂等措施。(1)按施工图做好防排水措施,避免地表水流入。(2)按设计采取灌(压)浆施工。1)清除浅陷穴中松软沉积物,并做成台阶状;2)灌砂。小面积的陷穴,可用干砂灌实,并用黏土封顶夯实,并改变地貌,防止雨水流入陷穴的位置;3)开挖夯填。这是最直观的最可靠的方法,根据洞穴的具体情况,可直接开挖回填,并用黄土分层夯实。或采取灰土回填施工,应将洞穴开挖,分层回填、夯实至设计要求;4)灌泥浆。洞身不大,但洞壁曲面不直且离路基中线较远的小陷穴,可用水、黏土、砂子拌制后,采用灌浆机反复多次灌注;5)压水泥浆。有时为了封闭水道,可用水泥浆。同时应改变微地貌,防止雨水流入陷穴的地方。加固处理时,应符合下列要求。①按施工图要求或由现场试验确定的配合比配置水泥砂浆;-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺②加固地基前,通过试验确定灌浆孔深度、孔距及灌浆压力等有关技术参数;③按施工图要求布置钻孔,宜为梅花型布置,地质钻成孔;④应按施工图要求预留一定数量的检查孔,并按施工图要求进行质量控制和检测;⑤开挖导洞或竖井进行回填。洞穴深,若明挖工程数量较大,可采用开挖导洞的方法,由洞内向外逐步回填密实。回填前应浆洞内的尘土彻底清扫干净,接近地面0.5m厚时,则改用黏土回填夯实。5.2.3人工洞穴处治施工方法及要点人工洞穴包括开矿采空区、窑洞、古墓、枯井、防空洞、墓穴、地窖等,这些坑洞,经过多年变迁部分已被堵塞,地表无痕迹,暗藏在地下,影响路基稳定。对人工洞穴处理,应按施工图要求进行处理,并符合下列要求:(1)检查坑洞内的环境,采取安全保护措施。对不稳定的坑洞应加强临时支撑。坑洞内有害气体和物质应予以排除。(2)揭露其表盖层,清除洞内沉积物。(3)采用水泥土或石灰土回填夯实;对于石质洞穴,采用片石混凝土回填。并视具体情况可采取压浆处理等措施。(4)对顶板不厚的坑洞,可挖开后用近处的同类土质或块石分层回填夯实。为了方便工作,也可挖斜井或竖井,分段进行回填处理。(5)对顶板较厚或小而直的坑洞,不能开挖时,可采用砂卵石浆、砂浆灌注或在坑洞顶布置适当试坑灌注。若洞顶支撑点稳定性好,可采用钢筋混凝土盖板封堵洞口。(6)对民用或农业用水的坑洞,可在其上游拦截入附近的桥涵绕行或直接修建涵洞通过。(7)采空区路基。对不宜采用堵塞处理措施的严重沉陷地段,可采用钻孔灌注桩基础与钢筋混凝土底梁通过。在较轻沉陷地段,路堑应按施工图预留沉降量,路堤应按施工图要求的地基预留沉降和路基加宽与路堤本体预留沉降一起加填预留沉降土。有些可采用灌浆法处理。灌浆材料为黄土、水泥、氯化钙(或水玻璃及粉煤灰)等。6主要机具设备根据洞穴工程的数量、规模及工期要求,选用的施工方法等条件,确定机械设备,一般相应设备有:基础开挖采用挖掘机配合人工施工;模板支立、拆除采用汽车吊安设、支拆,人工配合;混凝土采用搅拌站拌制、输送车运输,输送泵灌注;灌浆机械设备:钻孔机,灌浆泵,水泥砂浆、水泥浆搅拌机械等。7劳动力组织详细劳动力组织见表1。表1劳动力组织表序号工种数量职责1班组长1指挥现场各项工作2高级技工1~2技术把关3中级技工2~3技术负责4初级技工4~8技术操作5机械操作手根据设备确定人数8质量要求及质量控制要点(1-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺)岩溶洞穴地区,路堤填筑前及路堑开挖至施工图标示高程后,应结合勘探设计资料对施工地段进行地质核查。洞穴处理后,应由设计单位对处理范围、效果予以确认。(2)施工前应根据勘探设计资料和洞穴的具体地质情况,确定施工方案和施工工艺,制订质量保证措施,报监理单位审核批准后组织施工。洞穴处理前、后应分别测量、记录处理范围和高程。(3)严格按施工图规定的施工方法和要求进行洞穴地基处理。若施工前或施工过程中出现下列情况,应及时反馈建设单位或监理工程师,并按规定办理变更设计。1)施工前地质核查或施工过程中发现地质情况与施工图不符;2)在路堑路基面、边坡上出现较大或有水的、有较厚松软填充物的溶洞;3)施工中发现路堤地基的溶洞或查知有位于堑底未出露的溶洞。(4)黄土陷穴地区路基,对洞穴采取开挖回填夯实、灌(压)土浆、灌砂等处理措施时,应在处理范围做好排水设施,不使地表水流入。(5)灌浆时,应有符合环保要求的废浆隔离与回收设施,灌浆过程中应防止浆液渗漏,如有“跑浆”现象,应及时查明原因并处理。岩溶、洞穴地段路基施工前应做好引排地面水设施,处理范围内的地面、地下防排水、防渗措施应满足施工图要求,并符合环保有关规定;(6)洞穴处理所用材料应符合施工图要求,进场前应进行现场验收。(7)检验频率或标准。1)洞内填充物的清除深度应符合施工图要求。检验数量:对面积小于20m2的洞穴,每个洞穴抽样检验10处;面积大于20m2的洞穴,每个洞穴抽样检验20处;2)采用钻孔灌浆或灌砂处理洞穴时,其钻孔的布设形式、灌充数量和范围应符合施工图要求。检验数量:全部检验;3)采取回填法处理洞穴时,其回填范围及其端部处理应符合施工图要求,回填应分层夯填密实。用岩块回填不得有架空现象、压实质量应符合施工图要求;4)检查每个洞穴回填范围及端部处理情况。每回填层检验压实质量3点。采用砌体封闭洞穴时,砂浆强度等级应符合施工图要求,砌筑应与洞壁密贴,外露面应与路基面或基底、边坡面平齐;5)洞穴内修筑的支顶构筑物应密实;每个洞穴做1组砂浆或混凝土强度试件;6)堑内干小溶洞的处理,应符合施工图要求,对每个干小溶洞检验。9安全及环境保护措施9.1施工安全(1)施工机械施工、操作人员条件、检修保养、施工用电、特殊环境中作业、既有线施工等应严格执行《铁路工程施工安全技术规程》。(2)对电工、机操工、安全检查员等要培训,经考试合格后发给上岗证。(3)安全检查员要执行三查制度即工前检查、工中督查和工后复查,杜绝事故隐患。(4)施工作业人员和高处检修人员须戴安全帽,高处作业应系好安全带。9.2环境保护(1)在距居民生活区附近的施工现场,须建立必要的噪声控制措施,如隔声屏等。(2)夜间施工做到不扰民,严格按夜间施工措施组织施工。1)建立夜间施工领导值班和交接班制度,加强夜间施工管理与调度。在施工现场设现场值班室;2)制定夜间施工保证具体实施措施;3)施工现场设置明显的交通标志、安全标志牌、警戒灯等标志,标志牌具备夜间荧光功能,保证施工机械和施工人员的安全;4)施工现场有足够的夜间照明设备,保证施工照明强度要求,确保施工现场的安全。(3)-227- 洞穴、陷穴处理施工工艺灌浆施工时,应对周边河道、农田等进行观察,防止浆液通过洞穴管道流散而污染周边环境。-227- 岩溶地基处理施工工艺22岩溶地基处理施工工艺我国部分岩溶发育地区,岩溶漏斗、落水洞密集发育,在地表水灌入或下渗作用下,既有岩溶漏斗可能会进一步发展扩大或形成新的落水洞。当路堤基底处于这些地表塌陷不稳定区,需进行加固处理,基底注浆是一种有效方法。1工艺特点图1岩溶地区路基基底处理(注浆)施工工艺流程图施工准备测设监测点、布孔安装钻机开孔下套管固结钻进基岩终孔、注水试验质量检查孔口盖或混合器压力注浆、监测测设监测点、布孔质检清孔注水试验效果检查压浆结束物探验证质量评审定交验未满足结束条件合格有缺陷采用路基基底注浆工艺对岩溶地区路基基底处理简便有效。2适用范围本工艺适用于按设计要求对岩溶发育区路基基底进行注浆处理的工点。3工艺原理岩溶路基基底注浆主要是采用先探后灌、探灌结合原则处理。主要工程措施有:(1)由于岩溶发育的复杂性,应充分利用注浆钻孔作为勘探孔继续探查,查明后根据实际情况,对注浆范围、钻孔布置、注浆量、注浆工艺等加固措施进行相应调整。实行边探边灌、探灌结合的方法,按设计注浆孔数的20%作为施工导勘探孔,详细查明岩溶分布范围,岩溶通道等岩溶发育特征。(2)注浆孔采用“梅花型”布置,孔间距5m,加固厚度为基岩深6m,若施工过程中遇溶洞,应注浆至溶洞底板下1.0m。(3)注浆水泥采用PO32.5号普通硅酸盐水泥,水玻璃38~43Be’,模数2.4~3.0。水泥浆水灰比0.8∶1~1∶1。若遇溶洞通道、较大溶洞和裂隙处,视情况填充碎石、砂、水泥砂浆等骨料或采用钢筋混凝土盖板处理。4)注浆压力参数:在灰岩中为0.1~0.3MPa,至岩土界面附近逐步加大至0.3~0.5MPa,最大1.5MPa。4工艺流程岩溶地区路基基底处理(注浆)施工工艺流程见图1。-227- 岩溶地基处理施工工艺5操作要点(1)钻探孔施工工艺。布孔:根据现场调查和设计要求,现场定出线路中线后,采用仪测准确设置孔位,测出孔口标高。安装钻机:平整场地,设置机台,安装XU-100型钻机,调平机架、机体,因地物、管线影响时移动不宜超过0.5m。准备钻具:备好f108套管、钻头以及钻杆、岩心管等设备。开孔:钻孔孔径f110,采用f108钻头、岩芯管开孔。第四系土层采用干钻。下套管:第四系松散地层,边钻进边下套管;如成孔较好则钻入基岩0.5m后一次性下入套管。封套管:钻至基岩0.5m嵌入套管,用75号水泥砂浆封闭;孔口套管露出地面0.2~0.5m,孔口捣实密封。钻基岩:待水泥砂浆初凝后,继续基岩钻过,孔内一般采用清水循环钻进,非特殊情况不采用泥浆循环,如遇硅质灰岩或碎石团块即改用金刚石等钻进工艺。钻至溶洞充填物改用干钻并取样鉴定。终孔:钻至设计孔深度,经专业工程师自检后。请监理工程师检查同意方可提钻。用清水洗孔直至返清水。如不返水,冲洗时间不少于30分钟。然后拧孔口盖准备压浆。地质钻孔钻探严格按照《铁路工程地质钻探规程》(TB10014—98)执行。确保钻孔取芯质量:粘性土大于90%;碎石类土大于50%,岩溶、构造破碎带大于50%,完整基岩大于80%,孔底残留岩芯不超过20cm。认真作好钻探原始记录,资料完整、准确、干净。准确分层。岩芯排放整齐,贴上分层标签,妥善保管。每次进尺符合规程要求;分层界线偏差±5cm。准确描述岩溶发育情况,统计岩溶率,确定溶洞位置、发育程度及孔内充填物等特征。量测孔内初见及稳定水位,根据设计意图做注水试验。满足设计、监理提出的各项要求。(2)注浆孔施工工艺和技术措施。布孔:按设计排距、孔距,梅花形布孔。对设置的孔位进行统一编号钉桩。先钻边排孔,后钻内排孔。安装钻机:平整场地、机台后,设置XU-100型或XJ-100型钻机,调平机架、机体。开孔:开孔前先了解有无地下埋藏物,确认无误后采用f108岩芯管开孔钻进。如无取芯、取样要求可直接钻入基岩0.5m。下套管:钻至基岩0.5m后,下入f108mm套管,并嵌入基岩;套管出露地表0.2~0.5m。用75号水泥砂浆固结套管,并将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围串出,影响注浆效果。基岩钻进:待固结套管水泥初凝后,继续钻进。循环水应用清水,如遇岩层破碎或构造带使钻进困难时,可采用泥浆循环,但终孔前用清水冲洗,直至返清。钻进时注意岩溶空洞会出现掉钻具的危险,应量测空洞的深度、大小、充填物的情况。终孔:钻至基岩5米终孔,根据取出的岩芯确定岩溶发育特征,如未见岩溶发育则加深3米孔深;洗孔;按要求做注水试验;自检;请监理工程师验孔后,拧上孔口盖。注浆孔施工执行《铁路工程地质钻探规程》。做好钻孔原始记录,根据要求进行钻孔岩芯取样和岩溶发育记录、统计,以便制定注浆措施;成孔压浆时留备用钻机,进行清孔、处理压浆发生的孔内异常问题。(3)注浆工艺和技术措施。注浆施工按照《注浆技术规程》(YBJ44—92)有关规定与设计要求进行,压浆设备主要为HJ800型搅拌机、BW150型、SYB50/70、SYB50/50-1注浆泵。-227- 岩溶地基处理施工工艺设搅拌站:在施工段就近选取少占地、地势高、平坦、环境影响小、运输方便的位置设置搅拌站。备料:按设计要求,备足PO32.5号普通硅酸盐水泥,38~43Be’、模数2.4~3.0的水玻璃和磷酸氢二钠以及注浆管材等。并做好小样配比试验。注浆前准备:根据设计图及注浆孔岩溶发育程度,做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况;注浆孔孔口盖换上混合器(法兰盘),对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量,搅拌浆液不少于5分钟。注水试验:选取代表性孔进行注水试验,确定单位长度吸水量。注浆:遵循先边排,后内排跳孔注浆顺序;先稀后浓,依吸浆情况逐步加浓浆液,配比控制在1∶1~0.8∶1;压浆压力应在0.1~0.3MPa,岩土界附近逐步加大至0.3~0.5MPa,最大应不超过1.5MPa。当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时,采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1∶0.08。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处视情况充填碎石、砂、水泥砂浆浆液或钢筋混凝土盖板。如有岩溶发育但吸浆量少或不进浆时,先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道,再注浆。清孔。按设计要求,采用钻机在注浆完成1~2小时后进行清孔再压浆。确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。注浆结束。路基岩溶注浆的作用不同于堵水、防渗工程,单孔压浆结束除遵循规范、符合设计意图外,根据多年的实践经验和客观条件,综合以下条件可结束压浆。压力控制标准。当注浆孔口压力达到0.5~1MPa,浆液难以注入时。注浆量控制标准。单孔进浆量达到平均设计压浆量的1.5~2倍,且进浆量明显减少时。注浆范围控制标准。冒浆点超过注浆范围3~5m时。特殊条件控制标准。当注浆压力不大或降低注浆量,基地出现异常上鼓,应终止注浆,同时采用附近注浆孔“补偿”等措施。注浆结束后,经质量检查工程师检查,通知监理工程师检查确认终孔条件。将注浆孔填实封闭截割孔口套管,留下标记备查。最后清理场地,去除污染。(4)监测与测试。1)监测。为了对岩溶路基注浆施工的质量进行控制,避免施工造成环境的影响。施工时安排专人进行质量、环境的监测。施工前,调查每段工地的周边环境特征,依据设计注浆孔的布置,影响半径及范围设立监测点、控制点,注浆过程加强地面观测记录(水平位移、冒浆点位置、地面沉陷等)。每个压浆工班的孔口压浆工负责当班的地表观察,一旦有异常即停止注浆,分析原因并调整压浆工艺。调查施工区的井、泉、坍坑以及民居的生活水源分布,定期或日常进行水量、水质的观测、访问,确保生活用水的质量,农田用水无污染。2)测试。①试验。施工进场落实浆材料源后,即进行不同水灰比的小样配比试验,确定0.8∶1~1∶1的材料用量,以及双液压浆时,水玻璃与不同水灰比的水泥浆配比,和缓凝剂的掺量,便于施工工艺控制。②工程效果测试。为客观、快速、整体地检测与评价岩溶地基加固效果,采用经多年来工程实践证明行之有效的综合物探与注水相结合的测试方法。A注水试验。在注水试验前,量测孔内稳定水位后,进行孔内定量注水,观测单位长度吸水量变化幅度,压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3%~5%,即可判定达到压浆效果。B综合物探测试。压浆前、完工后遵循《铁路工程物理勘探规程》(TB10013—2004)-227- 岩溶地基处理施工工艺采用瞬态面波和四极电测深两种方法为主进行探测。瞬态面波法能快速、有效地对岩溶路基进行整体评价。检测点位置以注浆孔为准,波检波距为0.5~1m;炮检距5~10m;四极电测深法采用点距为5m。前后两次在同样的位置采用两种方法进行2~4个剖面的探测,然后进行对比:瞬态面波VR特征的变化、四极电测深频散曲线特征的变化和电阻率ρs值特征的变化。其评价判定结果见表1。表1评价判定结果表探测值压浆前压浆后结果rSrS压浆前rS压浆后rS压浆前>rS压浆后效果好rS压浆前=rS压浆后效果差VRVR压浆前VR压浆后VR压浆前>VR压浆后效果好VR压浆前=VR压浆后效果差频散曲线形态形态较差,频散严重形态较好,频散较少或无频散压浆效果好6主要机具设备岩溶注浆采用的主要机具设备见表2。表2岩溶注浆采用的主要机具设备表顺号机械设备种类规格型号产地1钻机XJ-100北京2搅拌机HJ800武汉3注浆泵SYB50/70河北4注浆泵BW150衡阳7劳动力组织突出施工重点,确保施工中技术力量到位,技术工种配套、齐全、数量充分,并略有富裕;根据工期目标和进度计划安排,确保各工序施工技术工种适当、数量满足进度要求;抽调精兵强将,确保工程质量;人员的分配及搭配合理、均衡。特殊工种人员,需经专业主管部门考核合格并签发的专业培训合格证或上岗证。8质量要求及质量控制要点8.1质量要求工程达到国家现行的工程质量验收标准及设计要求,工程一次验收合格率达到100%,对完工的岩溶路基工程的质量自检检测率达到100%。8.2质量控制要点(1)材料。各种材料到达工地必须由质量工程师进行验收,投入使用前必须按规范进行试验并将材料的质量检验结果报送监理工程师审查并在审查认可后方准投入使用。(2)钻孔。注浆孔位实际误差不应超过0.1m。(3)注浆压力及终孔条件。必须达到设计要求的压力及终孔条件。(4)注浆效果检验。采用综合物探与注水相结合的测试方法检验注浆效果。-227- 岩溶地基处理施工工艺8.3质量通病的处理对工程施工中易出现的“质量通病”采取质量检查员、工区长负责制。重点施工工序采用跟班作业的方法,控制质量通病的发生。对业主、监理在施工过程中提出的质量问题、管理问题,由项目经理负责,并及时采取纠正和预防措施。施工进场落实材料源后,即进行不同水灰比的小样配比试验,确定0.8∶1~1∶1的材料用量,以及双液压浆时,水玻璃与不同水灰比的水泥浆配比,和缓凝剂的掺量,便于施工工艺控制。施工时因受水文地质条件的影响,应及时调整混合比例。注浆过程中严格按照试验配比控制水泥浆及水玻璃浆液比例,以免发生堵孔现象,影响注浆质量。注浆前后,及时进行物探资料对比,检查注浆效果,对于未达到要求的,进行补充注浆。9施工安全、环保注意事项(1)钻机移位必须统一指挥。(2)钻机定位后必须垫实安稳,三脚架要有防滑措施。(3)注浆泵必须安装回浆阀,并保持畅通,拆除注浆管路时,应先打开回浆阀,释放压力。(4)钻孔前期,应做好对外协调工作,切实保证下部无管线,并制定切实可靠的措施,以保护好地下管线。(5)钻孔注浆时,要随时注意周围的地面情况,避免漏浆造成水污染。(6)注浆及注水试验时,要把废弃的水或浆液通过排水沟排入指定位置,沉淀过滤。(7)废弃材料清运至指定弃土场,不得随意放置。10工程实例宜万线DK140+720~DK140+880、DK141+220~+450、DK141+850~DK142+240和DK142+330~+430四段岩溶路堤位于构造剥蚀、侵蚀及溶蚀低山区缓坡和残丘,植被较稀疏,缓坡自然坡度为5 ~10°,多辟为旱地、机耕道和民房。岩溶洼地、岩溶漏斗、落水洞、溶沟溶槽发育;山丘多呈馒头状,山顶浑圆,为漏斗、落水坑密布的岩溶地形地貌。按照设计,以上四段岩溶路堤需进行基底注浆加固处理。现场根据设计要求进行了注浆施工,经检验均达到了设计及规范要求,安全、质量均得到了有效控制。现场施工情况见照片1和照片2。照片1岩溶注浆钻孔照片2岩溶注浆检测压力表-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺23铁路路基填土、填石路堤施工工艺“铁路填土、填石路堤施工工艺”是随着现代铁路交通的快速发展,路基工程的规模越来越大、重要性越来越高、技术标准不断提高,在总结以往的施工经验和试验研究,结合设计、施工技术规范的基础上,逐步完善和发展起来的,从而使路基工程的施工达到机械化、标准化的目的。1工艺特点(1)将填土、填石路堤施工过程划分为“三阶段、四区段、八流程”组织施工,变无序作业为有序化、标准化作业,使施工各工序有机地衔接,能充分发挥大型机械设备的效率,合理地利用空间和时间,提高了工效。(2)采用“工艺—品质”规定的模式和数理统计分析方法,分层填筑压实,分层检测报验签认,有效地分层控制管理,满足设计和施工规范指标,保证了路堤填筑的质量。(3)运用科学的检测标准和原理,采用现代先进的核子、电子检测设备、引入小直径承载板和沉降观测的试验方法,控制路堤填筑的压实度(压实密度和压实强度)。(4)通过施工前和施工过程中的试验检测数据分析,使每一工序都得到最有效的控制,使整个施工体系处于最优化状态。2适用范围(1)可广泛用于现代客运高速铁路以及重载铁路的路堤填筑施工。(2)可作为指导一般铁路和公路路堤施工之用。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理将路堤填筑施工按工厂化流水作业。从人力、物力、财力的投入到工程完工交验的产出,各工序都得到最有效的控制和有机的衔接,使路堤填筑施工工期、路堤质量和工程造价得到保证,从而达到路堤施工有序化、标准化和规范化的目的。3.2工艺设计要求3.2.1工艺中各种参数的确认要使路堤填筑施工达到有序化、标准化和规范化,就必须确认工艺中涉及的各项参数。(1)确定路堤填料的松铺系数和压实系数,在规定的填筑层厚和压实度下,每层的松铺厚度。(2)确定压实度与压实遍数的关系曲线、压实度与压路机走行速度的关系,从而确定在不同的机械组合中最优压实遍数与最佳压实组合。(3)确定施工时填料的最佳含水率和级配范围,以及控制方法。(4)确定最经济的机械组合,整平机械、压实机械和压实顺序,各机械的协调配合。(5)确定施工人员组成及分工。(6)确定每一作业段的合适长度。3.2.2设计要求通过最佳的机械、人员组合,获得满足工程施工要求最经济的、科学合理的施工组织设计,优质高效地完成施工任务。4施工工艺流程-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺不合格不合格是否核对设计横断面清理场地及地基处理挖台阶(陡于1:5)原地面碾压测量地面标高检验基底压实度分层上料摊铺平整检测松铺厚度及含水量碾压检验填层压实度是否填至设计标高调整含水量路基整修填料试验填方试验段检查验收图1铁路填土、填石施工工艺流程图铁路填土、填石施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工准备5.1.1设计文件复核施工前,详细阅读设计文件,复核设计图纸,进行施工调查、现场核对。按设计单位提供的测量资料,及时组织复测核实定位放线及加密工作,确保导线点、水准点准确无误。5.1.2技术准备(1)根据工程数量、工程特点及工期要求编制路基土石方工程实施性施工组织设计及施工方案。(2)测放路堤的施工边桩,在边桩外埋设护桩。(3)进行技术交底及相应技术培训工作,办理开工报告,会同监理单位进行开工前的全面检查。5.1.3材料试验做好路堤填料的取样试验,确定合格的填料以及合适的取土场。5.2施工便道前期设备进场。尽量借用既有道路,对既有道路要适时进行修整、加宽、加固等处理;需要新建的道路要达到满足施工车辆通行的需要,并设置好必要的交通标志。5.3路堤填筑试验段5.3.1做试验段的目的通过试验段的填筑施工,校验施工方案,获得针对本工程项目路堤的最佳填料级配和含水率范围、填筑层厚、松铺系数、机械配备组合、压实机械适宜的行走速度和最经济的碾压遍数、人员安排、施工时间等,用以指导本合同段全线路堤施工。5.3.2试验段施工(1)选择地质条件、断面形式具有代表性、适宜的全幅路段作试验段,试验段路基长度不小于200m。(2)清除试验段内的树木及树根、地表杂物、有机土或腐殖土等非适用土,平整(按设计做好横坡,以利于排水),碾压至设计密实度,完善排水设施。(3)测量出边桩、中线,用灰线标出5m×6m或近似的方格(根据每车的装载量计算确定,便于控制松铺厚度)。(4)一般要配置挖掘机、自卸汽车、推土机、平地机、压路机及洒水车等,根据实际试验段情况配备机械及型号和数量。做好试验段至取土场的距离、运输车辆的速度等记录。(5)安排专人指挥卸土于标示的方格内,按试验方案设计的松铺厚度控制每格倒土方量。然后先使用推土机初平,再用平地机精平进行摊铺。初平与精平时每10m左右插一花杆,花杆每-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺30cm一节标示,作为找平的依据。摊铺整平按先高后低、先两边后中间的原则进行单向作业,机械尽量不在施工段内掉头,确保摊铺平整度。人工配合将机械不能到达的边角、局部不平处人工整平;剔除或解小个别超粒径填料。(6)压实作业,碾压时,压路机行驶路线由外到内,遵循先慢后快、先弱后强、先两边后中间的原则,行走速度控制在1.5~3km/h内,轮迹通向重叠1/3轮宽、前后重叠1m以上。第一遍静压(来回为一遍),第二遍弱振,从第三遍开始强振碾压。(7)检测作业,从填料进场时试验员就要开始检测填料含水率,摊铺完要记录摊铺作业时间并再检测一次含水率,在每碾压一遍后均要记录作业时间和检测含水率、压实度、层厚,做好记录,直至压实度达到规定值为止。(8)调整机械组合、试验初始参数,再进行第二次试验(试验段一般要填筑2层以上)。5.3.3试验段成果报告将每层试验所得数据按对应关系绘制曲线表,然后进行对比分析、整理,得出试验结果,写出试验成果报告。将试验段确定的合理、经济的施工方案报监理工程师审查,签认后进行路堤填筑施工。试验中需得到的数据如下:(1)填料含水率变化。根据记录的施工检测时间、填料含水率,得出含水率随时间变化关系,得出施工时是否洒水或晾晒的时间长短、碾压机械作业安排。(2)碾压遍数与压实度关系。在填料的含水率达到标准试验的最佳含水量时碾压,压实度检测频率按照规范要求严格进行。(3)松铺、压实系数的确定。松铺和压实系数应根据试验段实际施工情况计算,作为正式施工的指导参数。5.4路堤填筑施工5.4.1施工准备(1)根据试验段成果,细化施工方案,划分路堤填筑段落、机械人员调配组合。核对土方填料的类别、分布,进行填料复查和试验。(2)将填筑范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少20cm内的草皮、农作物的根系和表土予以清除,并堆放在业主方指定弃土场内;同时调查填筑范围内溶洞、水井、水渠、管路、文物、道路、地下水位、原地面软弱状况等情况,并及时向设计单位、建设单位、监理单位报告,及时制定处理方案报批。5.4.2基底处理(1)对清除表层土的地面进行全面填前碾压,使其密实度达到规定的要求。用灌砂法或核子密度仪测定地基土层的密实度和含水量,判定地基土的承载力情况,将试验报告报送监理工程师审查。对承载力不符要求的进行处理。(2)路堤基底及路堤每层施工时必须按照根据试验路段确定的监理工程师批复的松铺厚度施工,并在路基两侧用花杆挂线施工。路堤基底及路堤每层施工完成后须报该层压实度、宽度、压实厚度、逐桩高程等资料,交监理工程师审核合格后,方可进行上一层填土施工,并将每一填筑段建一资料档案。(3)地面自然横坡于1∶5~1∶2.5时,将原地面挖成宽2m以上的台阶;地面自然横坡陡于1∶2.5时,按设计要求处理。(4)根据施工现场情况,结合设计的永久性排水设施,综合考虑好施工防排水问题,避免施工现场积水。5.4.3填土路堤施工-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺填筑前规划好作业程序和各种机械作业路线。填筑按试验段确定的施工工艺参数,纵向全断面水平分层填筑,其工艺程序是:按规定厚度及宽度铺虚土、用平地机刮平土、压路机粗压一遍、用平地机精确刮平、终压达到规定的密实度、自检合格后报请监理工程师签证、经监理工程师认可后填筑上一层。填筑时松铺厚度差不超过±50mm/100mm,现场快速检测填料的含水量在Wopt-2%~Wopt+2%后再碾压,若含水量超过时,晾晒至符合要求再碾压。若含水量小于Wopt-2%时洒水至达到要求再碾压,振动压路机碾压时,行驶速度宜用慢速,最大速度不宜超过3km/h,碾压时先静压一遍,弱振2遍,先慢后快,振动频率先弱后强,直线段由两侧向中间,曲线段由内侧向外侧纵向进退错行进行,行与行轮迹重叠压轮宽度的1/3,前后相邻两区段纵向重叠1.0~1.5m,上下两层填筑接头处错开3m,达到无漏压,无死角,确保碾压均匀。每层碾压完毕,按要求检测压实密度,达到设计要求后将该层的宽度、压实厚度、标高和压实度等检测资料报监理工程师审查批准后再进行下一层填筑。5.4.4填石路堤施工(1)逐层水平填筑,分层厚度50~80cm。石料强度不小于15MPa,石块最大粒径不超过压实厚度的2/3。(2)石料粒径超过25cm以上,采用人工铺填,大面向下摆放平稳,紧密靠拢,所有缝隙填以小石块或石屑填充。石料粒径小于25cm时可采用机械分层填筑,分层碾压。填石路堤使用重型振动压路机(重型凸轮碾或羊足碾,光轮压路机配合压光)分层洒水碾压。压实时继续用小石块或石屑填缝,直到压实层顶面稳定,石块紧密,不再下沉,最后光轮压路机压光后无明显轮迹,表面平整为止。(3)施工中压实度由压实遍数和沉降观测控制。压实遍数由现场确定,所测沉降差值符合要求后,将该层的宽度、压实厚度、标高和压实度等检测资料报监理工程师审查批准后再进行下一层填筑。5.5推荐的主要施工技术参数推荐的主要施工技术参数见表1、表2、表3、表4。表1铁路路堤填料使用范围填料类别名称条件说明不浸水部分浸水部分岩块硬块石宜宜软块石微风化(非泥质岩石)宜可弱风化可不宜强风化不得不得漂石土卵石土碎石土圆砾土角砾土细粒土含量小于15%,级配良好宜宜细粒土含量小于15%~30%,级配不良宜不宜细粒土含量大于30%可不宜粗粒土砾砂、粗砂、中砂宜宜细砂有防止振动液化和增强水稳性等措施宜可无防止振动液化和增强水稳性等措施可不得粉砂有防止振动液化和增强水稳性等措施可不宜无防止振动液化和增强水稳性等措施不宜不得黏砂宜不宜细粒土砂粉土、砂黏土宜不宜粉土、粉黏土可不宜黏粉土、黏土不得不得有机土严禁严禁-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺表2路堤填料复查频率试验项目填料类别颗粒级配液限、塑限相对密度击实试验大于5mm颗粒的单位体积重细粒土及粉砂、黏砂─10005000~10000─10005000~1000010005000粗粒土(粉砂、黏砂除外)10000─100010000─10000表3路堤施工铺填厚度与压实遍数参考值机械类型填料压实系数(Kh)地基系数(K30)最佳填层厚度(m)最少压实遍数型式自重(t)激振力(kN)压实松铺自行、振动12200黏砂土≥0.910.27~0.340.40~0.456≥0.860.35~0.400.54拖式、振动12370砂黏土≥0.910.24~0.280.35~0.406≥0.860.33~0.350.45~0.504拖式、振动13.5290黏土≥0.910.40~0.455~6≥0.860.40~0.453~4自行、振动14.8265粉黏土≥0.910.40~0.508~11≥0.890.40~0.506~9≥0.860.45~0.603~6拖式、振动13.5290砂、卵石土≥1.10.70~0.807~8≥0.90.70~0.805~6拖式、振动13.5290块石≥1.41.04~5≥1.11.03~4表4路堤填料的压实标准填筑部位填料类别铁路等级压实指标细粒土、改良土良土、粉砂砂类土(粉砂除外)砾石类碎石类块石类Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级不浸水部分(浸水部分)压实系数K0.9(-)0.9(-)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)地基系数K30(MPa/m)80(-)80(-)80(80)80(80)110(110)110(110)120(120)120(120)130(130)130(130)相对密度Dr-(-)-(-)0.7(0.7)0.7(0.7)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)-(-)空隙率n(%)-(-)-(-)-(-)-(-)32(32)32(32)32(32)32(32)-(-)-(-)注:1.路堤填料的压实标准:对细粒土、粉砂土、粉砂、改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标;对砂类土(粉砂除外)应采用相对密度和地基系数作为控制指标;对砾石类、碎石类应采用地基系数和空隙率作为控制指标;对块石类应采用地基系数作为控制指标。2.填石路堤施工时采用沉降观测判断压实度比规范的表观检查更直接、具体,根据现场施工经验证明是可行的。沉降观测是在正常的碾压结束后,按路段长度确定检测断面,在每断面布设5个点(用钢钉),然后用18T以上的光轮压路机静压测点(钢钉)一遍,用水准仪测量钢钉顶读数,接着安排压路机强振碾压测点区两遍,再同一台用水准仪测钢钉读数,根据前后两次读数差值判断路基压实度。水准仪架设位置要远离测区,不能受到压路机振动的影响。但最终验收时以规范规定的检测方法和标准控制。3.括号内数值为浸水路基的压实标准。-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺6主要机具设备路堤施工必须配备满足施工要求的机械和检测设备,才能进行施工作业。主要机械设备见表5。表5主要机具设备表序号设备名称型号、数量单位备注1挖掘机按需要配台打台阶、修整边坡等2推土机按需要配台摊铺、初平3平地机按需要配台精平4光、凸轮压路机按需要配台压实5洒水车按需要配台道路降尘及填筑洒水6破碎锤按需要配台大粒径填料时改小7劳动力组织路堤施工也必须配备满足施工要求的人员,确保施工计划和质量得到实现。详细配备见表6。表6劳动力组织表人员名称数量单位备注人员名称数量单位备注机械调度1人综合安排(可兼任)安全员按需要配人施工安全管理土方领工员按需要配人现场管理劳务工按需要配人配合路堤填筑施工试验员按需要配人检测测量员按需要配人机械操作手按需要配人熟练工8质量要求及质量控制要点8.1质量要求路基压实度符合设计文件要求、且每压实层平整密实无起皮、波浪和离析,路基宽度不小于设计宽度,路基顶面设计高程符合验收标准,工后沉降不得大于设计要求,路基线形顺直,边坡坡率不陡于设计坡率、且边坡稳定,路基面纵、横坡符合设计及验收标准。8.2质量控制要点(1)路堤宜用同一种填料填筑,以免产生不均匀沉降,混杂填料填筑不能保证填料种类特征和压实的均匀性,使其接触面形成滑动面或在路堤内造成水囊,故必须严格限制。如条件困难不得不用性质不同的填料填筑时,各种不同的填料应分开逐层填筑,同种类的填料填筑厚度不得小于50cm。渗水性差异较大的土石混合填料须分层或分段填筑,避免纵向分幅填筑,如确需纵向分幅填筑,则将渗水良好的填料置于路堤两侧,以利于路堤中部的水排出。(2)填料粒径最大尺寸不超过300mm或压实层厚的2/3,并应均匀分布。任何靠压实设备无法压碎的大块硬质材料,予以破碎或清除。(3)填挖交界处用人工配合推土机推出2m宽的台阶,以利填方与挖方之间的衔接。如果设计有土工织物,必须严格按设计铺设。分层填筑必须确保密实无拼痕,避免因填筑不当导致路基顺交接处开裂。(4)相邻作业段交接处不在同一时间填筑,则先填段按1∶1-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺坡度分层留台阶;如两作业段同时施工,则分层交叠衔接,搭接长度至少大于2m。(5)任何填料均不得采用倾填,分层厚度无论选择何种机械类型和规格,层厚不宜超过40cm。(6)水稻田或长年积水地带,应采用渗水土填筑。(7)路堤高度小于或等于5m时,可按平均堤高的0.5%~2%预留沉降量;路堤高度大于5m时,5m范围内仍按以上规定计算,另计入超过部分平均提高0%~1%的预留沉降量;用级配良好的不易风化块石填筑,并用重型机械压实的路堤,预留沉降量可按提高的0%~0.5%取值;路堤高度差在4m以内的地段,可按该段堤高的平均值计算预留沉降量对边坡高度大于12m的路堤,对地基土要认真检测承载力,按要求加固处理;应在填筑完成后选有代表性的断面进行路基面沉降观测,观测点宜设在边坡较高一侧的路肩附近,定期进行观测,用拟合沉降曲线法推算最终沉降量和剩余沉降量,并据以修正预留沉降量。对边坡高度等于和小于12m及停放期较短的路堤,可按上述影响因素比照同类路堤的观测推算结果取值,修正预留沉降量。必要时采用强夯、冲击夯进行加固处理。(8)填土路堤每侧按30cm加宽,施工放样时直接将加宽值计算在内。填石路堤按每侧50cm加宽,石块应大、小级配填筑;边坡部分应先用大石块码砌。9安全及环保措施9.1施工人员安全教育和管理(1)经常开展安全生产教育,经理部每月、作业队每周召开一次安全生产例会,总结上季(月、周)安全生产情况,布置下季(月、周)安全生产措施,并在例会上学习安全生产规章制度。(2)坚持每周不少于两小时的班组安全学习活动,学习安全操作规程,总结上周安全生产情况,制定本周安全生产措施。(3)对新工人进行上岗前的安全基本知识培训教育,取得上岗证后方可上岗,并以“师带徒”的形式在实践过程中熟练技能和安全操作规程。对特殊工种人员必须经培训取得专业上岗资格后方可上岗操作。9.2周边环境安全保护措施(1)注意保障沿线水电设施安全,施工现场布置要符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求。(2)现场道路要平整、坚实、保持畅通,危险地点悬挂规定标牌,夜间行人经过的坑、洞应设红灯示警,施工现场设置大幅安全宣传标语。(3)现场的生产、生活区要设足够的消防水源和消防设施网点,消防器材有专人管理不得乱拿乱支。(4)各类房屋、库棚、料场等消防安全距离符合公安部门的规定,室内不堆放易燃品;严禁在木工加工场、料库等吸烟;现场的易燃杂物,随时清理,严禁在有火种的场所或其近旁堆放。(5)施工现场的临时用电,严格按照安规执行。(6)施工中如发现危及地面建筑物或有危险品、文物时,应立即停止施工,待处理完毕方可施工。(7)在交通路口及弯道和会车处设置醒目的交通标志,必要时安排专人指挥交通;对作业人员要有计划的进行安全教育和学习,确保施工安全。9.3文明施工(1)-227- 铁路路基填土、填石路堤施工工艺工程实施时,严格遵守《建设工程现场文明施工管理暂行规定》并积极争创文明施工工地。(2)场地设置施工标示牌,标明建设工程名称、规模及业主、设计、监理、施工单位名称和施工单位负责人,总工程师以及工程开工、竣工日期、施工许可证等。(3)实行责任承包制,将文明施工与各作业组的管理人员工资考核挂钩。9.4环境保护措施9.4.1水土流失防治措施(1)在整个施工期间始终保护工地的良好排水状态,修建必要的临时排水渠道,并与永久性排水设施相连接,且不得引起淤积和冲刷。(2)开挖土质边坡要及时采取防护措施,防止雨季到来时水流对坡面的冲刷而影响排水系统,减少对附近水域的污染。(3)施工时要采取有效措施,防止施工所占用的土地或临时使用的土地受到冲刷,防止施工中开挖的土石材料对河流、水道、灌溉渠或排水系统产生淤积或堵塞。(4)施工中设置的临时排水系统,要最大限度地减少水土流失及水文状态的改变。9.4.2居民区农田、耕地防尘保护措施(1)在施工区域内随时进行洒水,减少降尘。(2)易于引起粉尘的材料要遮盖或适当洒水润湿,运输时要用帆布及类似遮盖物覆盖。(3)在混凝土搅拌站、轧石场等有粉尘产生的施工场地配置防尘设备。9.4.3驻地环境保护措施(1)驻地内环境卫生保持清洁,并适当摆放些盆栽花木或移植一些花草,以美化环境。(2)生活垃圾定期统一收集运到指定的地点堆放或处理,不乱扔乱放。(3)驻地内生活或生产物品要堆码整齐,标识清楚。-227- 粉煤灰路基填筑施工工艺25粉煤灰路基填筑施工工艺粉煤灰作为路基填筑材料有其自身的许多优点和不足。粉煤灰的自重轻,适合于填筑地基强度不高的软弱地层路基,减少沉降;粉煤灰路堤的强度高,内摩擦角大,使得其路基强度和稳定性很好,尤其粉煤灰本身具有的活性物质,使得后期强度越来越高;粉煤灰在施工过程中压缩变形较大,压实后的粉煤灰的压缩性小,后期变形较小,能减少建成后路堤的沉降量;因为粉煤灰是一种多孔颗粒材料,其透水性好,固结快,往往雨后含水量仍在最佳含水量左右,便于雨后尽快恢复施工。由于粉煤灰的众多优越性,在路基填筑施工中逐渐得到大范围推广使用。另一方面,粉煤灰基本无塑性,干燥时呈粉末状,其路堤裸体边坡很难保持形状;粉煤灰的毛细水作用影响大,将会导致地下水升高,不利于路堤及边坡的稳定。1工艺特点施工简便,适合雨季施工;充分利用工业废料,变废为室。2适用范围本工艺适用于新建、改建高速公路粉煤灰路堤工程施工。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理根据粉煤灰的特性,作为路基填料,路基断面主要采用两种形式:即全部采用粉煤灰(纯灰)填筑和部分粉煤灰(灰土间隔)填筑。所谓纯灰填筑并非完全使用粉煤灰,而是用粉煤灰填芯,外包粘性土,称为“包芯法”;灰土间隔为一层或多层粉煤灰加铺一层土,相间填筑,称为“分层法”。这两种方法在技术、质量上要求相同,在施工工艺上基本相似。3.2设计要求根据《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》(JTJ016—93)规定,两种方法都需要设置土质路拱、封顶层、土质护坡,边坡高以5m为界,上下不同坡率,一般上边坡1∶1.5或2.0,下边坡1∶1.75或2.0。灰土间隔路堤因其中有粉煤灰层,透水性好,在路堤中形成侧向排水通道,有利于使用含水量较大的过湿土填筑路堤。但是间隔填土往往受粉煤灰材料含水量偏高的影响,给土方施工、碾压带来困难。粉煤灰质量检测粉煤灰的储运摊铺平整压实粉煤灰的养护图1粉煤灰路基施工工艺流程图压实度检测4施工工艺流程粉煤灰路基施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工准备5.1.1材料(1)粉煤灰是指热电厂燃煤发电排出的湿排灰(池灰)和调湿灰(干灰掺水调湿)的硅铝型底钙粉煤灰。粉煤灰粒径在0.001~2mm之间,小于0.074的颗粒含量应大于45%。粉煤灰的烧失量不大于12%。粉煤灰在使用前应进行有害物质的含量试验,避免有害物质超标、污染环境。(2)护坡土料宜采用透水性能良好的黏质土。(3)封顶层宜采用黏性土、石灰土、二灰土等材料。-227- 粉煤灰路基填筑施工工艺(4)施工用水可采用洁净的河水、湖水和井水。5.1.2作业条件(1)在粉煤灰路堤填筑之前,应将路堤范围内的原地面的淤泥、腐植土、杂草、农作物根茎、树根等清理干净,回填符合要求的土、粗粒料,并分层碾压至设计标高和横坡,碾压至规定压实度。(2)施工前应截断流向路堤作业区的水源,并应在护坡道外侧的适当位置开挖临时排水沟,保证施工期间的排水。(3)粉煤灰填筑前,在与桥涵等混凝土结构、金属结构物接触处,应在结构物表面均匀涂刷一层沥青,以防腐蚀。5.1.3技术准备(1)施工单位应全面熟悉设计文件,进行现场核对和施工调查。(2)编制施工组织设计并报监理工程师审批。(3)按设计图表复核中线、定出路堤坡脚、护坡道及边沟等具体位置。(4)进场粉煤灰应进行烧失量、密度、含水量、击实等试验。5.2操作方法5.2.1粉煤灰的储运(1)粉煤灰含水量宜在灰场调节后再运到工地直接摊铺碾压。过湿的粉煤灰应堆高沥干或路堤上翻晒,过干的粉煤灰应在摊铺前1~2d在堆料场中洒水闷料,视运输距离和气候条件将含水量调节到略高于最佳含水量范围。(2)堆料场应设有洒水设备,以利控制,调节粉煤灰的含水量,并防止干灰扬尘污染环境。(3)粉煤灰的颗粒组成以及最大干密度和最佳含水量有显著差别的灰源应分别堆放,分段填筑,分段检测。(4)运输宜采用封闭式自卸汽车运输。5.2.2粉煤灰的摊铺平整(1)按设计要求铺筑土质或粒料隔离层,隔离层顶的路拱横坡度不宜小于2%,碾压应达到规定的压实度。(2)试验段隔离层验收合格后,恢复路基中线,施放护坡土的内外边线及盲沟位置,内边线略宽些,以保证护坡土的填筑宽度。(3)先填护坡土。按照一般路基填土施工方法填筑护坡土,即在护坡土填筑范围内,自卸车卸下护坡土,用推土机摊铺、平地机整平,松铺厚度由试验确定,一般控制在24cm,摊铺平整后测其含水量,含水量控制在最佳含水量的±2%以内。紧接着进行碾压完成后再填粉煤灰。(4)后填粉煤灰。粉煤灰路堤采用水平分层填筑法施工。当分成不同作业段填筑时,先填地段应分层留台阶,使每个压实层相互重叠搭接,搭接长度应大于1.5m,保证相邻作业段接头范围内的压实度。(5)摊铺前应在路堤中心、路堤边缘等处设置松铺厚度控制桩来控制摊铺厚度。粉煤灰的松铺系数应通过试验确定,无实测资料时,可按下列数值选用并在施工中给予调整。推土机摊铺:1.2~1.3。平地机摊铺:1.1~1.2。(6)已摊铺的粉煤灰因故造成过湿或过干,应晾晒或喷洒水分调整含水量,以达到1.0~1.1倍最佳含水量为度。(7)测定护坡土与粉煤灰的含水量符合要求后,进行找平工序,由两测向路中心刮平,刮平后做不小于2%的横坡以利排水。(8)-227- 粉煤灰路基填筑施工工艺由于护坡土与粉煤灰的松铺系数、填层厚度不同及粉煤灰含水量大等特点,护坡土与粉煤灰不能同步进行,护坡土应先填先压,粉煤灰的压实顶面应适当高过护坡土压实顶面,以便形成横向排水坡度。填筑顶面高度以填筑层数来调整。5.2.3粉煤灰的压实(1)摊铺后的粉煤灰必须及时碾压,做到当天摊铺当天碾压完毕。碾压时,应使粉煤灰接近最佳含水量。(2)粉煤灰路堤应分层填筑,分层碾压,宜采用振动压路机碾压。压实厚度应根据压实机械的种类和压实功能的大小而定,事先应进行碾压试验。一般中型振动压路机,每层压实厚度一般在20~25cm之内,重型振动压路机,每层压实厚度一般在30~35cm,不宜太薄,也不能太厚。(3)粉煤灰碾压,应遵循先轻后重原则。静压1~2遍后用平地机精平,再振动碾压3~4遍,最后静压1~2遍。碾压完毕应及时检验压实度,符合规定要求后方可继续填筑上层。(4)碾压的顺序应遵循先低后高的原则,直线段由路边向路中心碾压,曲线段由弯道内侧向外侧碾压。碾压速度,静压时速1.5~1.7km/h,振动碾压以2.0~2.5km/h为宜。碾压的轮迹应相互搭接,后轮必须超过两段的接逢。(5)对道路的局部边角地带等不能使用压路机碾压的部位,应采用小型手扶式振动压路机、平板振动夯进行碾压夯实并达到规定的压实度。(6)不同施工段填筑时,先填筑地段分层留台阶,保证搭接长度为150cm。使每个压实层相互重叠搭接,保证相邻作业面接头范围内的压实度。5.2.4粉煤灰的养护经检验达到要求压实度的粉煤灰压实层,如暂时不能立即铺筑上层粉煤灰,应适量洒水湿润,防止表层干燥松散。如较长时间不能继续施工,应进行表层盖土封闭处理。5.2.5排水盲沟在第一层边坡土碾压成型后,立即进行测量放样,定出盲沟的中心点位置,按照设计尺寸开挖盲沟槽,然后在沟槽里先铺上300g/m2或设计要求规格的无纺土工布,再填满碎石碾压。为防止排水盲沟的淤塞,将碎石包裹紧密,一端紧贴粉煤灰,另一端刚好露出包边土外。5.3季节性施工5.3.1雨季施工(1)雨季施工应适当缩小工作面,采取随摊铺随压实的方法,尽量做到当天施工当天完成。(2)应及时挖好护坡临时排水沟,排除表面的积水,以免影响上层铺筑。对湿软的局部地方,要采取翻晒或挖换处理。(3)堆料场应修建临时排水设施,保证场区无积水。(4)粉煤灰路堤应分层填筑,每一层的表面应做成2%~4%的排水横坡。(5)粉煤灰路堤施工中遇到降雨,要立即用机械摊平排压并作出横坡或将粉煤灰堆成大堆,存于高处,并用塑料布或彩条布覆盖严密,以免雨水浸泡。5.3.2冬期施工粉煤灰不宜在冬期施工。5.4成品保护(1)铺筑上层时,应控制卸料汽车的行驶方向和速度,不得在下承层上调头、高速行使、急刹车等,以免造成松散。(2)当粉煤灰路堤因故较长时间不能继续施工时,应进行表层覆土封闭并碾压密实,作好路拱横坡,以利表面排水。应保持路基排水设施的完好,加强日常养护工作。复工前,路堤如有损毁,应按设计要求进行整修。(3)当停止填筑时应禁止或限制车辆行驶并适量洒水湿润,防止表面干燥松散。-227- 粉煤灰路基填筑施工工艺(4)严禁车辆进入处于养生期间的路段。6主要机具设备6.1主要机械设备推土机、平地机、装载机、压路机、平板振动夯、自卸汽车、洒水车或其他洒水设备等,根据现场工程规模、工期、粉煤灰运距等因素确定数量。6.2主要检测试验设备全站仪或经纬仪、水准仪、钢尺、灌砂筒、环刀、平整度检测仪、弯沉仪等。7劳动力组织每个班劳动力组织见表1。表1劳动力组织表人员名称数量单位备注人员名称数量单位备注机械调度1人综合安排(可兼任)安全员1人施工安全管理土方领工员1人现场管理劳务工按需要配人配合路堤填筑施工试验员2人检测测量员3人机械操作手按需要配人熟练工8质量要求及质量控制要点8.1基本要求(1)施工原始记录完整齐全。根据材料试验报告核查所用各种材料的各项性能指标,应符合设计规范要求。(2)每层的压实厚度、含水量、压实度等,应符合设计或规范要求,检验报告齐全,频率符合规定。8.2外观要求(1)路槽表面平整密实,无湿软、弹簧等现象,没有明显的碾压轮迹。(2)路堤边坡顺直,曲线圆滑,坡面平整稳定。(3)路拱平顺,排水良好。(4)盲沟布置合理,无阻塞。边沟顺畅,路堤无浸泡。(5)实测项目应符合《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004)对路基填筑质量要求的93、94、96区标准规定。(6)进行抽样检查必须是随机的,不能带有任何倾向性,实测项目分为路堤、路肩、边坡和边沟等项目。8.3质量控制要点(1)粉煤灰的各项检验指标是否满足作为路基填料的要求。(2)粉煤灰含水量的控制。(3)摊铺的厚度控制。(4)碾压遍数的控制。9安全及环保措施9.1安全操作要求(1)封闭施工现场,非施工人员不得进入施工现场。(2)悬挂醒目的禁行标志,设专人引导交通,看护现场。-227- 粉煤灰路基填筑施工工艺(3)机械停放场地应配备足够数量的灭火器材,机械操作人员必须掌握所配备的灭火器材的使用方法。(4)机械作业时,必须设专人指挥,机械操作手必须持证上岗。操作人员严格按机械操作规程操作。(5)机械做到定期维护保养,保证设备的完好率。9.2环保注意事项(1)施工垃圾堆放到固定地点并及时消纳,污水排放要封闭管理,尽可能的接人当地的污水排放系统内。(2)对施工噪声应进行严格控制,最大限度的减少噪声扰民。(3)对粉煤灰应经常洒水,保证表面湿润;运输时宜采取封闭措施以减少扬尘,保护周围环境。(4)施工临时道路定期维修和养护洒水,防止扬尘。10工程实例河南安林高速公路一标主线全长6.35km,另有大互通立交一处。全标段地基较软弱,路基平均填高4m,最高约8m左右,大部分路基设计为粉煤灰填料。材料为安阳县电厂排放的粉煤灰,质量满足要求。10.1粉煤灰路基设计参数护坡土设计宽度为2.0m,隔离层采用砂砾等透水材料,盲沟为40×50cm砂砾填筑,按水平间距10m设置。路基顶面为填土封层。10.2施工参数(1)粉煤灰路基施工。采用15t自卸汽车运料,推土机和平地机摊铺,22t振动压路机碾压。松铺厚度35cm,压实厚度30cm;碾压遍数:压路机先静压1遍,振动碾压3遍,最后再静压1遍,共碾压5遍,可达到93区粉煤灰路基填筑标准要求;压路机先静压1遍,振动碾压4遍,最后再静压1遍,共碾压6遍,可达到94区粉煤灰路基填筑标准要求。(2)施工中,填料含水量控制在最佳含水量1%~3%范围内、松铺系数控制在1.15,压路机行进速度控制在1~2km/h。(3)填料。粉煤灰;最佳含水量47.4%,最大干密度1.01g/cm3。10.3使用效果该段路基于2005年下半年至2006年上半年施工,2006年下半年施作路面工程,2006年11月开通,至今路面平顺,经长期沉降观测,地基有少量下沉,粉煤灰路堤本体几乎没有沉降,效果良好。结构断面型式(见图2)。图2结构断面型式图-227- 软土地基路堤填筑施工工艺26软土地基路堤填筑施工工艺软土地基是指压缩层主要由淤泥及淤泥质土、杂填土或其他高压缩性土层组成的地基。在软土地基上施工路堤与一般路堤施工区别在于如何控制路堤填筑速度,匀速加载,使软土地基排水固结(结合软土地基处理措施),避免出现路基盆型沉陷、失稳和路桥沉降差问题。1工艺特点1.1地基处理软土地基处理按加固机理分为排水加固、挤密加固、压实加固、换填加固和改善地基受力加固五种。1.1.1排水加固在软弱的地基中,设置竖向排水体,在堆土加载的情况下,使土体中的水沿竖向排水体排出,从而加速土壤固结和地基的沉降,因而使地基强度增加。它可以在较短时间内解决以下问题:(1)软土地基的沉降问题。使地基在加载预压期间,基本完成沉降,克服结构物在使用中产生沉降或差异沉降。(2)稳定问题。竖向排水体在预压过程中,地基的抗剪能力增强,从而提高地基的承载力和稳定性。竖向排水体一般有短密砂井、长砂井、袋装砂井和塑料排水板等。该种软土地基处理方式先在地表上铺筑砂垫层,以增加水平排水面,提高软土的承载能力,以便机械摊铺砂垫层及造孔。这层砂垫层在外荷载的作用下,能加速排水进程,缩短固结时间。它的厚度视软土表面的情况以及造孔设备所需承载强度而定。在竖向排水体形成后,堆载预压是排水固结的最后一道工序。能否达到预期的固结效果,有赖于正确的预压措施。采用堆载预压,堆载的面积要足够,其底面积也应适当扩大,以保证建筑范围内的地基得到均匀的加固。其次要严格控制加载重量及速率,以保证在各级荷载下,地基不产生滑动的剪切变形。同时也要避免部分堆载过高而引起地基的局部破坏,影响地基的稳定性。因此在堆载预压中,要随时观测预压下沉情况以及侧向位移情况,以便根据观测资料,加以研究以及采取措施。但堆载第一次加载绝不允许超过软土的极限填筑高度。堆载预压是在竖向排水体上填筑不超过软土极限填土高程的填土,待其沉降稳定之后,再行填筑,如此反复的进行。真空预压法是堆载预压法的改进,特点是取消堆土及固结完成之后的弃土。1.1.2挤密加固物理加固法(如挤密砂桩),该方法是在高含水量的软弱粘性土中,机械形成大直径的密实砂桩,除仍起排水固结作用之外,还起到桩的作用,造成复合地基,从而增加软土地基的强度,提高其承载力,防止地基滑动。其原理是荷载应力产生向桩集中现象,挤实土壤中的挤密砂桩和加速排水。挤密砂桩一般比砂井的直径大,在施工中,如何确保砂桩的直径和砂桩中的砂的压密是衡量工程质量的关键。挤密砂桩作为承重桩与地基共同组成复合地基,一般情况下,不再采取预压方式来提高软土地基的承载强度。因此桩的直径、间距以及砂柱本身的压密程度,是影响软土地基处理效果的主要因素。-227- 软土地基路堤填筑施工工艺化学加固法(如生石灰桩、深层搅拌桩等),该方法利用水、石灰、水泥等材料作为主要固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的符合使用要求的复合地基。1.1.3压实加固利用软土表层硬壳加固。沉积于丘陵谷地,江、湖、河泊及海滨地带的软土,在自然和人为的作用下,软土表层容易形成一定厚度的较软土强度大而又比普通土层的承压强度低的土层,这就是软土的硬壳层。软土区的硬壳层,由于土体的连结力增加,土体承受的能力也增加,起到应力扩散作用,从而减小传递到硬壳层以下的可压缩软土层的应力,减小差异的沉降。由于硬壳的作用,提高了土壤的承载能力。因而路堤填土的极限高度得到增加,硬壳层的厚度增加,地基固结度也相应得到增大,地基的沉降幅度得到减小。软土层的硬壳层,因其含水量一般都超过土壤密实的最佳含水量,故只能作轻量级的碾压。如果采用加强碾压,则可能使下层土壤之水重分布,使硬壳层含水量增大,强度降低。在软土区的硬壳层上施工时,应根据硬壳层的厚度及其含水量,采用恰当的施工方法,使硬壳本身的强度有所增加,而不致降低。施工中,以不扰动原土壤结构为宜。强夯法加固,其机理有三。(1)加密作用。通过强夯,将土层中的空气或气体排出于土层之外使土体得以加密。(2)固结作用。水稳性良好的土壤,在强夯作用之下,土颗粒间的水或其他流体在强夯作用之下得以排出,土壤因此得到固结。(3)预加变形作用。在强夯作用之下,各种类型颗粒成分重新排列。1.1.4换填加固机械挖除加固,如果软土层不太深(一般在2m左右)时,宜将软弱土壤全部清除。清除的断面宽度,需考虑因路堤加高边坡顺延所增加的宽度以及软土外边边坡能短期稳定而不妨碍回填施工所需的宽度。对于全清除地段,除在回填之前进一步疏通排水设施之外,其他则按一般路基施工方法进行;但对局部换填的软土地区,由于土壤含水量高,土基的承载力极低,在施工时,无论是挖取或填筑,都须由近及远,逐次进行。换填第一层时,宜选用颗粒均匀,水稳性优良的土,绝不宜回填大块的石料和矿料,以免大块材料因受集中载荷而坠人软土层中,失去加强层的作用。当需用大块材料回填时,其与软土相接触的一层,须先换填一层相当厚度的颗粒均匀、水稳性良好的细集料。这一层的厚度应视软土的承载能力和使用的机械而定,但一般为30~100cm。它首先是起隔层作用,均匀扩散应力,当回填大块石料时,就会因有此层,而不致石块坠入软土层中;更重要的是使一般机械能在已回填的砂层上进行施工,而不产生集中应力。爆破排淤加固,利用炸药的瞬间炸破力,将软土、泥沼、泥炭等扬弃于路基范围之外,然后回填强度较高的渗水性土壤。这种施工方法,较一般方法换填深度较大,工效较高,工程进度快。它的适用范围是软土层厚较厚,路堤较高,且施工紧迫,工期短。其作用是使路堤在施工中,基本完成沉降量,使所筑的路堤处于稳定状态。爆破排淤分先填后爆和先爆后填两种。先填后爆是先在软土地基上填筑低于极限高度的路堤,再在基底下爆破。先填的路堤,随爆随沉,避免回填。先爆后填适用于软土的液性指数较小,软土本身有较大的承载强度,爆破之后,软土回淤较慢。采用这种方法如果能有推土机配合,效果将会更好。同时事先要准备好充足的回填材料,在爆破之后,立即回填。在施工布置上,要做到随爆随填,填满再爆,爆后即填以免回淤和积水。-227- 软土地基路堤填筑施工工艺抛石挤淤加固,对常年积水的洼地、鱼塘,排水困难,地基为软弱土壤,承载力极小,且近于流塑状态,厚度较薄,其下有较硬的承载层,表层无硬壳层,所抛片石能沉达底部时,适于抛石挤淤方法修筑路基。抛石挤淤应根据路堤断面及所处地形施工。一般情况下,应从路堤中部开始,使中部先从积水洼地露出之后,再渐渐向两侧扩展,以使淤泥向前及两侧挤出。当软土或泥沼底面有较大横坡时,抛石则应从较高的一侧向低的一侧扩展,同时在低的一侧宜多抛填,使所筑路堤处于稳定状态。在片石抛出水面之后,宜用强力振实设备进行振实,使片石落位稳定。然后在已稳定的片石层上铺填一层碎石,再次进行强力振实和碾压,使碎石嵌入片石缝中,反复进行,以使填石密实。此层完成之后,按一般路堤施工方法进行路堤的填筑。1.1.5改善地基受力加固石灰土加固、掺加固化材料加固,该类加固方式通过固化剂与软土中的水发生化学反应,降低土壤含水量,改变土壤结构,经碾压达到一定的压实度,提高地基承载力。土工织物加固,作为处治软土地基的土工织物,铺于软土顶面上,有反滤、排水、隔离以及加固补强等功能,可起到与一般砂砾反滤层同样的效果。它容许水流通过而阻止细颗粒土壤流动,从而防止发生土壤流失,导致变形增大。土工织物和与其接触部分的土壤共同形成一个完整的反滤、排水、隔离体系,使软土在外荷的条件下,土壤强度逐渐得到增强,这主要是充分利用了土工织物的高强度韧性等力学性能,分散荷载,改善土体,起到复合土基的作用。它在软土面层上,承受拉力和土的摩擦作用,阻止土壤侧向挤出,从而减小了变形,增强地基的稳定性。反压护道加固,在软土路堤的两侧,填筑一定宽度和厚度的护道,使路堤下软土层地基所承载的压力,由于反压压力而得到减小,因而确保路堤的稳固。反压护道可与路堤同时施工,亦可于路堤完成并经一定预压之后再施工。两者的作用是一样的,但要求是不相同的。采用后者,路堤在施工中,沉降己基本完成,当其去掉预加其上的填土作为护道之后,地基软土所承受的应力一方面由于本身荷载减轻,另一方面由于反压力量的增加,故而路堤地基所承受的应力较之未作护道有所减小,因而建成之后,剩余沉降很小。如采用前者,随着时间的推移,将要出现下沉量比采用后者大。夹层式路面结构加固,在软土地基上,设置约束层,使路基填土的自重和动荷载所产生的应力为约束层所约束,通过其扩散作用,使软土所承受的应力远小于软土地基所能允许的应力。此类结构,是在软土地基的表层上,建造一定厚度的高强度的结构层,以承受上部荷载,并扩散上部给予软土地基的应力。这类夹层结构,一般采用刚性体或半刚性体结构。如水泥混凝土、加筋(竹筋或钢)混凝土、土工织物、柴排、芦苇束、灰土类半刚体结构等。无论哪种软土地基处理方式,都不能在路堤填筑前完全解决软土地基的沉降,不同的软土地基处理方式,只能先期解决路堤填筑前的部分沉降,而大部分的沉降是在加载(路堤填筑)过程中和加载完成后的一段时期(预压期)内完成的,剩余少量的工后沉降在运营阶段随着时间推移缓慢完成。因此,软土地基处理和路堤填筑是影响软土路基工程质量的关键环节。1.2填筑材料软土地基路堤无论地基采用何种处理方式,一般在原地表以上一定范围填筑砂、砂砾、或碎石等水稳性好的透水性填料,该部分既作为路堤的一部分,又作为垫层,提供地基处理作业面和水平排水面,加速排水进程,缩短固结时间。在垫层以上部分的路堤填料与一般路堤的填料相同,也可采用轻质材料,以减轻路堤自重、减少沉降并增大稳定安全系数。1.3填筑方法按“四区段、八流程”施工,把施工区划分为填筑区、平整区、压实区、检测区,按试验段确定的松铺厚度、碾压遍数、填筑速度等施工参数,纵向全断面水平分层填筑。1.4沉降和稳定监测路基填筑过程中及预压期间,应进行沉降和稳定监测。当接近或达到极限填土高度时,严格控制填土速率,以免由于加载过快而造成地基破坏。一般每填一层,应进行一次监测,控制标准为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm;坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm-227- 软土地基路堤填筑施工工艺。观测结果应结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。其填筑速率,应以水平位移控制为主,如超过此限应立即停止填筑。填筑完成后在预压期间,持续长期的沉降和稳定观测,进行路堤沉降稳定性分析,预压期结束后,卸除超载,路堤整形,转入路面施工。1.4.1路基沉降观测方法施工前用2″(2mm+2ppm)级全站仪和带测微器的DS1型水准仪在观测校核基点桩与工作基点桩、工作基点桩与位移标点边桩之间测好水平及竖直方向的初始数据,作好记录。每季度用带测微器的DS1级水准仪按国家二等水准测量的精度等级要求和观测方法对设置的固定校核基点桩、工作基点桩高程进行测量。固定校核基桩水准测量要满足以下技术要求:相邻基准点高差中误差不超过1.0mm,每站高差中误差不超过0.3mm,往返较差不超过0.6mm,检测已测高差较差不超过0.8mm。日常测量用带测微器的DS1型水准仪按二级中等水准测量的精度等级要求和观测方法每天对沉降板进行路堤中心线地面沉降竖直位移水准测量,观测精度小于1mm。用经纬仪对工作基点桩和位移标点边桩进行水平位移测量作为填筑施工的依据,观测精度:测距误差±5mm,方向观测水平角误差为±2.5″。在分层填筑路堤过程中,如果两次填筑间隔长时,沉降和水平位移观测每3天至少观测一次。当位移标点边桩的水平位移量大于5mm/每昼夜,路堤中心线地面沉降竖直位移量大于10mm/每昼夜时,及时通知停止填筑施工,待水平位移量和路堤中心线地面沉降竖直位移量稳定后再继续进行填筑。当填筑至填土极限高度及附近时,要加密观测次数至2~3次,密切注视路堤沉降情况,并注意观察路堤两侧地面有否增高现象,及时调整填筑速率。1.4.2路堤中心线地面沉降动态观测数据整理、分析和工后沉降量推算由专职人员将施工期和静置期逐日路堤中心线地面沉降、标点边桩的水平位移结果整理汇编成表格,并绘制路堤填高-时间-沉降量、填高-时间-水平位移量关系图。在第二次填筑静置期完毕,填高-时间-沉降量关系图呈现路基沉降趋势稳定后,根据观测数据验证设计计算的沉降量,参考观测断面沉降图采用双曲线法对路堤中心线地面沉降数据进行分析和推算最终沉降量,对路基填筑的各层沉降数据进行分析和计算路基各层的沉降量。对路堤中心线地面沉降分析和推算如下:从填土开始到任意时间t的路堤中心线地面沉降量St可用式1求得:St=S0+t/(α+β·t)(1)式中St——t时的路堤中心线地面沉降量(cm);S0——t=0时的初始沉降量(cm);要从最后一级恒载稳定时开始计算。t——经过的时间(d);α、β——用路堤中心线地面沉降观测-时间实测值经过回归求得的两个常数。根据式1可得:t/(St-S0)=α+β.t(2)用路堤中心线地面沉降观测时间数据,通过对t/(St-S0)和t的数据进行线性回归分析,求出α和β,即可根据任意时间的路堤中心线地面沉降。当t=∞时,最终沉降为:S∞=S0+1/β从而可以验证各实测断面的路堤中心线地面沉降实测值和推算最终沉降量,并计算工后沉降量。经过动态观测和测试、路堤中心线地面沉降值分析,路基沉降稳定,达到工后沉降量要求后,向业主和设计单位上报沉降分析报告。经业主正式书面文件同意后,按业主确定的时间,补填路堤表层土,并整平碾压至设计高程,经监理工程师检验合格后,转入路面工程施工。2适用范围-227- 软土地基路堤填筑施工工艺适用于软土地基路堤在完成地基处理措施后的路堤填筑。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理在完成软土地基处理后,通过竖向加载(填筑路堤),使软土地基中的孔隙水通过排水通道(通过地基处理措施形成),横向排出,地基沉降,土体固结,承载力提高,后期沉降减少。3.2原理作用路堤填筑即是为地基土施加荷载,促使其横向排水固结。3.3工艺设计要求在软土地基的极限填土高度范围内,采用适当的路堤填筑方法匀速加载,通过沉降观测控制加载速度,保证路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm,坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm,避免地基土在固结前产生剪切破坏。在完成加载后,经过一段时期预压,软土地基沉降趋于稳定,工后沉降满足设计要求。预压期观测稳定等于小于合格中线桩、边桩测量场地布置下一级加载或超载填筑卸除超载整修边坡沉降观测平整路堤填筑准备软土地基处理运输填料结束图1软土路基填筑工艺流程图过程观测过程观测稳定预压沉降稳定分析不稳定下一层填筑预压沉降稳定分析软土极限填土高度压实度检测碾压不合格预压期观测不稳定4工艺流程工艺流程见图1、图2。5施工要点5.1取样在设计指定的地点进行土质取样,通过试验出的各项指标,与设计及规范比较,若符合要求即确定采用该取土场的土作为填料。5.2等待在软土地基段经设计加固地基施工完毕后,按设计要求停留间隔时间,平整设计填筑范围内的场地(包括反压护道)。5.3观测按设计要求用较高精度经纬仪进行路基中线桩的测设,并用水准仪进行中桩水准测量作为填筑施工的依据,并根据设计要求设置沉降板,同时测放填筑路基边线桩和在边线坡脚外2m和8m处埋设两排观测桩,并在观测桩与路基两端固定桩之间测好水平及竖直方向的初始数据,作好记录。5.4试验段开工前选择好约100m长的-227- 软土地基路堤填筑施工工艺沉降板埋设孔隙水压设备侧向位移设备图2软土路基沉降观测工艺流程图埋设观测设备制定观测方案否填筑过程沉降观测观测结果分析与分析是中心沉降量大于10mm/d或侧向位移大于5mm/d继续填筑下一层施工预压期沉降观测分析停止填筑是试验段,根据不同的填料,采用推土机松铺推平及平地机平整,激振力400~500kN的拖式凸轮震动碾和振动压路机配合碾压,找出满足路基密实度的各种参数,包括:分层松铺厚度、松铺系数、碾压遍数、碾压速度、振动频率、最佳机具组合等施工参数。5.5规划作业区段正式填筑前应规划好作业区段、施工程序和各种机械作业路线。按“四区段、八流程”施工,把施工区划分为填筑区、平整区、压实区、检测区,按试验段的松铺厚度和碾压遍数等施工参数,纵向全断面水平分层填筑,填筑时推土机和平地机松铺厚度差不超过±50mm/100m,用核子密度仪快速检测填料的含水量在Wopt-3%~Wopt+2%时,再碾压,若含水量超过时,晾晒至符合要求再碾压。若含水量小于Wopt-3%时洒水至达到要求再碾压。5.6路堤填筑汽车将填料运到已划分好的施工段后,用选定规格的平地机进行填筑面的整平并用振动压路机进行纵向反复碾压4~6遍。振动压路机碾压时,行驶速度宜用慢速,最大速度不宜超过4km/h,碾压时先静压一遍,弱振2遍先慢后快,振动频度先弱后强,直线段由两侧向中间,小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退错行进行,行与行的轮迹重叠后轮宽度的1/2,横向同层接头处重叠0.4~0.5m,前后相邻两区段纵向重叠1.0~1.5m,上下两层填筑接头处错开3m,达到无漏压,无死角,确保碾压均匀。每层碾压完毕,用核子密度仪快速检测压实密度和孔隙率、并用灌砂法核正。并用K30试验工程车检测每层的地基系数,达到设计要求后,经监理工程师复查后再进行下一层填筑。5.7检测用核子密度仪或K30承载板检测填层碾压密实度,若达到设计及规范要求,即进行下一层填筑,否则应再用压路机继续碾压,直到达到检测要求为止,方可进行下层填筑。5.8填筑材料控制不同种类的填料,不宜混杂填筑,填筑使用不同种类和条件的填料填筑路堤,应按设计规定和要求进行。同一填层的堤心部分与两侧使用不同种类和条件的填料时应分别按试验段施工参数控制,在颗粒大小相差悬殊的上下两层填料分界面上铺设垫层,垫层应采用经试压观察确能防止上下层颗粒发生流动的填料。当用石块含量超过50%的土石填筑路堤时,石块粒径最大尺寸不得大于分层厚度的2/3。渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层面应有向两侧1%~4%的横向排水坡。当填料发生变化时,应及时对填料进行试验,并通过现场填筑试验确定施工参数,进行施工。5.9其他注意事项(1)按设计要求对反压护道、路基加宽、预压土填筑部分与路堤同时填筑,使其能满足密实度要求。(2)人工按设计要求进行边坡修整,凿除宽填部分使其边坡顺直、圆顺、美观。-227- 软土地基路堤填筑施工工艺(3)对路基顶面进行整平、压实并埋设中线水泥桩,并作好高程测量,整理中线,水平成果,供下一步施工使用。6主要机具设备单个作业组的机械配备见表1。表1单个作业面的主要施工机具配备表机械名称数量备注挖掘机2台用于取土场挖、装土、1km运距自卸汽车10台用于运填料推土机1台平地机1台振动压路机1台核子密度仪1台K30检测板或灌砂筒注水加压式水位杯按设计长度每100m路基全断面设1个全站仪1台用于观测路基位移量及施工测量水准仪1台用于观测路基沉降量及施工测量7劳动力组织单个作业组的人员配备如下:取土场指挥1人,挖掘机司机2人,汽车司机10人,推土机司机1人,平地机司机1人,压路机司机1人,现场领工1人,观测桩量测3人,密实度检测2人,刷边坡5人,机械维修保养5人,合计32人。8质量要求及质量控制要点(1)路堤填筑前,应排除场地地表水,保持基底干燥,做好路堤两侧排水设施。(2)施工时应尽量减少对软土地基表层硬壳层的损坏。与硬壳层接触的第一层,宜采用铁轮滚压方式进行,避免用强力式的震捣设备,以免路基承受超应力而致使硬壳层破坏。当有足够的层厚时,则可采用强力振动方法(一般层厚在60cm时,则影响不大),但不能过振。过振则能造硬壳层水分的重分配,使其强度降低。(3)路堤填筑时,路堤最后填筑标高应达到设计图上的预压填土高度,而侧坡余宽及边坡坡率亦应留有余地,使其压实宽度大于路堤设计宽度,并保证最后削坡后有效的断面尺寸和路基宽度。(4)路堤填土应由路中心向两测填筑,并应作出与路拱相同的横向坡度,一般采用2%~4%的横坡为宜。(5)超压路堤的顶面应通过摊铺和压实所需的附加土层,保持在超压标高上。任何时候超压路堤的顶面不应低于超压标高20cm,也不应高于标高10cm。其压实度:预压部分应满足路基施工技术规范的压实要求,超载预压部分压实度应达到重型压实标准的90%,并注意路堤排水。(6)在预压期内不应在路堤上做任何工程,只允许填加由于沉降而引起的附加填土。-227- 软土地基路堤填筑施工工艺(7)设计有结构物的路堤应于结构物施工前填筑,并不应小于6个月,使结构物地基先预压稳定后再开挖。当软土层不厚,结构物基底置于硬土层,而结构物又制约工期时,在征得设计单位同意的情况下,也可先期施工结构物,但结构物两侧边缘外各留出不小于20m的过渡段,待结构物完成后填筑,必要时增加地基处理措施,以减小路堤与结构物间的沉降差。(8)软土路堤宜每层拉通填筑,尽量不分段填筑而设置台阶,保证地基整体加载均匀沉降。(9)严格按施工规范施工,每层填土厚度(压实)不得超过设计要求,每层填土均应有压实检测数据,对不符压实要求的地段要调整碾压遍数或挖掉重填,直至满足要求方可进行下一层填筑。(10)严格按设计规定的施工期科学地组织施工,严禁不顾规范要求赶工,控制填土速率有专人负责,每层填土厚度,填土间隔时间必须有施工记录。(11)汽车卸土后要立即推平,碾压,在堤高3m以上禁止停放大型机具,堆放土、石。9施工安全及环保注意事项(1)制订作业程序和运行线路,确保协调施工,夜间施工应有良好的照明。自卸汽车运输和铲运机施工时,与正式公路、机耕道交叉处设置安全警示标志,并设专人看守,指挥交通。与既有铁路交叉时,应事先报请铁路运营部门批准,并按规定要求铺设临时道口,设置看守房,与前后方车站保持畅通联络。(2)冬季雨季施工时,所有道路均应及时清除冰雪和积水,采取防滑措施。(3)场地必须平整,多机在同一作业面同时作业时,前后两机应保持适当的安全距离,严禁在倾斜面上倾斜作业,压路机碾压边坡处,应按45°角进行碾压,并设专人站在边坡处指挥,或在填土边缘处设立安全标杆,自卸汽车卸料时,应将车停稳注意卸料地点上空和工作范围内有无电线、障碍物以及行人,向边坡处卸料时,必须与边坡边缘保持适当的安全距离,且有专人指挥。卸料后,应待车厢完全复位后方可行驶。(4)施工前根据工点周围农田水利设施,河道分布,流向、地形、地貌,结合设计的永久性排水设施,综合考虑施工的排水问题,防止因路基填筑造成汇水淤积河道,农灌沟堵塞,应做到在路基基底处理的同时,抓紧施工临时排水设施,在路基填筑之前,施工完毕。在路基填筑过程中应经常检查、修补、疏导临时排水设施,做到流水畅通。(5)避免因下雨造成路堤冲沟,虚碴流失,施工中各项工序应安排紧凑,填筑的虚碴应随铺随碾压,并做到铺筑表面不留坑洼,每层施工按设计做好4%的排水坡度,边坡是造成洪冲的薄弱环节,因此,边坡的碾压刷坡应紧跟,边坡毛坯不能空置时间太长。(6)施工便道严格按要求设置承重层及面层,并用平地机找平,压路机碾压密实,使用中经常洒水,避免尘土飞扬;10应用实例通沈高速公路K34+530~K35+620段路堤经过稻田区,为软土地基路堤,表层为低液限粘土,厚度1~1.5m,软塑,含少量细砂,[σ0]=120kPa;下卧草炭土层,厚度1.5~2.5m,黑黄色,草炭占70%,[σ0]=90kPa;往下为粗砾层,厚度0.5~1m,灰绿色,稍密,卵石占20%,[σ0]=250kPa,往下为花岗岩,厚度大于4m。该段软土路堤高度(含路面结构层)2~6m,路面宽度24.5~36.3m,无护道。设计地基处理采用磙填砂砾,等载预压。在原地面一次磙填80cm砂砾,要求砂砾最大粒径不大于15cm,压实度不小于90%。对K35+075~K35+620段高路堤段,在砂砾垫层顶面增设一层钢塑土工格栅。加载级数分三次进行,第一次加载从开工~第3个月,加载高度2.5m;第二次加载从开工后第12个月~第13个月,加载高度2.16m-227- 软土地基路堤填筑施工工艺(路基顶面),第三次加载从开工后第24个月~第29个月(路面结构层)。该段路堤于2006年6~7月完成砂砾垫层施工,10月底完成第一级加载,2007年7月完成第二级加载。由于业主提前工期,2007年10月中旬路面已完成基层。从前两级加载过程及预压期间的沉降观测结果来看,由于严格控制填筑速度,路堤沉降稳定,路堤两侧无明显地表隆起现象。路堤填筑前,排除地表积水,路堤两侧开挖排水沟。为不破坏软土硬壳层,人工清除地表植被,削平土埂,测量放样,埋设沉降观测桩和位移观测桩。考虑松铺系数,一次填筑100cm厚砂砾垫层,填筑按路堤全宽进行,平整碾压密实后预压1个月铺设土工格栅,进行第一级加载,2006年完成第一级加载预压,2007年完成第二级加载预压。加载期间及预压期间持续进行沉降观测。该段有2座涵洞,1座2-10m空心板通道,涵洞于2006年完成,通道于2007年完成,均采用先施工结构物后填筑路堤,结构物两侧预留20m过渡段于结构物完成后填筑。对空心板通道两侧预留过渡段地基,由于预压期缩短,为减小沉降差,对地基进行补强处理,增设砂砾墩作为竖向排水体,缩短过渡段地基固结时间。从目前观测结果看,整段路堤稳定,无不均匀沉降,路堤两侧地表无明显变形。-227- 多年冻土路基施工工艺27多年冻土路基施工工艺随着经济建设的不断深入,在多年冻土地区修建路基工程已得到国家的大力扶持。多年冻土是指持续多年或永久不化的冻土,它的分布一般是受到地理纬度和海拔高度影响的。在我国,多年冻土主要分布在内蒙古自治区和黑龙江省大小兴安岭一带以及青藏高原和甘肃、新疆高山区。1工艺特点(1)多年冻土地区必须全部实现机械化施工,全线分区段平行作业,区段内流水作业,提高工程进度。(2)通过对关键技术的控制,可保证工程质量。(3)实现多年冻土地区路基施工规范化、标准化,机械组织合理,通过分段平行作业,段内流水作业,提高工作效率、保证施工质量,其效益非常突出。2适用范围本工艺适用于多年冻土层路基的施工。3施工工艺多年冻土地区路基施工作业应按标准化、程序化进行,路基填筑过程分为三个阶段、五个区段、八个流程。三个区段:准备阶段、施工阶段、竣工阶段。五个区段:填土区、晾晒区、平整区、碾压区、检验区。4施工流程路拱整修检查签证碾压夯实摊铺平整晾嗮或洒水分层填土地基处理施工准备边坡整修图1多年冻土地区路基施工工艺流程图多年冻土地区路基施工工艺流程见图1。5操作要点5.1关键技术方案关键技术方案主要有:保护多年冻土施工方案;破坏多年冻土方案;深挖路堑的施工方案。5.1.1保护多年冻土施工方案所谓保护多年冻土施工方案,就是要有效的采取综合保温措施并使路堤填高大于最小临界高度,使成型后的路基基底人为上限控制在一定深度内,保护路基下多年冻土不融化,以确保路基稳定。具体内容如下:(1)施工季节的选择。采用砂卵石及碎块石等粗颗粒土进行路基填筑的路段,可选者在寒冻季节施工,基底需要换填的冻土路基开挖最好安排在寒冬季节施工,采用爆破法开挖,这种施工安排可以使全年施工较为均衡,又不影响施工质量;多年冻土地区在融化季节施工应考虑路基沉降引起的沉降土方量,并预留路肩加宽,以免路堤下沉后路肩宽度不足。(2-227- 多年冻土路基施工工艺)安排在融化季节进行施工,施工中采取快速分修的施工方法,全线分区段平行作业,区段内流水作业,这样既保证了工程进度,又避免了因冻层暴露太久、多年冻土上限下降而引起的路基沉陷破坏。(3)路基底面上和整个公路用地范围内从路基中心算起50~100m范围内保持青苔植被不破坏,其作用是隔热、保护冻土和减弱地表水的下渗。(4)路基第一层填方作业时,采用端部卸土的方法进行填筑(滚填),汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持它以前,禁止在坡道上进出。(5)在农田段设置2.0m宽的护道;在草地或荒地地段设置3.0m宽的护道;在沼泽和湿地路段保证路基填高≥2.5m,在路堤下部1.5m高度范围内填筑碎石土(含土量≤15%),并设置防水保温护道,自然地面以上1.5m高度范围内路基两侧各加宽1.0m。(6)多年冻土区路堤填筑均采用了集中取土。对于位于倾斜地形上的路基,取土坑应设在路堤上侧上坡,取土坑与路基坡脚间天然护道宽度不小于20m,路基两侧取土坑的最大深度不得超过天然上限的80%。宽度不宜超过20m,取土完毕后应将取土时挖出的草皮回填,填入坑中靠路基一侧并大致铺平,使其形成完整坡面。春季,在解冻天气到来之前,需将取土坑和挖方段落上的积雪和青苔植被清除(堆放在一起),以加快土壤融化。(7)净沙和砾石最宜于作路基填料,当路堤高度较小时可在路堤下部先填一部分细颗粒土,厚度一般不小于1.0m。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时,要控制土的湿度,碾压时含水量不超过最佳含水量+2%,不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。(8)通过热融湖(塘)的路堤,水下部分用渗水良好的土壤填筑,并应高出最高水位0.5m。(9)多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚,并力求排水畅通,不得在路基边坡附近形成积水洼地,更不能在边坡积水,以免引起路基多年冻土的融化,影响路基稳定。为此,施工中采用的排水沟多为宽浅形式,以减少对多年冻土的热干扰;施工的临时性排水与永久性排水相结合,使排水系统始终保持畅通;对于路基坡脚无法与排水沟连通时,施工时用路基填料将积水坑回填,把积水挤至路基坡脚5m以外。此外,为了排除地下水,施工中还采取了加深边沟、设置渗沟等方法将水排除至路基外。(10)多年冻土地区路基边坡防护也要采用相应的防护方案。路堑边坡设置保温层是解决边坡防护的比较好的方法。有保温要求的部位应尽量使用细粒的粘性土和砂性土,此外,苔藓、草皮、泥炭、塔头草也是良好的当地保温材料。填方路段的边坡防护采用浆砌片石护坡和网格护坡(网格内种草)相结合的办法,边坡基础埋深1m,均采用浆砌片石砌筑。个别地段采用护面墙或挡土墙加以防护。5.1.2破坏多年冻土方案所谓破坏多年冻土方案,就是在路基建成后允许路基下地基中的多年冻土全部或部分融化,或在筑路时预先使路基下的多年冻土融化,从而使路基施工按非多年冻土进行施工。在岛状多年冻土的外边缘,多年冻土层厚度很薄,且公路路基与岛状多年冻土外边缘交界处多为零填、低填(填高≤1.5m)、浅挖等地段,因此采用破坏多年冻土的方案非常适合。具体方法如下:(1)彻底铲除地表的草皮和泥炭层,停置一段时间,使基底以下冻土层自然融化至一定深度或全部融化。(2)根据基底季节融化层和多年冻土的性质情况,换填足够厚度的渗水性土或当地非膨胀土。(3)加强路基排水,保持基底干燥,防止路基积雪。(4)对半填半挖路段的填土高度小于0.5m的路堤视为路堑,分别按含水量多少进行基底换填,并设过渡带。5.1.3深挖路堑的施工方案-227- 多年冻土路基施工工艺深挖路堑的施工方案根据当地的施工经验,多年冻土地区深挖路堑如遇到不良地质条件时应作如下处理:(1)当基底穿过富冰、饱冰冻土及地下冰时,如果路基面下不深处有少冰、多冰冻土时,可将基底进行全部换填清除至少冰、多冰冻土层。回填粗颗粒料土,并做好基底纵向排水。(2)当基底全部换填有困难时,可部分换填。(3)当基底换填粗粒土时,上部铺设厚度大于0.5m的粘性土隔水层,隔水层下铺0.2m左右的垫层;当回填细粒土时,底部铺设一定厚度的碎石土,以利施工。5.2施工细则虽然多年冻土地区公路路基施工工艺与其它路基施工工艺大致相同,但工艺流程中的具体细节则必须与多年冻土路基施工相适应。因此,在施工细则方面多年冻土路基施工有着其自身的特点,具体体现在:5.2.1施工准备阶段除正常进行各项技术准备和施工准备外,还应着重、详细地调查沿线的多年冻土分布、类型、性质及特征、多年冻土的上下限、冰层上限、地面水、地下水及有无冰椎、冰丘、厚层地下冰、冻土沼泽等不良地质路基地段情况,并根据不同地段的地质情况,制定相应的施工方案。5.2.2基底处理必须与相应路段的施工方案相适应,对于路堤填高大于最小临界高度的路基,采取保护冻土施工方案,基底植被严禁破坏,对于路基填高小于最小临界高度或浅挖段的路基,根据基底季节融化层和冻土的性质,开挖至一定深度并将底部压实(需要时可预融一段时间),以备换填。施工过程中发现地质条件与设计不符时,应及时与设计单位沟通,制定合理的设计和施工方案。5.2.3路基填筑路基施工前应做试验段,以确定土的松铺系数,路基填筑采取挂线法施工,以控制路基宽度、厚度、路拱等。对于多年冻土地段的第一层路基填筑必须采用端部卸土的方法(滚填)填筑,汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持它以前,禁止在坡道上进出,第一层路堤的填筑厚度应适当加厚(一般为0.5~0.8m),使路基在运土车辆行驶时不软弹。其它各层填筑按纵向法施工。5.2.4摊铺整平用推土机将土石方摊铺开并大致整平,细粒土用平地机进行精平,粗粒土、巨粒土用人工配合推土机进行精平。5.2.5碾压夯实路基土方整平后,测定土的含水量,当土的含水量达到最佳含水量+2%时,方可进行碾压,否则应进行晾晒或洒水。碾压时,先用12t的振动式压路机静压两遍,再从弱振到强振碾压6~8遍,使路基碾压密实。路基石方用激振力50t以上的振动式压路机碾压6~8遍,使路基达到稳定,无轮迹。5.2.6检查签证路基碾压完毕后,应对路基碾压密实度进行自检,自检不合格应进行补压,路基局部的软弹、翻浆应进行处理,自检合格后方可向监理工程师报检。经监理工程师检查签证后,方可进行下一层路基填筑。5.2.7路拱整修路基施工过程中应形成路拱,路拱坡度一般为2%,雨季为3%~4%,路基达到设计标高后,应使路拱达到设计要求。5.2.8整坡护坡-227- 多年冻土路基施工工艺路基填筑成型后,应对路基边坡进行整形(高填方路段应随填随整),边坡整形采用挖掘机和人工配合的方式进行,边坡整形时,应严格控制路基边坡的坡度和顺直度。路基边坡的防护、加固均应满足保温层的要求,并严格按照施工规范和设计文件施工。5.2.9取土尽量采用集中取土场。富冰冻土、饱冰冻土及含土冰层路段确需就近解决部分土源时,应在路基坡脚10m以外取土;位于倾斜地形上的路基,取土坑应设在路堤上侧上坡,取土坑与路基坡脚间天然护道宽度不小于20m,路基两侧取土坑的最大深度不得超过天然上限的80%。宽度不宜超过20m,坑底应有坡度,有出口,水能及时排出。取土完毕后应将取土时挖出的草皮回填,填入坑中靠路基一侧并大致铺平,使其形成完整坡面。春季,在解冻天气到来之前,需将取土坑和挖方段落上的积雪和青苔植被清除(堆放在一起),以加快土壤融化。5.2.10填料普通路段路基基底填料应选用保温隔水性能好的细粒土,上部(厚度不小于60cm)需用粗粒土。对于换填路段的换填料应选用砂性土和砾石土等渗水土或当地非膨胀土。对于路旁有积水的路段,路基底部应选用石方进行填筑。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时,要控制土的湿度,碾压时含水量不超过最佳含水量+2%,不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。通过热融湖(塘)段的路基,水下部分必须用渗水性良好的土填筑,并高出最高水位0.5m。5.2.11排水多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚,并力求排水畅通,不得在路基边坡附近形成积水洼地,更不能在边坡积水,以免引起路基多年冻土的融化,影响路基稳定。施工的临时性排水与永久性排水相结合,使排水系统始终保持畅通。对于路基坡脚无法与排水沟连同时,施工时用路基填料将积水坑回填,把积水挤至路基坡脚5m以外。地下水发育地段,路基边沟均应有防渗措施。路堑坡顶修挡水埝时,挡水埝与坡顶距离不应小于6m。对于处于不良地质地段的路基,应详细调查分析不良地质产生的原因,制定相应的处理方案,彻底根除不良地质对路基的危害。6主要机具设备每一个作业区段使用的主要机具设备见表1。表1一个作业区段施工机具表序号机械名称机械型号数量备注1挖掘机日立22挖掘机小松13压路机YZ14G24推土机鞍山10025推土机东方红80226推土机宣化12017自卸车5t128自卸车10t47劳动力组织每一个作业区段需要的劳动力组合见表2。-227- 多年冻土路基施工工艺表2劳动力组织表序号工种数量备注1施工队长3队长一名,施工副队长两名2技术负责人13测量工34特种机械司机15推土机为单班司机,其他为双班司机5自卸车司机206其它人员108质量要求及控制要点(1)所选填料经试验室确认合格后方可使用。(2)当填料料源发生变化后,必经试验室重进行选定合格后方可使用。(3)严格控制填料压实度,使压实度控制在规范规定范围内。(4)注意接缝的施工质量,使接缝处平整、顺直。(5)碾压后,应按规定的检查频率检查压实度和压实厚度。(6)记录好压实度位置及代表的层数。9施工安全及环保注意事项9.1施工安全措施(1)逐级建立安全组织机构,设立专职安全员。(2)安全教育经常化、制度化,并建立安全设施,提高安全系数。(3)按施工组织设计和工艺流程科学施工。(4)抓好现场安全管理,坚持文明施工,保障人员、机械和器材的安全。9.2环境保护措施(1)杜绝顺坡弃渣毁坏河道、农田和造成水土流失。必须按指定弃土场弃土,防止乱堆乱放。(2)在适宜植物生长的土质边坡,根据土壤、气候特点栽种花草树木。(3)施工便道、施工场地使用洒水车经常洒水,防止尘土浮悬,飞扬。(4)保护原有植被,对合同规定的施工界限内、外的植物、树木,尽力维持原状。砍除树林或其它经济植物时,应事先征得所有者和业主的指示同意。(5)施工期间保护野生动物和鸟类,严禁开枪打猎,捕杀野生动物。发现有保护动物,及时同环保局或有关单位联系妥善处理,同时做好保护工作。(6)雨季施工时,加强临时排水管理措施,防止雨水冲毁路基,减少水土流失。(7)春融前注意清除路基上的积雪。-227- 季节性冻融区路基施工工艺28季节性冻融区路基施工工艺土地冻融是指上层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。我国多属于季节性冻土类型,即冬季冻结,夏季消融。多年冻土类型少。土地冻融是地质灾害的种类之一,它可产生一系列灾害作用,从而给生产建设和人民生活造成危害。冻融灾害在我国北方冬季气温低于零度的各省区均有发育。但以青藏高原、天山、阿尔泰山、祁连山等高海拔地区和东北北部高纬度地区最为严重。如东北北部冻上区有10%的路段存在冻融病害,个别线路病害路段达60%~70%。青藏公路严重的冻融灾害给安全运输、道路养护、施工造成了极大的困难。按照本施工工艺组织施工,可以有效地预防季节性冻融路基的病害发生。1工艺特点(1)施工工艺简单、易于推广。(2)施工劳动强度低、施工速度快。(3)施工质量、安全易保证,施工效果好。2适用范围本工艺适用于季节性冻土区的铁路、公路和其他结构物的地基处理。3工艺原理(1)工艺原理。本施工工艺的原理主要以防止冻融期大气降水渗入路基为主,从而达到防止冻融的目的。(2)原理作用。由于采取了有效措施将大气降水排除于路基之外,而路基压实后的土体含水量不大,施工中若控制得好,路基不会产生冻融现象或冻融对路基影响很小,冻融达不到破坏路基的后果。(3)施工工艺。由于季节性冻融地区路基施工高温季节与普通地区路基施工相同,因此应满足路基施工的一般规定。路基施工的一般规定主要有:1)路基施工应满足设计和使用要求,并把试验检测作为主要技术手段,指导施工;2)路基施工宜以挖作填,减少土地占用和环境污染;3)路基施工中,各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况,做成2%~4%的排水横坡。挖方施工中路基各层顶面的纵、横坡,应根据路堑横断面形状,路线纵坡的大小,路堑施工断面长度和施工方法等因素确定,确保在施工过程中,能及时使雨水排走;4)雨季施工或因故中断施工时,必须将施工层表面及时修理平整并压实。(4)路基防冻融方法。路基应尽量在冬季到来之前完成填筑,并及时施工路面层,以达到良好的防冻融效果,若不能及时施工路面结构层,则应采取有效的防冻措施,确保路基安全度过冻融期。目前《路基施工技术规范》就怎样使路基安全度过冬季冻融期并无详细的说明,下面根据以往经验介绍三种较有效的防冻方法:1)采用石灰土或水泥土填筑路基来预防冻土;-227- 季节性冻融区路基施工工艺停工前最后一层填筑时,在填料中加入一定量的石灰或水泥,填筑后由于石灰或水泥吸收土壤中的水分而凝固,从而与填料一起形成固结的整体,阻止降水渗入路基,从而达到防冻的目的。2)土工布覆盖法预防冻土;将过滤土工布(也可用塑料编织袋)直接铺在土基上,上面铺30~40cm厚的砂砾层。该方案施工速度快,不需要专门技术工种,不失为一种较好的施工方法。3)使用重型偏心轮振动压路机对全线路基进行强压,并将路基横向坡度设置成3%(设计为2%)。试验证明,当路基压实度达到一定程度时(与土质有关),地表水浸入路基的量便会很少。由于毛细现象,路基内部分水分随着毛细管上升到路基顶面,使该部分填土含水量达到饱和,进一步减少大气降水浸入路基;路基横坡设置成3%,并在边坡上每30m设置一道砖砌临时泄水槽,使大气降水能及时排出路基之外,不致由于积水长期浸泡路基而导致路基冻胀破坏。对桥台背大型机具不能到达的部分,采用“蛙式”强夯机对桥台2m范围内进行强夯。由于该方案施工迅速,可在填筑路基时同时完成,不需要另外消耗时间;完善路基填筑强度,且增加成本不高,亦为一种较好的方法。(5)推荐的主要施工技术参数。施工中应尽可能在每一层填同一种类土,含水量相差不能过大,有利于准确控制路基压实;施工期间的路基横向排水路拱控制在3%左右,经压路机、平地机作业后,应保证路拱纵、横方向平整、饱满;不合格图1季节性冻融区路基施工工艺流程图合格施工准备测量放线地基处理下垫层施工防冻保温施工上垫层施工检查验收结束压路机可用较少的遍数碾压路基合格,可以减少对路基的多次扰动,压实路基干密度较大,强度较高;压路机须严格按操作规程,从路缘向路基中心错位碾压,错位宽度不小于40~50cm,相邻两段之间的接头重叠碾压长度不小于1.0~1.5m,应达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。4工艺流程季节性冻融区路基施工工艺流程见图1。5操作要点(1)施工前准备。季节性冻土地区路基施工开工时间应在冻土完全融化后进行。路基开工前,施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计。根据现场收集到的情况、核实的工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,报现场监理工程师或业主批准并及时提出开工报告。重要项目,应编路基施工网络计划。修建生活和工程用房,解决好通讯、电力和水的供应,修建供工程使用的临时便道、便桥、确保施工设备、材料、生活用品的供应;设立必要的安全标志。路基开工前应做好施工测量工作,其内容包括导线、中线、水准点复测、横断面检查与补测、增设水准点等。施工测量的精度应符合交通部颁布实施的《公路路线勘测规程》的要求。-227- 季节性冻融区路基施工工艺路基施工前,应详细检查、核对纵横断面图,发现问题时应进行复测。若设计单位未提供横断面图,应全部补测。路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定确定路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不宜大于50m。桩上标明桩号与路中心填挖高,用(+)表示填方,用(-)表示挖方。在放完边桩后,应进行边坡放样,对深挖高填地段,每挖填5m应复测中线桩,测定其标高及宽度,以控制边坡的大小。(2)施工前的复查和试验。路基施工前,施工人员应对路基工程范围内的地质、水文情况进行详细调查,通过取样、试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。施工人员应根据设计文件提供的资料,对取自挖方、借土场、料场的路堤填料进行复查和取样试验。如设计文件提供的料场填料不足时,应自行勘查寻找。挖方、借土场和料场用作填料的土应进行下列试验项目,其试验方法按《公路土工试验规程》办理。1)液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数;2)颗粒大小分析试验;3)含水量试验;4)密度试验;5)相对密度试验;6)土的击实试验;7)土的强度试验(CBR值);8)一级公路、高速公路应作有机质含量试验及易溶盐含量试验。对特殊土,除进行以上试验外,还应结合对各种土定名的需要,辅以相应的专门鉴别试验,以确定其种类及处治方法。使用新材料(如工业废渣等)填筑路堤时,除应按相关规范有关试验外,还应作对环卫有害成份的试验,同时提出报告,经批准后方可使用。(3)场地清理。施工前应按设计要求进行公路用地放样,绘制用地平面图及用地划界表。路基用地范围内的既有房层、道路、河沟、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑,均应协助有关部门事先拆迁或改造;对于路基附近的建筑应予以适当加固。路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前移植清理,并进行妥善处理。高速公路、一级公路和填方高度小于1m的其它公路应将路基范围内的树根全部挖除并将坑穴填平夯实;填方高度大于1m的其它公路允许保留树根但根部露出地面不得超过20cm。取土坑范围内的树根也应全部挖除。在填方和借方地段的原地面应进行表面清理,清理深度应根据种植土厚度决定,清出的种植土应集中堆放。填方地段在清理完地表面后,应整平压实到规定要求,才可进行填方作业。(4)试验路段。高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料、新方法进行路基施工时,应采用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段,路段长度不宜小于100m。-227- 季节性冻融区路基施工工艺试验所用的材料和机具应当与将来全线施工所用的材料和机具相同。通过试验来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织。对于高速公路、一级公路应按松铺厚度30cm进行试验,以确保压实层的匀质性。试验路段施工中及完成以后,应加强对有关指标的检测;完工后,应及时写出试验报告。如发现路基设计有缺陷时,应提出变更设计意见报审。6主要机具设备每个作业面推荐使用机具设备:挖掘机1台、自卸汽车6台、推土机2台、振动压路机2台、平地机1台、洒水车1台。7劳动力组织每个作业面推荐劳力组合:技术人员1名,测量2名,辅助人员10人,试验人员3人,各机械操作手若干人。8质量要求及控制要点(1)认真执行设计图纸会审复核和“三交底”(施组、合同与技术交底)制度,吃透设计文件精神,掌握施工技术标准,分项、分部工程符合施工规范和验标要求。(2)把好原材料质量关,所有材料必须符合设计规定,具有合格证,并分期分批进行试验,严格按检验程序办理。(3)运用TQC方法,认真开展QC小组活动,从工序控制入手,把好质量关,上道工序不合格不得转入下道工序。(4)严格执行施工技术规范和操作规程,坚持测量复核双检制。(5)认真执行自检制度,建立质量监督检查系统,全面负责创优规划的具体实施。(6)加强材料管理,实行定额发料,物资、财务、机械、定额等部门作好台帐管理和核算、开展修旧利废和双增双节活动。(7)大力推广应用“四新”技术,不断提高工程质量。9施工安全及环保注意事项9.1施工安全措施(1)建立安全管理体系、建立健全安全生产管理机构,实行安全生产三级管理。(2)确定安全管理目标和安全防范要点,如安全生产保证体系制度保证防高处坠落、防起重伤害、防触电电击、防机械伤害、防行车交通事故、防火灾、洪灾。(3)场地设置施工标示牌,施工现场内的所有临时设施均按施工总平面布置图布置,施工现场处于有序状态,现场实行标示牌管理。(4)工地的原材料和半成品不得堆放于围蔽外,材料及半成品的堆码严格按我公司《文明施工管理办法》要求分类堆放,并用标识牌标识清楚。(5)施工现场内道路平整畅通,排水出口良好,无人作业的沟、井、坑均加设护盖和安全防护标志或回填整平。(6)所有施工管理人员和操作人员都必须佩带证明其身份的有效标识牌。(7)加强施工机械、料具、设备、材料的管理和使用,堆码场地整齐有序。9.2环境保护措施(1)严格遵守国家和地方政府的环境保护法规,采取必要措施,保护工地周围的环境,尽量减少破坏工程范围内外的植被。(2)-227- 季节性冻融区路基施工工艺散体物料运输等严格执行有关要求。砼灌注作业后,运输车及作业场地也及时清除和冲洗,以保证车辆和场地清爽。(3)除图纸规定或监理工程师指示外,不得破坏和拆除任何构造物及设施。(4)搞好现场总体规划,施工和各种临时设施与场地要远离居民区,施工取土时,注意水土保持和生态平衡。(5)临时排水设施要与永久性排水设施相结合,场地排水不得排入农田、耕地、鱼塘、水库等处,以防止污染自然水源。(6)施工便道设专人洒水养护,确保周围环境不受灰尘的污染,在其道口和交叉道路处,拟派专人负责防护和清扫。(7)施工区段,经监理工程师同意,夜间施工时,要尽量把施工噪声控制在最低程度,以确保居民的正常生活。(8)路基填挖方基本完成后,及时安排边坡防护工程的施工。(9)认真做好油库的管理工作,防止油料溢漏后严重污染环境。(10)施工区和生活区的废弃物及时处理,运到当地环保部门同意的指定地点弃置,污水要妥善处理,以免影响环境卫生和污染水源。(11)工程完工后,按要求及时拆除所有工地围蔽、安全防护设施和其它临时设施,并将工地及周围环境清理整洁,做到工完、料清、场地净。-227- 滑坡地段路基施工工艺29滑坡地段路基施工工艺随着我国国民经济的高速发展,我国的公路、铁路等交通事业也得到了飞速的发展。由于我国是处于丘陵、重丘陵等多山区国家,因此新修公路、高速公路、铁路等不可避免地会穿越一些不良地质地段,作为交通工程的本体路基工程,在穿越一些不良地质地段无论从设计还是施工,都越来越引起高度的重视。本文对滑坡路基施工工艺及质量控制进行了总结,对同类型工程项目的施工具有一定的借鉴作用。1工艺特点本工艺具有施工比较简单、机械化程度要求较高,对施工季节有一定要求等特点。2适用范围适用于新建铁路、公路及高速公路的滑坡地段路基工程。3工艺原理3.1基本概念(1)滑坡是山坡土体或岩体在重力作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体下滑的现象。它是山区道路的主要病害之一。(2)滑坡的成因。影响滑坡发生的因素主要有岩性、构造和水等,泥岩、页岩、千枚岩、云母片岩等软弱岩层和粘土、黄土、碎石土等松软土层易产生滑坡,倾向与斜坡一致的层面、基岩面、断层面、软弱层面及其夹层、含水层的顶板或底板等都可能成为滑坡的滑动面。很多滑坡的发生与降雨、地表水和地下水的作用有密切关系,水可增大滑坡的下滑力,降低滑动面土石的抗剪强度。(3)滑坡的分类。滑坡有不同的分类方法。道路工程常采用的分类有地以下几种:按组成滑体的物质可分为粘性土滑坡、黄土滑坡、堆积层滑坡、岩层滑坡;按主滑面的成因可分为堆积面滑坡、层成滑坡、构造面滑坡、同生面滑坡;按滑坡体的厚度可分为巨厚层温情脉脉坡(>50m)、厚层滑坡(20~50m)、中层滑坡(6~20m)、浅层滑坡(<6m)。3.2工艺原理对于滑坡体路基,为保证路基本体的稳定,通常采用排水、改变滑坡体外形增强稳定性及增设支挡工程的综合处理措施进行治理。(1)排水。设置截水沟以截排流向滑坡区的地表水;在滑坡区内填塞裂缝、整平夯实地表,防止地表水下渗;在滑坡体上设置排水系统,将地表水和浅层地下水排出滑坡体外;采用渗沟截断地下水的补给来源;采用渗沟、渗水隧洞、水平钻孔等排出滑坡体内的地下水;采用渗井、垂直钻孔等方法降低地下水。(2)改变滑坡体外形增强稳定性:在滑坡体上部主滑部分刷方减载,以减少滑坡体的下滑力,或在滑坡体的下部抗滑部分加载(反压护道),以增加滑坡体的抗滑力。(3)修建支挡建筑物:在滑坡体头部设置支挡渗沟、抗滑挡墙、抗滑桩群等,以抵抗滑坡体的滑动。4工艺流程滑坡地段施工工艺流程见图1。-227- 滑坡地段路基施工工艺测量放线临时排水地表处理滑坡体排水系统施工支挡结构施工填方段挖台阶挖方段清方减载路基填筑施工路基检测施工准备图1滑坡地段施工工艺流程图5操作要点(1)施工准备。认真搞好施工调查,对沿线的水文、地质、风土人情及工程项目施工所需材料进行调查,根据工程规模配置所需人员及设备;搞好大临及小临设施的建设,认真审核设计文件及图纸,编制好实施性施工组织设计,确定好滑坡路基施工所需时间及施工季节。认直作好原地面的复测工作。(2)施工工艺。1)施工开始条件。人员设备已进场;大临及小临设施已建成;工程施工所需材料已到位并检验合格;已编制实施性施工组织设计并经上一级审批完毕;对设计文件及图纸已进行审核;原地面的复测工作已完成;2)测量放样。对线路中线及边线进行测时放样,施工过程中及时对各种结构物(截水沟、排水沟、渗沟、渗水隧洞、渗井、抗滑挡土墙及抗滑桩等工程)进行准确放样工作,同时设置好滑坡位移观测桩,在滑坡路基施工过程中每天早晚各观测一次,以指导滑坡路基的施工;3)临时排水。根据设计文件作好滑坡体外的截水工程,保证滑坡体以外的地表水无法进入滑坡体内;4)地表清理。路基施工时首先对地表进行清理,清除原地面地表土,对填方路基清表后进行碾压,并按设计文件对其路基基底进行处理;5)挖台阶。当地面横坡陡于1∶5时需对原地面开挖台阶,台阶宽度按设计及规范要求进行处理,并按设计要求铺设土工格栅,上述工作完成后方能进行路基填筑施工。6主要机具设备滑坡地段每一个工作面使用的主要机具设备见表1。表1滑坡地段路基工程主要机械设备表序号机械名称规格单位数量1挖掘机PC300台22装载机ZL50台23推土机D155台24自卸气车日野台105压路机宝马台26平地机PYA180台17空压机10m3台18凿岩机7655台129风镐台1210电焊机30kVA台411对焊机25kVA台1-227- 滑坡地段路基施工工艺12钢筋弯曲机台113钢筋调直机台114内燃发电机150kW台115链条葫芦5t台216钢丝绳m20017插入式捣固器台618强制式式拌合机JDY500台119混凝土罐车5m3台220辘轳个521鼓风机台822起爆器个17劳动力组织滑坡地段每一个工作面路基施工劳动力组织按两班制作业,每班需要人员见表2。表2滑坡地段路基施工劳动力组织按两班制作业,每班需要人员表序号部门及工班单位数量备注1技术干部及领工员个6各3人2安全质检员个4各2人3挖孔班个104钢筋加工班个35电焊工个16混凝土工个37爆破工个18拌合站个6包含司机2人9机械操作工人个388质量要求及质量控制要点8.1质量要求8.1.1路基填筑施工质量要求(1)路基填筑前基底处理必需到位。(2)路基填筑所用机械设备必需配套。(3)路基填料必需符合设计及规范要求。(4)路基填筑层必需满足规范需要。(5)路基压实度、横坡、纵坡及平整度符合设计及规范要求。(6)路基边坡压实度及平顺度必需符合规范要求。8.1.2抗滑支挡结构施工质量要求-227- 滑坡地段路基施工工艺(1)抗滑支挡结构要有足够的刚度、强度和深度。(2)抗滑支挡结构的几何尺寸必需符合设计要求。8.2质量控制要点8.2.1路基工程质量控制要点(1)选择合适的填筑材料是保证路基填筑质量的先决条件。(2)路基填筑前要认真搞好原地面的处理工作,为保证滑坡路基的稳定性和施工质量,需按设计文件作好路基基底的封闭,同时要作好路基施工过程中的排水工作。(3)严格按试验段所确定的松铺厚度及碾压遍数进行控制,以确保路基填筑施工质量。(4)为确保路基边坡压实质量,路基填筑时每侧各加宽50cm。(5)路基填筑过程中严格控制路基横坡、纵坡及其平整度。8.2.2抗滑支挡结构质量控制要点(以抗滑桩为例)(1)抗滑桩挖至滑面或设计锚固基点时,应对抗滑桩设计桩长及锚固深度进行校核。(2)要保证抗滑桩的几何尺寸及垂直度符合设计要求,施工中要作好测量放线工作并随时进行校核,采用方法是将抗滑桩的中心点准确设置护桩在桩孔锁口上,施工过程中用线垂控制桩孔中心及校核其垂直度。(3)抗滑桩护壁钢筋及护壁混凝土必需按设计要求进行施工,以确保桩孔开挖安全。(4)抗滑桩桩身钢筋在定位安装绑扎时,需在主筋后面设置混凝土垫块,以确保其有足够的保护层厚度,桩身钢筋在对接时,同一截面钢筋接头不能大于50%,钢筋的焊接质量及搭接长度必需符合规范要求。(5)用于抗滑桩工程的所有原材料必需符合设计及规范要求,钢筋的制作及绑扎严格按设计及规范进行制作,砂、水泥、碎石需经试验检测合格后方能进场使用,混凝土的拌制严格按试验室的配合比进行拌制,混凝土的捣固采用插入式振捣器进行捣固,采用快插慢抽先周边后中间的方法进行捣固,确保混凝土的捣固质量。(6)加强滑坡体抗滑桩位移观测,确定滑坡整治效果。8.3质量通病的处理路基工程质量通病通常有路基横向及纵向挖台阶处理不到位,从而造成路基局部开裂;同一层路基填料不一致可能产生不均匀沉降;雨季施工时路基临时排水不畅造成边坡冲刷严重等。针对上述质量通病在施工过程中需严格控制各工序施工质量,若路基局部开裂及不均匀沉降较小、路基填方高度不高时可返工重新处理,若路基填土较高时,则对路基开裂地段采用注浆加固处理,以确保路基的稳定。抗滑桩工程质量通病通常存在两个方面:一是属于桩身完整性,常见的缺陷有夹泥、断裂、因滑坡段位移而出现缩径、扩径、混凝土离析等,二是影响桩底支承条件的质量问题,主要是混凝土灌注前清孔不彻底,孔底沉淀厚度超过规范极限,影响其承载力。针对上述质量通病施工过程中就应密切关注各道工序的施工,严格控制各道工序的施工质量,抗滑桩在滑坡段开挖时要加强混凝土护壁施工质量的控制,采取有效措施控制其桩孔变形,避免出现缩径和扩径现象,桩身混凝土离析产生的主要原因是串筒底距离混凝土面高度较高,因此混凝土桩身灌注时要严格控制串筒底距离混凝土面高度在1.0m~1.5m范围之中,同时要加强混凝土的振捣工作,以确保桩身的完整性。桩身混凝土灌注前必需抽干孔内积水和清除孔底浮碴,以便抗滑桩锚固段能达到其锚固效果。9施工安全及环保注意事项-227- 滑坡地段路基施工工艺(1)设置专职安全员,必须逐孔全面检查各项施工准备工作,做好安全技术交底,使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才能进行桩孔开挖。(2)孔桩开挖应交错进行。桩孔成型后即应验收浇注桩身混凝土。正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。(3)挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置(含防毒面具)、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等,必须经常检查,做好管、用、养、修、换,确保完好率和使用安全度。(4)每次下孔作业前必须先通风,作业过程中必须保持继续通风。鉴于供电不正常的实际,为确保通风和连续性生产,挖桩施工必须备用柴油发电机应急。(5)为预防有害气体或缺氧等中毒,必须对孔内气体抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时,应立即停止作业,进行除毒。(6)桩孔护壁后,在无可靠的安全技术措施条件下,严禁破砼壁修孔。基岩部分需爆破时,必须制定详细的爆破方案,孔内爆破时,现场其他孔下人员必须全部从桩孔内撤离,在孔内人工凿岩要有防尘措施。(7)孔深挖至超过操作人高度时,及时在孔口或孔内装设靠周壁略低的半园平护板(网)。吊渣桶上下时,孔下人员应壁于护板(网)下、护板(网)位置应随孔深增加,往作业面下引。在孔内上下递物和工具时,严禁抛掷和下掉,必须严格用吊索系牢。(8)下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。(9)电工必须持证。电器必须严格接地接零和使用漏电保护器三种安全保护。电器安装后经验收合格才准接通电源使用,各孔用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线,电缆必须架空,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内作业面照明应采用安全矿灯或36伏以下的安全电压。(10)挖出的土石方应及时运走,孔口四周2m范围内不得堆放淤泥杂物。机动车辆通行时,应做出预防措施或暂停孔内作业,以防挤压塌孔。(11)挖孔、护壁、浇注桩过程中如遇意外,急需进行安全抢救或技术处理时。必须严密急救组织工作,要有相应的技术安全措施。避免事故的扩大和恶化。(12)路基石方爆破必需制定详细的石方爆破方案,火工产品的管理必需符合《国家爆破安全法规及管理规定》。10工程实例本工程实例介绍西康线镇安车站刘家台子滑坡地段路基填筑施工情况。10.1工程设计情况镇安车站设计里程为ⅡDK132+100~ⅡDK133+650,站线长度1550m,设计有客站、货场,牵出线、供电段、网工区、生产、生活区等设施,共设计5股道,〔含预留股道一股〕。设计主要工程有站场路基土石方:306万m3,其中填方:178万m3,挖方:128万m3,防护工程:圬工:3.8万m3,涵洞5座,地道一座。该站位于乾佑河及县河交会处左右两岸,左岸为站区,右岸为生产生活区。路基填方地段位于河滩及一级阶地上,原地面为粉细砂层或细砂层,层厚1~3m,其下为卵石层。水位埋深0.5m~1m。设计路堤填高12~14m,基床以下为填土路堤,基床底层及以下1~2m为填石路堤。为防止路堤坡脚受河水侵蚀及冲刷,设计有混凝土脚墙河岸防护。该站难点工程为滑坡清方,抗滑桩施工、深石质路堑开挖及控制爆破。-227- 滑坡地段路基施工工艺10.2投入的主要施工机械PC300挖掘机2台,ZL50装载机2台,日野自卸气车10台,D155推土机2台,PYA180平地机1台,宝马压路机2台,混凝土搅拌站1套,混凝土罐车2台。10.3主要施工参数(1)路基填方层厚及碾压遍数参数见表3。表3路基填方厚度及碾压遍数表序号路基部位填料类别填筑层厚碾压设备碾压遍数备注振动压静压193区土方及砂砾石松铺30cm≥20t41 石方松铺40cm≥20t51 295区土方及砂砾石松铺20cm≥20t51 石方松铺40cm≥20t61 396区土方及砂砾石松铺20cm≥20t62 (2)路基填筑施工。1)原地面处理。人工清除填筑地面的种植物及草皮,用推土机将原地面表层0.4m厚的种植土进行铲除,集中推运至一处,用自卸汽车将其运走。采用压路机对原地面进行碾压,先慢速静压,后进行强击振碾压。碾压完毕后,采用了核子密度仪和K30承载板对密实度进行了检测,检测合格,再报请监理工程师检查签认后方开始路基填筑;2)试验段。为了确定填筑工艺参数和施工工艺,选择了500m2的代表性路基地段,按照虚铺厚度0.2m,0.4m,采用推土机、平地机进行摊铺和整平,先检测填料含水量,其含水量在最佳含水量+2%、-3%范围内时进行碾压,碾压一遍,进行密实度检测一遍,并做好记录。根据碾压遍数、密实度绘制碾压曲线,最后确定分层填筑的厚度,碾压的遍数。砂粘土:虚铺厚度:基床0.3m、路床0.2m;碾压遍数为6遍和8遍;块石混合料:虚铺厚度:0.4m,碾压遍数为6~7遍;砂卵石:虚铺厚度:0.3m,路基基床表层为0.2m,碾压遍数分别为6遍和7遍。并根据此结果对所有参加路基施工人员进行了详细的技术交底;3)分层填筑。在填筑前预先规划了作业程序和各种机械作业路线以及土石方调配方案,填筑压实按“三阶段、四区段、八流程”的机械化流水作业施工工艺组织了施工,把施工区划分为填筑区、平整区、碾压区、检测区。按照试验段所确定的松铺厚度和碾压遍数等各项施工参数,按横断面全宽纵向水平分层填筑压实。为保证边坡的压实密度和路基沉降,填筑时路基两侧各加宽了50cm;4)摊铺平整。摊铺前先在路基两侧边桩上标示摊铺厚度,推土机沿路基两侧按摊铺标示高度大致推平,再进行路基中心地段初平,填筑时摊铺厚度差控制在±50mm/100m。摊铺时,采取了做成向路基两侧4%的排水坡,保证了雨后不集水。用平地机精平,控制了层面无显著的局部凹凸;5)洒水或晾晒。细粒土和粉沙,粘沙填料碾压前控制其填料含水量在试验段压实工艺确定的施工允许含水量范围内。当填料含水量较低时,采取了洒水润土的办法,当填料含水量过大时,采用取土场内挖沟槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,部分含水量较大的填料运至路堤进行摊铺晾晒;6)碾压夯实。-227- 滑坡地段路基施工工艺路堤压实采用自行式重型振动压路机沿线路纵向进行,第一遍采用不振动静压,然后先慢后快,由弱振到强振。碾压时直线段由两侧路肩向中间,平曲线段由内侧向外侧,纵向进退式错行进行。压路机碾压最大时速为4km/h。各区段交接处互相重叠压实,纵向搭接长度为2.0m,沿线路纵向行与行之间的轮迹重叠为0.8m,横向同层接头处重叠为1.0m,上下两层填筑接头处错开3m,两侧边缘部分碾压:将压路机的走向与边缘线斜交45°角,压路机向前行走,直到前钢轮的一端1/4长超出碾压面以外然后退回。达到无漏压,无死角,确保了碾压均匀。每层碾压完毕,用核子密度仪、K30检测车进行对比检测,合格后并经监理工程师签认后再进行下一层填筑。采取了不在雨中或连绵雨天填筑非渗水土。路堤施工的每一压实层面均达到了平整无凹坑,并自线路中线向两侧作成4%的排水横坡,收工前将松铺的土层压实完毕。雨后路基面经晾干后再继续施工10.4质量控制及检查所用填料均满足规范要求,根据不同填料,均严格按试验确定的分层厚度,碾压方法、最佳含水量组织施工。同一填层没有使用不同种类的填料。每层填料摊铺均匀,分层压实,按横断面全宽纵向水平分层进行填筑,层面无显著的局部凹凸,并随时测定含水量,含水量达不到试验所确定的施工含水量时,进行洒水或翻松晾晒。层面大致平整,局部凹凸差小于50mm。每层压实密度及其均匀性经检验全部符合要求。每填筑一层后,将边桩翻到填层高度,每填高3m时恢复中线,重放边桩。检测方法及指标:细粒土和粗粒土中的粘砂、粉砂采用压实系数或地基系数作为控制指标;对粗粒土(粘砂、粉砂除外)采用地基系数作为控制指标。-227- 黄土路基路堤填筑施工工艺30黄土路基路堤填筑施工工艺黄土,是在干燥气候条件下形成的一种具有灰黄色或棕黄色的特性土,粉粒含量高,颗粒粒径0.05mm~0.005mm占总重量的50%以上,质地均一,结构疏松,孔隙率很高,在35%~60%之间,有肉眼可见的大孔隙,土中含有碳酸钙等易溶盐类,遇水溶解形成冲蚀,无沉积层理,有垂直节理。在中更新世及以前形成的黄土称老黄土,其大孔结构已经退化,一般无湿陷性,强度高,稳定性好。在中更新世以后形成的黄土称新黄土,有湿陷性,在一定压力下受水浸湿后,土体结构迅速破坏,而发生显著下沉,一般强度低,稳定性差。因为黄土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引起,所以黄土地区路基施工,应做好排除路基附近的地下水和地面水,并对排水结构做好必要的防护与加固。1工艺特点(1)黄土路堤填筑采用本工艺相对于采用强夯、换填和挤密桩法处理,大大节约成本。(2)采用本工艺施工可以有效地消除黄土的湿陷性。(3)设备主要是常用土石方施工机械,容易租赁,施工简便。2适用范围本工艺不但适用于一般黄土路段的施工,对于工程数量较大的湿陷性黄土填筑路段同样适用。3黄土工程特性(1)胀缩性。黄土遇水体积膨胀,使其上面的路面隆起,干燥后体积收缩,并使其上面的路面下沉。如此反复路面形成裂缝及剥落,降低公路使用寿命。(2)崩解性。新黄土孔隙较大,岩性疏松,浸入水中后,吸水湿化,很快全部崩解;而老黄土孔隙较小,岩性紧密,则需经一段时间才崩解,红色黄土孔隙很小,岩性紧密,浸水后基本不崩解。(3)多孔裂隙性。黄土具有很高的空隙度。黄土中的空隙呈垂直或倾斜的管状,以垂直为主,上下贯通。(4)强度衰减性。黄土的强度随含水量的增大而减小。在天然含水率处于较坚硬的状态时,具有一定的强度。但浸湿后不易干燥,强度急剧下降,过湿则形成弹簧土。(5)湿陷性。黄土在外加荷载有土体自重的作用下,受水侵湿后,因土体结构破坏,而发生大量剧烈的附加下沉,即形成湿陷。(6)渗水性。因黄土具有胀缩性,多次反复形成裂缝,降水后,水从裂缝中下渗,渗入深度增加;又因黄土具有大孔隙垂直节理等特性,其垂直方向的渗透性较水平方向为大;但粘粒含量较多的黄土成为透水不良或不透水的土层。4工艺原理及施工工艺4.1工艺原理-227- 黄土路基路堤填筑施工工艺黄土过干时具有很高的强度,通过填前焖料和控制摊铺时含水量,合理的碾压,迅速的封闭等施工工艺,解决黄土透水性差,干燥时坚硬,浸湿后不易干燥,强度急剧下降,过湿时易形成弹簧土,还会产生收缩开裂的现象,从而保证黄土路堤的填筑质量。4.2施工工艺施工之前先进行黄土路堤试验段的填筑,以取得最佳填料含水量、松铺厚度、碾压方式和遍数等填筑控制参数。施工准备:编制施工方案,准备好相应的技术资料,对即将施工的地段进行测量放样等工作,根据设计对基底进行处理。凉晒或焖料:按照试验的数据对翻松的黄土进行凉晒或洒水焖料,以控制填料处于最佳含水量状态。上料:挖掘机在挖方段或取土场挖装料,自卸车运料,此过程注意防止日晒水分蒸发或雨水冲淋。摊铺整平:根据确定的松铺厚度,推土机摊土,平地机整平,此过程要迅速,以防止填料水分蒸发,填料含水量控制在最佳含水量的-2%~+2%之间。碾压:用18t以上震动压路机一台进行碾压,碾压工艺为:碾压顺线路纵向来回进行,两轮间横向搭接宽不小于30cm,保证不漏碾,直线段从一侧向另一侧、曲线段从内侧向外侧依次进行,碾压按照先静压一遍、弱振一遍、最后强振几遍,为保证路基边坡压实度,填土时路基边坡两侧各加宽30~40cm,边坡处强振碾压时以45°角进行,使碾压到位。碾压速度:静压和弱振稍快,不大于5公里/小时;强振时稍慢,2~3km/h。本层合格已完成填筑工程不合格本层合格尚未完成填筑工程平整度度检测路基整修、边坡修整结束压实度检测特殊路基处理含水量检测洒水焖料摊铺基底处理施工准备压实度检测水平分层填筑分层碾压进入下层填筑整平基底处理图1黄土路堤填筑工艺流程图压实度等检查:包括路基宽度、路面横坡、平整度、标高、中线偏位,核心内容是压实度,按规范要求的方法和频率进行检测。5工艺流程黄土路堤填筑工艺流程见图1。6黄土路基填筑施工要点黄土的多种不利于路基及路基施工的工程特性,均由水引起,用黄土填筑路基,需要掌握其路基施工的技术要点,用好防排水工程,满足路基施工要求。(1)路基填料。老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土粒较多,填筑路基时应破碎到小于10cm的块料,并且老黄土不能用作填筑路床的材料;而新黄土则是良好的路基填料,可用于路堤及路床的施工。但新老黄土不得混用,如果在老黄土上填筑新黄土时,老黄土应有不小于2%的路拱,以利排水,且不得层层交替填筑新老黄土。同一层次上的黄土其填筑厚度要均匀。(2)路基断面。-227- 黄土路基路堤填筑施工工艺路基断面施工的标准是能迅速排除路基范围内的水,减少或消除黄土的各种病害,以减轻或避免因路基的变形而引起路基破坏或变形,为此可用以下考虑:1)路基横坡应尽可能大(不小于3.0%),以便迅速排除地表水;2)路肩与路面的接缝处作防渗处理,以防水分下渗;3)做好填筑界面的结合处理,黄土路堤易在填挖交界面产生裂缝,应采取挖土质台阶、强夯或用土工钉来加强结合、防止在结合处被拉开。(3)高路堤。黄土填筑路基后,受降水、温度等环境气候因素及行车荷载的影响,土体崩解、湿陷、产生下沉。黄土高路堤竣工后,其后期因自重压密固结产生很大的压缩下沉,应按设计要求预留沉降量。黄土高路堤基底应做加夯处理,以提高地基承载力。黄土高路堤应尽量安排早施工,早完工,以便工后沉降及时完成。(4)路基排水。路基排水的目的是使路基经常处于干燥、坚固和稳定状态,把含水量、气温变化对路基引起的破坏性应力减小至小于交通荷载所造成的破坏,从而使路基保持稳定。多数道路的损坏是由于路基发生变形及缺少抗负载能力所造成的。路基具有良好的排水系统,对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。如果做到防水、保湿,可防止路基形成软点,也可减少冻融破坏。施工时应特别注意:1)开工前校核全线排水系统的设计是否完善,是否形成了良好的排水网系,使危害路基稳定的地面水、地下水顺畅排走,必要时予以补充和修改;2)开工前应做好施工路段的排水系统及施工场地附近的临时排水设施;3)雨季施工时,严防堵塞水路,泄水不畅及淤塞;4)路堤填筑每层表面应做成2%~4%的横坡以利排水;5)用混凝土板拼砌边沟时,接缝处应作防渗处理,安装牢固、无渗漏;6)挡墙、护面墙应有良好的排除降水及渗水功能;7)高路堤路基施工,应在两侧或一侧(超高段)设临时阻水设施,以防雨水冲毁边坡;8)路堤填至设计高程后,应根据排水系统及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚处。(5)路基压实。疏松的路基填料必须经过充分的压实才能获得足够的强度和稳定性。经过充分压实的路基,在行车荷载和自然因素的作用下,产生的塑性变形较小,而压实度低的路基则会产生较大的塑性变形。为此要作到:1)路基施工中如发现土质有变化,应及时补做土工试验;2)选择合理的压实机具及根据压实机具的组合形式、选择适宜的压实厚度和碾压遍数;3)应尽可能采用羊角碾,大吨位静碾压路机及大吨位轮胎压路机的组合模式碾压路基;4)整平完毕后待压的填土,应有良好的平整度,以提高压实时的均性性及迅速排除地表降水;5)含水量严格控制在最佳含水量的-1%~+3%之内压实;6)用冲击碾碾压路基。(6)边坡处理。用黄土填筑路基时,路基每侧应填宽30~50cm,以利边坡处的压实。成型后的黄土路堤边坡应及时拍紧、整平、刷顺,做好防护工程,以减少雨水对边坡的侵蚀。(7)地表处理。-227- 黄土路基路堤填筑施工工艺若基底为软土则承载力不足;地下水位较高,对基底的强度影响较大,所以施工时应特别注意:1)采取拦截地表水的措施,防止地面水下渗,减少地基湿陷性下沉;2)若地表为软土,应根据软土的埋层、深度、路堤高度、填筑材料等因素分别采取换砂砾、抛石挤淤、灰土垫层、塑料排水板、设砂垫层、粉喷桩等加固措施;3)当地下水位较高,潜水层埋藏不深时,可采用排水沟、暗沟、渗沟及渗井,以降低地下水位,排除路基范围内的渗出水,各种沟形都必须保证其断面尺寸和沟底纵坡不小于设计值。7主要机具设备以10000m2为一个施工作业面,需要配备的主要机械设备见表1。表1每一施工作业面配备机械设备表序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机≥1m3台22推土机120kW台13平地机台14压路机18t台25自卸车14t台106洒水车8t台18劳动力组织以10000m2为一个施工作业面,需要配备的主要施工作业人员见表2。表2每一施工作业面配备机械设备表序号工种人数备注1工长12技术员13质检员14领工员15测量员26机械操作手177小工2合计259质量要求及控制要点9.1黄土路堤施工质量标准黄土路堤边坡形式及边坡坡率标准见表3。表3黄土路堤边坡形式及边坡坡率边坡形式路基面以下边坡分段坡率0<H≤8m8<H≤15m折线形1∶1.51∶1.75阶梯形1∶1.51∶1.75注:阶梯形断面适用于年平均降雨量大于500mm的地区,在边坡高8m处设宽为2m的边坡平台,边坡平台宜设截水沟。-227- 黄土路基路堤填筑施工工艺黄土路堤基床以下部位填料压实标准见表4。表4黄土路堤基床以下部位填料压实标准铁路等级压实指标I级II级压实系数K0.90.9地基系数K308080注:1.黄土路堤不得设在浸水地区和桥涵两端。2.作为黄土路堤的填料,其干容重不得小于15.5kN/m3。9.2黄土路堤质量控制要点(1)黄土路堤施工要做好防水工作。1)黄土路堤施工要选择在旱季施工,必须雨季施工时,要集中力量快速施工;其工作面随时保持不小于4%的横向排水坡度,路堤、边坡坡脚不得受水浸泡和冲刷。降雨量大的地区施工,要提前做好边坡防护和冲刷防护;2)各工点要提前做好地面排水和防洪设施,各种水沟铺砌必须保证质量,严禁地表水渗漏。(2)黄土路堤施工的压实质量除符合一般填料的压实质量外,还要注意以下几项控制点:1)对强湿陷性、高压缩性、承载力不足和有陷穴的地基,要严格按照设计要求处理地基后方可填筑路堤;2)作为填料的黄土,其干容重不得小于15.5kN/m3,填筑时要采用重型压路机块填、快压,并严格控制其填料的最佳含水量。10施工安全及环保注意事项10.1安全注意事项(1)机械作业区内应设置安全标志,非机械操作人员应戴安全帽,机械操作人员应服从作业指挥人员指挥。(2)施工人员不得在机械驶路线和作业范围坐卧休息。(3)道路交叉口应设置施工提示标志。(4)靠近边坡近处机械作业时,应慢行,并有地面人员帮助观察和指挥。(5)禁止非施工人员进入机械施工场地。10.2环境保护注意事项(1)保持既有道路和灌溉排水系统通畅,临时道路排水设施宜与永久性设施相结合并与原系统设施相适应。(2)排出的施工用水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田,并不得引起淤积和冲刷。(3)严禁向江、河、湖泊、水库、沟渠弃渣,也不宜向江、河、海岸滩地堆置弃土、弃渣。(4)车辆通行的道路应洒水降尘;运土车辆通过沥青混凝土路面或水泥混凝土路面的道路时,应覆盖车箱,防止泥土抛洒污染路面。(5)机械的废油料、废电瓶应收集处理,不得随意丢弃。-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺31盐渍土路基路堤填筑施工工艺盐渍土是不同程度盐碱化土的总称。在公路工程中,系指地表下1.0m内易溶盐含量平均大于0.3%(铁路0.5%)的土。因盐渍土具有溶陷性、盐胀性、腐蚀性,所以给工程建设带来许多困难和危害,随着国家大开发战略的深入,面临的盐渍土工程越来越多,盐渍土路基施工技术得到进一步的重视,施工方法、施工工艺也要求得到进一步的提高和完善。1工艺特点试验段施工确定施工工艺及方法隔断层碾压否分层上料摊铺平整检测松铺厚度、含水量、含盐量填料试验碾压检查验收同时进入下一段盐渍土路基处理施工不合格是检验填层压实度是否填至设计标高调整含水量、或外掺料处理路基整修隔断层(砂砾、土工膜等)隔断层材料试验不合格核对设计横断面分段清除盐渍土及地基处理挖台阶(陡于1:5)原地面碾压测量地面标高检验基底压实度设置排水、防水设施图1盐渍土路堤填筑施工工艺流程盐渍土路基路堤填筑工艺与一般路基路堤填筑工艺大同小异,无论是机械设备、施工步骤等都基本相同,只针对盐渍土的特性,在填料的选择上更为严格——盐类、含水量、含盐量;压实密度比一般路基要求更高,以防雨水渗湿;路基防护、环保措施等更严密以防路基被盐蚀;基底处理更严格以防路基的次生盐渍化。2适用范围本工艺适用于凡在盐渍土领域修建铁路、公路、机场、房屋等建(构)筑物。3工艺原理盐渍土路基路堤填筑通过基底处理开始——填料控制(性质、含水量、含盐量或掺外加剂改良其盐渍土,改善盐渍土的物理力学性质)——密实度控制——防护措施——防腐措施等步骤,以消除或最大限度减少盐渍土引起的盐溶陷、盐胀、盐蚀、腐蚀等危害,保证其盐渍土路基的安全性、稳定性和耐久性。4工艺流程盐渍土路堤填筑施工工艺流程见图1。5操作要点盐渍土路基路堤的施工操作,包括施工前准备、施工工艺操作要点,均与一般路基及地基处理的施工方法相类似,参照相应的施工技术工艺执行。-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺6主要机具设备路堤填筑每一个工作面使用的主要机具设备见表1。表1盐渍土路堤填筑主要机具及检测仪器序号名称数量作用1推土机2台推、平土2自卸汽车15~20台运土3压路机2台碾压4装载机2台装土、零星、备用5平地机1台平土6洒水车1台洒水7经纬仪1台测量中线8水准仪1台控制高程9密度检测1套检测密度10K30荷载板1台检测地基系数7劳动力组织路堤填筑每一个工作面需要的劳动力组合见表2。表2劳动力组织表序号工种人数职责1领工员1现场负责,协调挖、运、压不间断2技术员1技术指导,技术交底,工序检查3试验3检测各项数据控制质量4运输20~25运送土等5碾压2碾压成形6推平3推土、平土7测量工3测量放线,质量控制8普工2捡草树根等杂活合计35~408质量要求及控制要点8.1盐渍土路基施工质量标准盐渍土路基施工质量标准分别见表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10。表3土方路基施工质量标准表检查项目规定值或允许偏差检查办法高速或一级公路二级公路三、四级公路压实度(%)零填及挖方(m)0~0.30940~0.80≥96≥95填方(m)0~0.80≥96≥95≥94密度法:每200m压实层测4处0.80~1.50≥94≥94≥93>1.50≥93≥92≥90-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺弯沉(0.01mm)不大于设计要求值纵断面高程(m)+10,-15+10,-20水准仪:每200m测4断面中线偏位(m)50100经纬仪:每200M测4点,弯道加HYYH两点宽度(mm)符合设计要求米尺:每200m测4处平整度(mm)15203m直尺:每200m测4个断面横坡(%)±0.3±0.5水准仪:每200m测4断面边坡符合设计要求尺量:每200m测4处表4表砂垫层施工质量标准表检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率砂垫层厚度不小于设计每200米检查4处砂垫层宽度不小于设计每200米检查5处反滤层设置符合设计要求每200米检查6处压实度(%)90每200米检查7处表5碎石桩(砂桩)施工质量标准表检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率桩距(m)±150抽查2%桩径(m)不小于设计抽查2%桩长(m)不小于设计查施工纪录竖直度(%)1.5查施工纪录灌石(砂)量不小于设计查施工纪录表6隔离层工程土工合成材料施工质量标准表检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率下承层平整度符合设计、施工要求抽查2%搭接宽度(mm)+50、-0抽查2%搭接缝错开距离(mm)符合设计、施工要求查施工纪录搭接处透水点不多于1个查施工纪录8.2盐渍土路基控制要点盐渍土路基控制要点主要有:原地面处理、含水量控制、压实度控制、构造物防腐和其他注意事项。8.2.1原地面处理(1)严格按设计要求对原地面进行清表晾晒碾压或进行特殊处理达设计或规范要求。(2)疏通路基周围排水系统,以免路基浸泡。(3)原基底土层厚度1m以内的含水量如超过液限时,必须全部换填渗水性强的土;-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺如含水量界于液限和塑限之间时,应铺10~30cm的渗水性强的粗粒土后再填符合规定的土。(4)当清除软弱土体达到地下水位以下时,换填渗水性强的粗粒土,并应高出地下水位30cm以上,再填符合规定的土。8.2.2含水量控制盐渍土路基填料必须控制在最佳含水量±1%内,若大则应晾晒,小则洒水,洒水时应注意:(1)水质选择。取路基填料作易溶盐含量试验,取水样作水质分析试验。依据试验结果,在采用非盐渍土作为路基填料时,洒淡水;采用盐渍土作为路基填料时,洒卤水。(2)洒水量的控制。洒水数量和方式视填料而定,按最佳含水量+1%控制。用洒水车洒水,最好下午或晚上洒水,上午精平、碾压,以减少蒸发的影响。每延米具体加水量可按下式估算并适当加大用水量:M水=(ω-ω0+1%)αQ/(1+ω0)=(ω-ω0+1%)αBδΚγ0(1+ω0)式中ω——天然含水量(%);ω0——最佳含水量(%);γ0——最大干密度(g/cm3);B——当前路堤填筑宽度(m);Δ——当前路堤填筑厚度(m);K——压实度(%);α——水分散失系数。(3)需测定路堤土方水分散失系数。“水分散失系数”为借用的一个概念,它指土方水分在单位时间内的损失量,与土方压实度、土质及水力渗透系数、蒸发量、日照温度、空气湿度、风速等均有关系,可用来确定碾压作业段长度及洒水量等。测定水分散失系数可在路基施工初期进行,每隔一小时测定一次土方含水量在各个竖向断面上的平均变化值,日照温度、空气湿度、风速等可粗略依据天气预报记录;连续观测七天,对观测数据用数理统计方法进行数值分析与整理,可以求出对某一特定土质水分散失系数的算术平均值A或得到一个关于时间、温度、湿度、风速的算术方程表达式f(x),施工中应用A或算术方程表达式f(x)计算土方补洒水量大小。尤其是对需补洒水分的路基土方,应综合考虑水分散失及碾压完成所需要的时段,确定洒水及碾压作业面长度,使补洒水分得到有效利用。洒水时尽量一次洒足,以减少二次洒水所造成的损失。8.2.3压实度的控制(1)检测方法。由于盐渍土土层结构在施工中随着开挖断面及深度的变化,土质也在变化,路基的填筑过程中压实程度就会出现不同的现象,使得试验室标准击实试验的结果无法正确反映路基的用土情况,难以对施工进行有效的控制和正确的指导。因此在施工检测中应采取“现场取样击实法”方法,其步骤:首先试验室内标准击实试验确定最佳含水量、最大干密度,按规定的击实频率进行分层取样试验,并将不同断面的土作按1∶1混合做为样品,以重型击实标准为准,每个取土地点应做不小于二组的平行试验,取其平均值γ0作为击实标准,作为对施工过程中的控制和指导施工生产,然后按测试规程对碾压好的路基进行检测,K一般段落=γ实测/γ0。由试验工程师和试验员对试验结果进行评定,根据路基检测点的实际情况确定”异常值点”的段落。再对“异常值点”的段落在现场处就地取样,在保证其含水量在可进行施工碾压的情况下进行击实试验,得到干密度γ2,以γ2作为压实度评定使用的最大干密度,即K异常段落=γ实测/γ2。击实试验时,氯盐或硫酸盐填料,尽可能采用水质相近的水制备试件,可以减少误差。即洒水采用卤水时,用卤水作击实,反之用淡水作击实。-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺若盐渍土地区土质主要为砂类土和细粒土,路基的压实质量主要取决于施工工艺和含水量的控制,为此,在检测压实度时应分两步进行,首先对肉眼观察有怀疑之处先做压实度测定,每100m有10个以上选点的检测结果不符合要求时,应作为不合格工程,不能局部处理,应翻晒或补充洒水后重新碾压;如不符合要求的测点不到10个点时可作局部处理。随后进行随机检测,每2000m2不少于8点。(2)压实度标准。为防止盐分转移和保证路基的稳定,路基的压实度宜适当提高。(3)压实施工工艺。用振动压机碾压,每100~150m为一个碾压作业面。在碾压之前先将路基边缘稳压一遍,然后遵守”先边缘后中间,先轻压后重压,先慢压后快压”的原则,按试验段成果遍数碾压,做到轮碾要纵向平行,错1/2轮碾压,谨防碾压不到边的现象。8.2.4构造物防腐(1)盐渍土地区水泥混凝土构造物的下部和与盐渍土接触的上部,应做防腐蚀处理。一般采取选择特种水泥,增加水泥用量、降低水灰比、使用优良外加剂、掺合料、增加混凝土保护层厚度等措施,如果仍不能满足抗腐蚀要求时,宜在混凝土构造物的表面设置防护层。(2)在以氯盐为主的盐渍土中,配制钢筋混凝土基础所用水泥,应用高标号硅酸盐水泥或矿碴硅酯盐水泥,以防止钢筋的锈蚀破坏作用;在以硫酸盐为主的盐渍土中应采用抗硫酸盐水泥,以防止硫酸盐对混凝土的物理、化学破坏作用。(3)搅拌混凝土或砂浆用水、砂,应符合现行标准的有关规定。施工时对拌合用水、砂中的含盐量应严格控制,当混凝土处于盐渍土环境时,混凝土拌合用水中的氯离子含量应不大于200mg/L,否则应掺加钢筋阻锈剂,硫酸盐符合含量按SO42-计应不大于500mg/L;用于钢筋混凝土的砂,其氯离子含量应符合现行标准的有关规定。在混凝土浇注过程中加强振捣,以减少混凝土的孔隙率,减少有害物质的侵入途径。(4)基础混凝土采用外加剂时,应根据盐渍土地基的侵蚀等级选用外加剂,使用含氯盐外加剂时,应符合规范及现行标准的有关规定。(5)位于氯盐渍土的钢筋混凝土构造物,混凝土拌和物中因各种组成材料引入的氯离子含量(折合氯盐含量),对于预应力混凝土应不超过水泥用量的0.06%,对于普通混凝土应不超过水泥用量的0.10%,如大于以上数值,应采取有效的防锈措施(如掺入阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实性等)。(6)需涂抹防腐层的混凝土构造物的基础表面,必须坚实平整、无裂缝及蜂窝麻面,表面要干燥,强度应符合设计要求,涂抹高度应高出接触盐渍土或矿化水的部位0.5m~1.0m。沥青防腐层宜分两层施工,厚度为2~5mm。(7)对一般建(构)筑物基础下的易溶盐含量超过0.3%的中、强盐渍土全部挖除,清除下层盐渍土后,其处理方法视具体情况确定:用非盐渍土或非溶陷性盐渍土回填压实;加深基础至盐渍土层底;采用低标号混凝土或水泥稳定砂砾至基础底;采用混凝土墩式基础支托上部结构。(8)下层盐渍土地基对建(构)筑物的危害是由于水产生的次生灾害,如果能防好水灾害就不会或少出现,所以结合防水措施来采取盐渍土地基的防灾措施是比较有效的方法,在设计、施工和使用各价段都必须引起足够的重视,采取各种行之有效的措施、使地基不受水的破坏,保证建(构)筑物的安全可靠和正常使用。(9)构造物均采取混凝土结构,原因是浆砌工程的孔隙远大于混凝土工程,腐蚀性介质更容易进入构造物。8.2.5其他注意事项(1)路基施工程序安排:盐渍土路段应采取分段连续的施工方式,段落不宜太长,-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺力求一次施工到路基设计标高,并于当年铺筑路面。如果当年不能铺筑路面时,应采取防止雨、雪水侵入路基的措施。在设置隔断层的地段,要一次做到隔断层的顶部。(2)分层填筑中,填料的最大粒径不得超过松铺厚度的1/3,严禁出现盐渍土块状物。必须在料场将盐渍土块清除,集中堆放,在恢复料坑时掩埋。(3)盐渍土路堤应打点控制标高、挂线施工,分层填筑压实。分层松铺厚度盐渍土地段不得超过20cm。(4)春融前注意清除路基上的积雪。8.3质量通病的预防和处理8.3.1盐胀(开裂)盐胀(开裂)主要是盐渍土中硫酸盐吸水结晶产生,因此首先从填料入手,严格控制盐渍土填料盐含量不得超过有关规范或规定要求,特别是硫酸盐含量;其次从填高入手,如果填土高度小、地下水位高,在低温时发生盐胀就越严重,路基高度和边坡坡度确定,提高路基和放缓边坡坡度可以减少进入路基上部的水分和盐分,有效防止盐胀。因此,在《公路路基设计规范》中规定了盐渍土地区路基最小高度,但这必然造成路基土方数量的增大,实际上对于公路盐胀而言,路堤高则相对临空面增大,路基土体受冷热气温交替作用加剧,因而易产生盐胀。因此,不能单纯靠提高路基来处理,应与其他措施综合设计,路基高度以足以保证路基、路床部分土体处于干燥或中湿的稳定状态即可;第三设置隔断层,隔断层是防止水分和盐分进入路基上层及路面结构层,防止对路面工程的再盐渍化的有效措施,设置隔断层后还可以降低路基高度。氯化物盐渍土的干燥、中湿地段路基,为防止降雨融蚀路肩部分,在路基两侧路肩部分路面垫层顶面设置土工布,伸入路面镶边内侧20cm。第四,设置纵、横、竖完整排水系统,纵、横向排水设施应结合当地农田排、灌系统综合考虑,合理布设桥涵,做好边沟、排水沟、截水沟和取土场的相互配合设计,使水流畅通,自成体系,不影响路基稳定。地面排水困难,地下水位较高,或公路旁有农田排、灌水渠的路段,应在路基一侧或两侧设排(截)水沟,以降低地下水位或截阻农田排灌跑水,排(截)水沟距路基坡脚应不小于2m,沟深应低于地表1.0m以下,沟底宽为0.8~1.0m;第五,为减少路肩培土的盐胀,路面路肩用砂砾培筑;第六,提高路基的密实度,减少土体的孔隙,减少有害物质的侵入途径。8.3.2溶陷(翻浆)溶陷(翻浆)主要是当盐渍土中的盐溶时,土的强度指标明显降低,发生沉陷。除控制填料、水、设置隔断层等外,提高路基的密实度可有效控制盐溶的危害。首先要严格控制路基的压实度,路堤、桥涵背按试验段或操作规程、施工工艺中的碾压方法或遍数进行碾压检查,满足设计或规范要求;其次掺入外加剂,改变土成份使之成为非盐渍土。8.3.3溶蚀为防止盐渍土遇淡水溶蚀,路基表层设封闭层,防止雨水下渗至路基本体内。路基顶面及两侧边坡可用盐卤水防护。加宽路基宽度,加大路基断面。8.3.4质量通病的防止(1)施工时间选定。在盐渍土地区筑路时,应考虑当地的盐渍土的水盐状态特点,力求在路基填料不发生冻结、也不积水的枯水季节进行施工。除采用不冻结的土或采取特殊措施外,一般不宜冬季施工。(2)填前地表处理。按设计或规范要求对地表进行严格处理,铲除的盐渍土应作弃方处理,弃至距路基坡脚不小于100m的低凹处,以免水流侵渍后,又流回路基范围内。(3)取土料场取料处理。当取土料场的料含水量高时,应结合地形及实际情况挖临时排水沟,-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺排除及拦截地表水,降低地下水位;或采用挖槽、翻晒的方法使其含水量降低。晾晒可在土场晾晒也可运至路基上晾晒,或掺入一定量的生石灰以降低土垢含水量。挖出的土块必须破碎晾晒方能填筑路基。土体内的草根、杂物等应严格清除干净,不得填入路基。排水困难地段的取土料场,应做临时拦水坝,将水流阻断在取土料场以外。(4)对取土坑施工要求。当路基两侧设取土坑时,取土坑应规则整齐,符合设计要求。其底部应高出地下水位1m以上,并能使纵横向排水顺利,坑底不积水。(5)施工排水。施工中应及时合理地布置好排水系统,不应使路基及其附近有积水现象。临时排水设施宜与设计中的排水设施形成统一的排水系统。有些配套的排水系统应尽量安排在路基施工前完成。路基施工范围内不能随便弃土及堆放杂物。路基填料应及时摊铺、碾压,每层均确保有不小于2%的路拱横坡,使施工中雨水能及时顺利排出,应严格防止施工中雨水积在路基上或在低凹处浸泡路基。(6)对中央分隔带和沿线设施的施工要求。当设置中央分隔带时,应将中央分隔带处做成封闭型,施工时应及时封闭,防止雨水、雪水由中央分隔带渗入路基。其封闭材料可采用沥青混凝土、水泥混凝土、防渗土工布及其他形式的防渗材料。沿线设施挖基坑后应及时安排回填;不能及时处理时,应用防渗材料将基坑覆盖,不能让水流入。(7)加强植被防护。路基边坡种草植树,加固边坡防护和保持路基水土,减少边坡雨水冲刷及路基本体和边坡盐份溶解形成空洞。9施工安全及环保注意事项9.1施工安全总目标:在施工期间,消灭责任性因工重伤以上事故,杜绝火灾事故以及重大、大交通事故。(1)加强规范化管理,严格执行安全技术方案,制定各工序、岗位安全生产的操作规程,形成《安全生产操作手册》。进行安全交底、安全教育和安全宣传,加强全体员工的安全生产意识。(2)按照《安全生产责任制》的要求,落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制,纵向到底,横向到边。(3)每项工程开工前实行逐级安全技术交底制,凡参加安全技术交底的人员履行签字手续,并保存资料,对施工现场,机具设备等安全防护措施进行全面检查,确认完全符合安全要求后方可施工。专职安全员对安全技术措施的执行情况进行监督检查,并作好记录。(4)随时进行安全检查,对检查中发现的问题及时制定整改措施,定人限期进行整改,直至停工,经验收合格后方可继续施工。(5)从事安全生产管理与操作人员,必须取得安全操作许可证,持证上岗。(6)在工地各危险处,设置鲜明的警示标志,保证过往人员和车辆的安全。基坑施工及障碍物堆放,均设置带有照明设备的安全标志,设置保护设施,以保护路人与车辆的安全。(7)坚持机械设备“三定”(定人、定机、定岗位)制度和交接班制度。(8)易燃易爆物放在安全范围内,防止易燃气体,液体泄漏,配备足够的消防用具,并使其保持良好的状态。(9)在驻地及仓库等配备足够的消防用具,并使其保持良好的备用状态,存储易燃易爆物品时,采取特殊的消防措施。安排专人负责驻地财产的保卫工作,采取必要的防盗措施,非施工人员不得擅自进入施工现场。9.2环境保护(1)-227- 盐清土路基路堤填筑施工工艺在设备配套选型时,选择低污染,对可能造成粉尘污染的设备安装空气污染控制系统与设备同步运行。(2)材料搬运过程中,可能产生粉尘的材料用水处理或喷洒水湿润。(3)施工便道、施工场地使用洒水车经常洒水,防止尘土浮悬、飞扬。(4)保护原有植被,对合同规定的施工界限内、外的植物、树木,尽力维持原状。砍除树林或其它经济植物时,应事先征得所有者和业主的指示同意。(5)雨季施工时,加强临时排水管理措施,防止雨水冲毁路基,减少水土流失。(6)保证填土路基的压实度,是稳定路基、防止水土流失的重要措施。尤其是路基边坡的压实,必须每填2~3层采用推土机在边坡上下运行或挖掘机正铲拍击坡面或蛙式打夯机夯实坡面。(7)必须按指定弃土场弃土,防止乱堆乱放。10应用实例中铁十一局集团二公司施工的朔黄铁路DK574+000~DK583+000段位于河北省境内,距离渤海不到20km,属滨海环境沉积软土地区,地下水位高,填方通过盐池,为浸水路堤,填高3~8m,填料为氯盐渍土,属粉质粘土、C组。地基处理:在路堤坡脚外侧设围堰、抽水、清淤,两侧挖深沟降水位晾晒检查合格后,铺设0.3m中粗砂后平铺一层TGDG50型单向土工格栅后,再铺一层0.2m中粗砂垫层。取土场:四周挖深沟降水,挖掘机挖土就地晾晒,含水量过大部份,一是运至路基上再次晾晒,二是掺入4%的石灰降含水量。路堤填筑:分层填、平、碾,4%的横坡,加宽40~50cm,采用自重14t以上的重型压路机压,同时适当提高压实系数,采用灌砂法、核子密度仪、地基系数K30三种方法同时控检。高填方路段设沉降、位移观测桩。基床:基床表层填筑0.2m中粗砂夹铺一层两布一膜土工布。通过以上方法施工,达到了预期效果,工程质量和施工进度均受到建设单位好评,竣工通车后,其路基坚固、稳定,未发生病害。-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺32改良土路基路堤填筑施工工艺改良土路堤填筑施工技术是一种化学稳定处理的施工技术,利用石灰或水泥等添加材料作稳定剂与土壤按一定比例混、拌均匀后铺平压实,以改良土壤性质,达到填土要求。1工艺特点(1)施工机具设备简单,施工操作方便。(2)试验技术要求较高,料源充足,且价格低廉。(3)功效高,环保要求严。2适用范围(1)可应用于我国气候温湿、多雨的广大南方地区,对地层是颗粒较细的粉土、粘性土、膨胀土、红粘土等不合格填料改良进行路堤填筑。(2)当路基地下水位较高或者气候为阴雨地区时,不宜用石灰进行路基改良,而用水泥进行路基改良效果较好。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理改良土路堤填筑施工是将不合格填料如含水量大、塑性高的粘土,或含有大量细粒砂的砂质土与石灰、水泥等添加材料按一定比例混合、拌均匀后改善土的物理力学性能,以满足路基填筑要求。根据拌和方式的不同,可以分为改良土路拌法施工和改良土厂拌法施工两种。(1)改良土路拌法施工就是采用专用的撒布、路拌式稳定土拌和机(灰土拌和机)和平地机等在路基上作业,进行填料的改良、压实。(2)改良土厂拌法施工是采用专门厂拌设备在拌合站进行被改良土和改良剂的拌和,然后将拌和好的混合料运送到填料区,进行摊铺压实。3.2设计要求(1)填筑前应按设计提供的配合比进行室内试验,确定施工配合比。改良土的施工配合比应保证混合料的无侧限抗压强度达到设计要求。(2)原材料应符合设计要求,设计未明确时应符合以下要求:石灰应选用消解石灰或钙质生石灰,其指标应达到合格标准,石灰在使用前4~7天充分消解。用石灰改良时,土中硫酸盐含量应小于0.8%,有机质含量小于10%;用水泥改良时,土中硫酸盐含量应小于0.25%。掺入水泥时,其初凝时间应大于3h,终凝时间宜大于6h。(3)在设计规定范围内取土,取土时应清除树木、草皮以及表面腐殖土。当土源发生变化时必须按要求重做配比试验。对符合要求的土质进行过筛处理,使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小,增加其表面积,并拌和均匀,能充分接触并发生反应。(4)施工用水质应符合工程用水标准。(5)冻土不能作为路基改良填筑。4工艺流程施工工艺流程见图1、图2。拌和机安装、调试配合比报批施工准备不连续施工改良土拌和试验段施工改良土摊铺、平整碾压夯实压实度检测养生检查验收下一道工序连续施工改良土运输厂拌改良土生产地基处理及验收分层填筑-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺图1改良土路堤填筑厂拌法施工工艺流程图连续施工不连续施工路拌式拌和机安装试验段摊铺混合料配合比报批改良土拌和、压实混合料平整、拌和机械试运转与调试施工准备碾压夯实压实度检测检查验收下一道工序养生摊铺改良剂摊铺被改良填料分层填筑地基处理及验收图2改良土路堤填筑路拌法施工工艺框图-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺5操作要点5.1施工前准备5.1.1进场原材料的检测按《公路、铁路工程土工试验规程》和《公路、铁路路基工程施工质量验收标准》规定的试验方法检测。(1)对需改良的土料在进场前需进行检测。填筑前对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。(2)改良土外掺料进场的检验。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,按有关规定试验方法进行检验。(3)对进入摊铺场地的混合料进行土团粒和生石灰块的检查,在100m2面积内随机检查3个点。检验方法:土团粒检查采用孔径为10mm的筛子,标准为不能有筛余量;生石灰块检查采用孔径5mm的筛子,标准为不能有筛余量。5.1.2在试验室确定掺灰比例,并确定相关指标参数。在路堤填筑前,应按设计提供的配合比进行室内试验,根据设计要求和取土场土料的塑性指数及液限、塑限等指标通过试验室进行试验确定施工配合比,即确定掺灰比例及相关指标参数。5.1.3填筑试验段路基全面开工前,根据工程土类性质和填料性质、压实机械条件,分别选取长度不小于100m的试验区段进行路基填筑试验,确定工艺参数,并报监理单位确认。试验段一般应选择具有代表性的地段,应选在填方工程数量集中、施工时间较长或需要尽早开工填筑完成的地段。当沿线填筑的土质变化较大时,试验段应选在土质较好而且对今后施工有广泛指导作用的地段。5.2改良土施工(以厂拌法为例)5.2.1验收下承层填筑前检查基底几何尺寸,核对压实标准(进行相关工序的检测与验收),不符合标准的基底应进行处理,使其达到验收标准。5.2.2测量放样在施工现场附近引临时水准点,报监理审批,严格控制标高;在路基上采用方格网控制填料量,方格网纵向桩距不大于10m,横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。在两侧路肩边缘外设指示桩,在方格网内用白灰点控制自卸车倒土密度,以此控制每层的摊铺厚度。5.2.3拌和改良土混合料采用稳定土拌和设备在拌和场集中进行拌和,用碎土设备碎土及过筛消除土壤的土块。标定计量设备,调整好出料口单位时间出料量,使进入拌和设备内的各种料符合配合比要求;并且要特别关注正式拌和时,能否作到出料口单位时间出料量与标定时基本一致,有无出料口堵塞等不正常情况。在拌和设备内拌制改良土混合料时,需拌和均匀,混合料中不应含有大于10mm的土块和未消解石灰颗粒;并应使混合料的组成和含水率(要根据天气情况调整拌和时的含水率与碾压时最佳含水率的关系)达到规定的要求。在正式拌制改良土混合料之前,必须先调试所用的厂拌设备,并通过试验段的试拌、试铺总结的各种施工参数进一步合理的调整和确定厂拌工艺参数。-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺改良土混合料的最佳含水量控制方案如土的天然含水量距最佳含水量差距不大时,在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀;如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。如土料的天然含水量过大,事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰对降低含水量效果较好。现场摊铺后混合料的颜色应均一。5.2.4运输采用大吨位自卸车运输。拌合好的混合料应尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中应覆盖,减少水分损失。5.2.5摊铺根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积,确定堆放密度。在填筑场地按照每车土方的数量及摊铺厚度,用白灰点控制自卸车倒土密度,同时埋桩挂线,标示松铺厚度;混合料摊铺完后,先用平地机初平和整形,再用压路机快速碾压l~2遍。对于出现的坑洼应进行平整。混合料应先初平,后精平,设专人及时铲除离析混合料,补以新混合料。分层填筑压实厚度根据压实机具和试验段确定的方法进行,一般宜控制在20~28cm。混合料应全断面均匀摊铺,不得出现纵向接缝,不宜中断。当因故中断超过2h时,应设置横向施工缝,横向接缝应采用搭接施工。整型应按规定的坡度和路拱进行,并特别注意接缝处的整平。在整型过程中,严禁车辆通行。初步整型后,检查混合料的松铺厚度,必要时应进行补料或减料。5.2.6碾压当混合料接近最佳含水率时,用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度,碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。碾压时,各区段交接处应相互重叠压实,纵向搭接长度不小于2.0m,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3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。碾压过程中,表面应始终保持湿润,严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。碾压结束之前,应用平地机终平一次,使其纵向顺适,符合设计要求。5.2.7养生改良土碾压完成后,如不能连续施工应进行养生,使改良土表面保湿养生不少于7天。养生期间勿使改良土过湿,更不能忽干忽湿,应控制好交通,除洒水车外应封闭交通。当改良土分层施工时,下层检验如压实度、平整度等指标合格后方可进行上层土的摊铺。上层填土能连续施工时可不进行专门的养生期。6主要机具设备(1)改良土拌和站主要机械设备配备。改良土厂拌设备WS300推土机D155A—1装载机ZL50GE碎土设备(2)路堤填筑区主要机械设备配备。推土机D155A—1平地机PY185A压路机BW225D-3自卸汽车斯太尔K29AN-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺洒水车WHG5102GSSE7劳动力组织每个作业区人员组织分工见表1。表1劳动力组织表工作区序号职务人数职责填筑区1领工员2全面负责现场施工组织2指挥卸土位置人员2负责现场指挥汽车卸土3测量工3负责平面、高程的控制及填土区网格的划分4试验员2负责现场含水率、压实度等试验控制5机械操作手18负责填筑区机械操作及保养6普工10协助现场施工拌和区1站长1全面负责厂拌区安全、质量及进度2拌和场司机3负责拌和机操作机保养3试验员4负责拌和区的试验工作4技术人员2负责拌和区技术工作5机械操作手4负责拌和区机械操作及保养6普工6协助拌和区施工合计578质量要求及控制要点8.1施工质量要求及检测方法8.1.1施工质量要求(1)对需改良的土料种类应进行核实,路堤填料种类、质量符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。对石灰及水泥进行检测确保其符合质量要求。(2)改良土填筑前按设计提供的配比进行室内试验,确定施工配合比。改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度及压实质量能达到设计要求。改良土外掺料的种类及技术条件符合设计要求。混合料中不应含有大于10mm的土块、未消解石灰颗粒和素土层。改良土应色泽均匀,无灰条、灰团。改良剂剂量允许偏差为试验配合比的-0.5%~+1.0%。(3)改良土的收缩裂缝会引起排水面破坏,易引起水侵入路基。要严格控制压实含水率,确保压实度,注意养生,以控制改良土本身的收缩裂缝。(4)路堤填筑改良土施工中,要确保拌合熟料的均匀性。使石灰颗粒与土颗粒尽可能小,增加其表面积,充分接触并发生反应。需对含水量、含灰率(水泥含量),石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行严格控制。(5)对初步确定使用的混合料,进行重型击实试验,计算最佳含水率和最大干密度,并进行7d无侧限抗压强度的试验,无侧限抗压强度必须符合设计要求。8.1.2检测方法(1)改良土填筑压实质量符合相关规定。-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺检验频数:每层每500m2检验一个点。检验方法:压实系数检验宜用环刀法。改良土压实质量检验应与施工紧密配合,要考虑现场检验压实质量不合格时,仍给碾压留有时间。质量检验以密实度为主,其它如K30、Ev2、Evd不作为施工时的主要检验项目,因刚碾压后不代表后期的状况,很可能当时测定的结果达不到后期要求的值,密实度与K30、Ev2、Evd的对应关系可通过路基填筑试验段进行对比试验确定(建立各指标间的相互关系,达到质量评价的目的)。(2)无侧限抗压强度应符合设计要求。检验频数:每层每1000m2检查一组。检验方法:按《铁路工程土工试验规程》规定的试验方法检验。从已摊铺好填料的地段现场抽样,在室内按要求的压实度成型,进行无侧限抗压强度试验。为了加强施工过程控制和研究各种检测方法之间的关系,路基改良土用四个指标控制:压实度、强度、颗粒粒径、含灰率。检测主要内容为:压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2、颗粒粒径、含灰率。压实系数K检测方法:环刀法、灌砂法、核子湿度密度仪法,宜以环刀法为主。强度检测方法:K30平板载荷试验、Evd动态平板载荷试验、Ev2静态平板载荷试验。检验频数:为每层500m2检验一处,检验标准见表2。含灰率检测方法:EDTA剂量滴定、钙离子直读仪法,检查要求见表3。表2基床底层及基床以下路堤压实标准填料部位填料种类石灰或水泥掺量配比压实标准备注地基系数K30动态变形模量Evd压实系数K变形模量Ev2基床底层水泥改良土≥5%≥110≥40≥0.95≥60基床以下石灰改良土≥8%≥90≥0.92不浸水路堤水泥改良土≥3%≥90≥0.92浸水路堤垫层水泥改良土≥5%≥110≥0.95表3改良土填料复查项目及频次填料类别项目频次化学改良土石灰或水泥剂量每层100m三个样品,用滴定法试验化学改良土含水率根据观测,异常时试验拌合均匀性随时观测8.2质量控制要点8.2.1对原材料的控制原材料控制主要是对土、石灰及水泥进行检测,满足设计要求,具体检测项目见表4。表4改良土原材料的试验项目和频次材料名称试验项目频次试验方法土含水率每个土源点和每批同一料源材料使用前应取两个试样。按现行《铁路工程土工试验规程》执行液限、塑限有机质和硫酸盐含量石灰有效钙、氧化镁-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺水泥凝结时间强度8.2.2对分层填土厚度控制在路基上采用方格网控制填料量,方格网纵向桩距不大于10m,横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。在两侧路肩边缘外设指示桩,在方格网内用白灰点控制自卸车倒土密度,以此控制每层的摊铺厚度。具体尺寸控制详见表5。表5基床底层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法序号项目允许偏差检验数量检验方法1中线至路肩边缘距离±50mm每100m等间距检查3个断面,左、中、右各1点尺量2宽度不小于设计值每100m等间距检查3个断面尺量3横坡±0.5%每100m等间距检查3个断面坡度尺量4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点2.5m长直尺量5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8.2.3碾压控制采用重型压路机在路基全宽内碾压至设计要求的压实密度及无侧限抗压强度,碾压过程中,表面应始终保持湿润,严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。8.3质量通病的处理(1)对地面纵坡与线路纵坡不平行的段落,易经常出现压实度不够现象。通常情况是填筑时未进行坡度调整,处理措施:由地面最低处逐段进行调整,每层的最大松铺厚度应为经路基填筑试验段确定的最大松铺厚度,最薄处的松铺厚度不得少于15cm,纵坡调整必须在基床下部的路堤顶层填筑前完成。(2)改良土中经常出现素土现象。通常情况是未拌和均匀,处理措施:无论是厂拌或路拌都必须拌和均匀,如出现素土,必须全部清除干净,用拌和均匀的改良土进行补填。(3)水泥改良土经常出现结块现象。通常情况是拌和至碾压完成时间控制不好,处理措施:严格控制水泥改良土从拌和站的拌和开始至碾压完成的时间,一般不宜大于4个小时。9安全及环保措施9.1施工安全措施(1)施工区域设置警示标志,严禁非工作人员出入。(2)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。(3)为保证施工安全,现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。(4)改良土施工中,现场设专人指挥、调度,确定合适的机械车辆走行路线,并设立明显标志,防止相互干扰碰撞,机械作业要留有安全距离。制订作业程序和运行路线,确保协调施工,安全生产。9.2施工环保措施改良土施工中,容易造成对环境的污染。这是改良土施工中应注意的首要问题。(1)为了保护自然环境,在化学改良土改良过程中,减少甚至避免石灰(或水泥)扬尘。-227- 改良土路基路堤填筑施工工艺(2)应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰与外界的直接接触。消解石灰时,选择在一避风近水的地方,在其周围进行封闭。(3)与石灰接触的工作人员,需穿戴防护工作服。生产中的废弃物及时处理,按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。试验及生活中产生的污水及废水,应集中处理,符合环保部门规定要求。10工程实例朔黄铁路是西煤东运的重要通道,它的路基基床将承受重载货物列车的长期考验。根据勘测调查,标段内适宜基床填料技术标准的填料极缺,为提高路基基床土的强度和水稳性,降低运营后的养护成本,路基基床设计上采用了填筑改良土的工程措施。10.1改良土填筑设计情况标段内的改良土数量共计142635m3,其中:区间路基基床填筑改良土109217m3,车站路基基床填筑改良土33418m3。掺固化剂的改良土工程数量为103752m3,掺石灰的改良土工程数量为38883m3。施工段落划分:改良土施工根据土石方的施工进度和桥梁的分割,可以划分为五个大段进行施工安排:第一段:DK424+700~DK430+500第二段:DK430+500~DK432+600第三段:DK432+600~DK441+250第四段:DK441+250~DK442+550第五段:DK442+550~DK449+00010.2施工机械选型为保证改良土拌和的均匀以及固化剂和石灰掺量的准确度,标段内改良土均采用厂拌法施工。根据运输条件拌和场的位置设在DK431+900处。拌和站采用拌和设备为WBC200B,其工作能力为200t/h。按每天工作12小时计算(两个作业班),每天的工作能力为1330m3/天。摊铺设备采用CAT140型平地机。其具体设备配备如下:拌和站WBC200B1套自卸汽车8t~15t8台挖掘机EX3001台振动压路机YZ20CD1台平地机CAT1401台推土机D155A—11台10.3施工参数固化剂初凝时间大于4小时,终凝时间小于12小时。掺石灰改良土的土料中其有机质含量小于10%,土中硫酸盐的含量小于0.8%。掺固化剂时,土中硫酸盐的含量小于0.25%。10.4施工效果根据标段内五大段路堤改良土的填筑,通过试验检测,压实度均能满足朔黄线设计要求。-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺33石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺石灰改良膨胀土是利用石灰改良对土的化学与化学-物理作用,以改变土的组织结构,从而达到改善土体结构稳定性、降低土体胀缩、提高土体强度,满足高质量的路堤填筑要求。1工艺特点(1)石灰改良膨胀土施工,机具设备配套成度要求较高,施工速度快,质量稳定,易于控制。(2)石灰消解、洒布易造成环境污染。2适用范围(1)石灰改良膨胀土可应用于高速铁路、公路路基本体不浸水地段填筑。(2)在A、B组填料缺乏地区,采用石灰对利用土或借土改良后作路堤填料之用。3工艺原理石灰改良的工作机理一般认为有:3.1化学与物理-化学作用一是离子交换作用,即石灰中钙、镁离子置换土中钠、钾离子,或吸收作用,导致离子单位重量增加。膨胀土与石灰接触后,这一离子交换作用立即发生,使得胶体吸附层减薄,从而使粘土胶状颗粒发生凝聚,粘胶力的亲水性减弱,细颗粒产生絮凝和凝沉,形成较大的集力或积聚体。二是碳酸化作用,即石灰中Ca(OH)2吸收CO2形成质地坚固、水稳性好的CaCO3晶体。这一结晶作用使得土的胶结得到加强,从而提高了石灰土的后期强度。试验表明,碳酸化学反应只有在水的条件下才能进行,在干燥的碳酸气作用于完全干燥的石灰粉末时,碳酸反应几乎停止,说明这种作用需用水。三是结晶作用,在石灰土中除了一部分Ca(OH)2发生碳酸化反应外,另一部分则在石灰土中自行结晶Ca(OH)2+nH2O→Ca(OH)2·nH2O由于结晶作用,Ca(OH)2胶状体逐渐变成晶体,这种晶体能互相作用与土结合成晶体,从而把土粒胶结成整体,提高了石灰土的水稳定性。四是灰结作用,即膨胀土加灰后,使土呈碱性,在碱性环境中石灰与土中的氧化铝逐渐硬结,即:火山灰作用——活性硅产品矿物在石灰的碱性激发作用下离解,并在水的参与下Ca(OH)2反应生成含水的硅酸钙和铝酸钙,即:SiO2 +XCa(OH)2+nH2O→XCaO·SiO2·nH2OAl2O3+Ca(OH)2+nH2O→CaO·Al2O3·nH2O火山灰反应是在不断吸收水份的情况下逐渐形成的,因而其具有水硬性质。另外,石灰本身会产生消化反应。CaO生成Ca(OH)2后体积增大近一倍,使土固结。3.2土的组织结构变化的增强机理化学和物理-化学作用是粘胶粒絮凝、胶结,并使聚粒体表面形成水硬性包膜,水化能力的降低,导致土结构的疏松,胀缩作用也因土的结构疏松而在结构内部消化。当化学和物理-化学作用充分,土的结构基本稳定,其胀缩性随之消失,同时也增强了土的强度。石灰改良膨胀土主要体现在膨胀土塑性指标下降,以及粘粒含量降低。但是,在一定石灰掺入量条件下,改良膨胀土的性质随着石灰计量而变优。而当石灰计量超过某一值后,石灰稳定土的力学指标和水稳定性反而有所下降。正是这一稳定机制的复杂性,石灰稳定膨胀土的石灰掺入计量,易通过试验对比后确定。-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺4工艺流程施工放样施工准备准备下承层拌和机安装机械试运转与调试焖料碎土机粉碎土配合比报批改良土配合比设计水泥(石灰)鉴定改良土拌和运输、摊铺整形、碾压接缝和调头处的处理土场集料准备掺消石灰掺生石灰消解石灰养生图1厂拌施工工艺流程4.1厂拌施工工艺流程厂拌施工工艺流程见图1。土场土料掺2%生石灰、拌和摆放和摊铺2%消石灰施工放样准备下承层土场备制土料土场土料运送摊铺洒水预湿补充洒水和拌和整形碾压检测接缝和调头处的处理养生图2路拌施工工艺流程4.2路拌施工工艺流程路拌施工工艺流程见图2。5操作要点改良土的拌和按设计要求、路堤不同部位采用在拌和厂集中厂拌或填筑现场路拌机路拌的方法。两种方法主要是拌和工艺不同。5.1施工准备(1)施工前按设计提供的配合比进行室内试验,确定施工配合比。改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度能达到设计要求。(2)厂拌设备安装调试。计量设备标定后,必须先调试所用的厂拌设备,调整好出料口单位时间出料量与标定时基本一致,使进入拌和设备内的各种料必须符合配合比要求,排除出料口堵塞等不正常情况。调试完成后进行试拌,在拌和设备内拌制改良土混合料时,需拌和均匀,混合料中不应含有大于10mm-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺的土块和未消解石灰颗粒;并应使混合料的组成和含水率(要根据天气情况调整拌和时的含水率与碾压时最佳含水率的关系)达到规定的要求。(3)验收下承层。填筑前应检查基底几何尺寸,核对压实标准(进行相关工序的检测与验收),不符合标准的基底应进行处理,使其达到验收标准。(4)测量放样。根据初选的摊铺、拌和、碾压机械及试生产出的改良土填料,选取长度不小于100m的地段进行填筑压实工艺试验,并报监理单位确认。施工区段应按填筑四区段、八流程进行划分,一般宜划分为底层准备区段、拌和摊铺区段、碾压整型区段、检测报验区段。在施工现场附近引临时水准点,严格控制标高;在路基上采用方格网控制填料量,方格网纵向桩距不宜大于10m,横向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。在两侧路肩边缘外设指示桩,在方格网内用白灰点控制自卸车倒土密度,以此控制每层的摊铺厚度及控制布灰量。1)厂拌法分层填筑压实厚度根据压实机具和试验段确定的方法进行,一般宜控制在20~28cm;2)路拌法分层填筑压实厚度根据路拌机搅拌深度控制,一般宜控制在10~20cm内。(5)改良土填料要求。施工前对需改良的土料种类应进行核实,路堤填料种类、改良土外掺料(石灰或水泥)的种类及技术条件应符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验;填筑时对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。原材料应符合设计要求,设计未明确时应符合以下要求:1)石灰应选用符合施工规范所列的Ⅲ级以上的消解石灰或钙质生石灰,其指标应达到合格标准,石灰在使用前4~7天充分消解。石灰应保持一定的湿度,以免过干飞扬,但也不能过湿成团。预计堆放时间较长时,应用彩条带或其它材料覆盖封存,大量的石灰堆放设防雨棚防护;被改良土中硫酸盐含量应小于0.8%,有机质含量小于5%。2)在设计规定范围内取土,取土时应清除树木、草皮以及表面腐殖土。当土源发生变化时必须按要求重做配合比试验;对符合要求的土质进行粉碎及过筛处理,使石灰颗粒与土颗粒尽可能小,增加其表面积,拌和均匀,能充分接触并发生反应;冻土不能作为路基改良填料;3)施工用水其水质应符合工程用水标准。石灰、水泥等化学改良土外掺料的运输、使用必须有环境保护的措施,外掺料应分类堆放、与原地面架空隔离,并有防风、雨设施,防止材料受潮、变质。5.2厂拌施工操作要点(1)拌和。改良土混合料采用稳定土拌和设备在拌和厂集中拌和,同时配备碎土设备消除土壤的土块。并通过试验段的试拌、试铺总结的各种施工参数进一步调整和确定厂拌工艺参数。改良土混合料的最佳含水量控制方案是:若土体的天然含水量距最佳含水量差距不大时,在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀;若土体的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。若土体的天然含水量过大,事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰降低含水量。现场摊铺后混合料的颜色应均一。(2)运输。采用大吨位自卸车运输。拌合好的混合料应尽快运送到铺筑现场。混合料在运送过程中应覆盖,减少水分损失。-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺(3)摊铺。在计算好的方格内卸料,先用推土机初平和平地机整形,再用压路机快速碾压l~2遍。对于出现的坑洼应进行人工找补,并及时铲除离析混合料,补以新混合料。混合料应全断面均匀摊铺,不得出现纵向接缝,不宜中断。当因故中断超过2h时,应设置横向施工缝,横向接缝应采用搭接施工。整型应按规定的坡度和路拱进行,并特别注意接缝处的整平。在整型过程中,严禁车辆通行。初步整型后,检查混合料的松铺厚度,必要时应进行补料或减料。(4)碾压。当混合料接近最佳含水率时,用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度,最后一遍静压收光,碾压完成后表面应无明显的碾压轮迹。碾压时,各区段交接处应相互重叠压实,纵向搭接长度不小于2.0m,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3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。碾压过程中,表面应始终保持湿润,严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。碾压结束之前,应用平地机终平一次,使其纵向顺直,符合设计要求。(5)养生。改良土碾压完成后,如不能连续施工应进行养生,使改良土表面保湿养生不少于7天。养生期间勿使改良土过湿,更不能忽干忽湿,应控制好交通,除洒水车外应封闭交通。上层填土能连续施工时可不安排专门的养生期。当改良土分层施工时,下层检验如压实度、平整度等指标符合要求后,方能进行下一层填土。5.3路拌施工操作要点路拌法施工膨胀土掺石灰作路基填料时,下承层的同一层土质厚度必须大于50cm。(1)备料。集料、焖料。采备土料时,在路堑深度范围内自上而下采集料,不宜分层采集,不应将不合格材料采集在一起。在路堑整平一块场地,用推土机、装载机与挖掘机配合将土料分层堆放在一起,计算该堆土料的方数,掺加2%的生石灰,用两台挖掘机反复翻动几遍,掺和均匀,焖料2~3天。装入自卸车,将土料运到施工现场。料中的超尺寸颗粒应予筛除。(2)材料用量。当集料含水量较大时,石灰可采用两次掺加法,在土场先加2%的生石灰,焖料2~3天,即可上路。根据路堑挖方集料的含水量和运料车辆的吨位,计算每车料的堆放距离。土料在路基摊铺均匀后,再掺加2%~3%的消解石灰。按照试验段采用的松铺厚度,路基铺筑宽度,压实度,计算该段需要的石灰量。根据石灰土层的厚度和预定的干容重及2%~3%的石灰剂量,计算每平方米石灰土需用的石灰重量,并计算每车石灰的摊铺面积,如使用袋装生石灰粉,则计算每袋石灰的摊铺面积。计算每车石灰的卸放位置,即纵向和横向间距,或计算每袋石灰的纵横间距。(3)运输及摊铺、拌和。1)土料运输、布料;松铺厚度宜薄不宜厚,一般为20~25cm,压实厚度为15~20cm。采用薄层快填工艺能够提高一次合格率,不返工,进度快,是一项灰土路基施工的成功经验。运料时要注意:在堆料摊铺前一天对下承层进行洒水,使其湿润,但不应过分潮湿而造成泥泞;用自卸车装运土料,每台车容量应基本相等;用石灰播洒出每车填土的方格网,卸土应在方格网之内。2)土方平整;-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺上土完成后,应及时摊铺,土料在路基上的堆置时间不应过长。分别在每个断面两侧和中心布下高程控制点。松铺厚度可按25cm控制。先用一台推土机进行粗平,超出或不足用人工配合平地机刮平。在路基边缘挂线控制铺层厚度,每个断面再挂线检查铺层厚度。反复检查几次,直到合格为止。表面应力求平整,并按规定设置路拱。摊铺过程中,应注意将土块、超尺寸颗粒及其它杂物拣除。如集料中有较多土块,亦应进行粉碎;检验松铺材料层的厚度,看其是否符合预计要求(松铺厚度=压实厚度×松铺系数)。必要时,应进行减料或补料工作。3)摊铺消解石灰;摊铺石灰时,如土料过干,应事先洒水闷料,使土的含水量略小于最佳值。挖方段为细粒土,宜闷料一夜;中粒土和粗粒土,视细土含量的多少,可闷1~2h。在人工摊铺的集料层上,按计算的每车石灰的纵横间距,用石灰在集料层上做卸置石灰的标记,同时划出摊铺石灰的边线,用人工将卸置的石灰均匀摊开。石灰摊铺完成后,表面应没有空白位置。量测石灰的松铺厚度,根据石灰的含水量和松密度,校核石灰用量是否合适。4)拌和与洒水;①用旋耕机、农用犁、路拌机和平地机相配合拌和,可保证合理搭配、经济适用。采用农用犁翻一遍后,根据作业面宽用旋耕犁排队进行翻拌粉碎2~3遍,再用农用犁深翻到底一遍,继续以旋耕犁粉碎2~3遍,最后用宝马路拌机拌1~2遍,这样一般即可达到含灰均匀,保证底层“素土”翻起并无素土夹层,无大于5cm土块的要求。严禁在土层和下承层之间残留一层“素土”,也应防止过深,过多破坏下承层的表面;②在拌和过程中,及时检查含水量。用喷管式洒水车补充洒水,使混合料的含水量等于或略大于最佳值(视土类而定,可大1%左右),洒水车距离应长些。水车起洒处和另一端调头处都应超出拌和段2m以上。洒水车不应在正进行拌和的以及当天计划拌和的路面上调头和停留,以防局部水量过大。拌和机械应紧跟在洒水车后面进行拌和,尤其在纵坡大的路段上更应配合紧密,减少水分流失;③在洒水过程中,用人工配合拣出超尺寸颗粒,清除粗细石料“窝”,以及局部过湿之处。拌和完成的标志是:混合料色泽一致,没有灰条、灰团和花面,没有粗细石料“窝”,且水分合适均匀;5)整形;平地机整形。混合料拌和均匀后,先用平地机初步整平和整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平。在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。需要时,再返回刮一遍。用振动压路机快速静压1~2遍。在用平地机整平前,应先用齿耙把低洼处表层5cm以上耙松,避免在较光滑的表面产生薄层找补的情况。用平地机进行整形后再碾压一遍。对于局部低洼处,用齿耙将其表层以下5cm填土耙松,并用新拌的石灰混合料进行找补平整,再用平地机整形一次。每次整形都要按照规定的坡度和路拱进行。特别要注意接缝处的整平,接缝必须顺适平整。6)碾压。整形后,当混合料处于最佳含水量±1%时(如表面水分不足,应适当洒水),立即用一台YZ18C型振动压路机在路基全宽内进行碾压。直线段,由两侧路肩向路中心碾压。平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。振动压路机碾压路线的边缘必须重叠半轮,压完路面全宽时即为一遍。第二遍轻振一遍,行驶速度按2km/h控制;从第三遍开始用振动压路机进行强振,行驶速度按3km/h-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺控制;碾完后按要求布点检测,分别测出各点的压实度和含水量;第四遍碾压后重复以上的检测试验;第五遍、六遍均用振动压路机进行强振,重复以上的检测试验;如果出现不平整时,平地机要进行整平作业,以保证均匀的密实度。压路机从第三遍压后起,每一碾压一遍后,由施工技术员和试验人员等有关人员进行自检。6推荐使用的机具设备改良土拌合站的主要机械设备:改良土厂拌设备稳定土拌和机WB300、挖掘机PC200、装载机ZL30、碎土设施。路堤填筑区的主要机械设备:TY140推土机、PY180平地机、BM230路拌机、农用旋耕机、农用犁、YZ18压路机、4t洒水车、15t自卸汽车。7劳动力组织人员、机械设备应结合试验段确定的施工方案、机械、人员的的组合、工期要求进行合理配置。改良土施工劳力与机械设备配置分为两个大的部分既改良土拌合站和路堤填筑区的各个施工单元。其中改良土拌合站的数量和厂拌设备生产能力根据各标段的工程数量和工期要求进行配置,一般厂拌设备生产能力宜高于均衡施工能力的1.2~1.5倍。每个改良土拌合站供应数个路堤填筑区的施工单元。每个施工单元为一个完整的作业区,包含四个区段既:填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段。每个施工单元人员配置:领工员1名;指挥卸土位置人员2名;测量及试验检测人员4~6人;其他机械工、普工15~30人。8质量要求及控制要点8.1质量要求(1)基床底层及基床以下路堤工程质量检测。按《铁路工程土工试验规程》和《铁路路基工程施工质量验收标准》规定的试验方法检验。(2)对需改良的土料种类、质量符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。检验方法:按《铁路工程土工试验规程》规定的试验方法检验。(3)改良土外掺料的种类及技术条件符合设计要求。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,按有关规定试验方法进行检验。(4)对进入摊铺场地的混合料土团粒和生石灰块的检查,在100m2面积内随机检查3个点。检验方法:土团粒检查采用孔径为10mm的筛子,标准为不能有筛余量;生石灰块检查采用孔径5mm的筛子,标准为不能有筛余量。(5)改良土填筑压实质量符合表3的规定。检验频数:每层每500m2检验一个点。检验方法:压实系数检验宜用环刀法。改良土压实质量检验应与施工紧密配合,要考虑现场检验压实质量不合格时,仍给碾压留有时间。质量检验以密实度为主,其它如K30、Ev2、Evd不作为施工时的主要检验项目,因刚碾压后不代表后期的状况,很可能当时测定的结果达不到后期要求的值,密实度与K30、Ev2、Evd的对应关系可通过路基填筑试验段进行对比试验确定(建立各指标间的相互关系,达到质量评价的目的)。因此压实质量检验以密实度为主,并且在施工过程中在时间上与施工密切配合,且要求监理工程师在检测过程中进行见证和确认,确保检测结果的真实可靠。(6)无侧限抗压强度应符合设计要求。检验频数:每层每1000m2检查一组。检验方法:按《铁路工程土工试验规程》(TB10102-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺)规定的试验方法检验。从已摊铺好填料的地段现场抽样,在室内按要求的压实度成型,进行无侧限抗压强度试验。为了加强施工过程控制和研究各种检测方法之间的关系,路基改良土用四个指标控制:压实度、强度、颗粒粒径、含灰率。检测主要内容为:压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2、颗粒粒径、含灰率。压实系数K检测方法:环刀法、灌砂法、核子湿度密度仪法,宜以环刀法为主。强度检测方法:K30平板载荷试验、Evd动态平板载荷试验、Ev2静态平板载荷试验。检验频数:为每层500m2检验一处,检验标准见表3。含灰率检测方法:EDTA剂量滴定、钙离子直读仪法,检查要求见表2。表1改良土原材料的试验项目和频次材料名称试验项目频次试验方法土含水率每个土源点或每批同一料源材料使用前应取两个试样按现行《铁路工程土工试验规程》(TB10102)执行土液限、塑限有机质和硫酸盐含量石灰有效钙、氧化镁水泥凝结时间、强度表2改良土填料复查项目及频次填料类别项目频次化学改良土石灰或水泥剂量每层100m三个样品用滴定法试验含水率根据观测异常时试验拌合均匀性随时观测表3基床底层及基床以下路堤压实标准填料部位填料种类石灰或水泥掺量配合比压实标准地基系数K30动态变形模量Evd压实系数K变形模量Ev2基床底层水泥改良土≥5%≥110≥40≥0.95≥60基床以下石灰改良土≥8%≥90(不浸水路堤)≥0.92(不浸水路堤)水泥改良土≥3%≥90(浸水路堤)≥0.92(浸水路堤)垫层水泥改良土≥5%≥110≥0.95表4基床底层外形尺寸允许偏差、检验数量及检验方法序号项目允许偏差检验数量检验方法1中线至路肩边缘距离±50mm每100m等间距检查3个断面左、中、右各1点尺量2宽度不小于设计值每100m等间距检查3个断面尺量3横坡±0.5%每100m等间距检查3个断面坡度尺量4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点2.5m长直尺量5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-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺8.2质量控制要点(1)改良土施工工程质量控制要点主要为五个方面。1)原材料(土、石灰);2)配合比(根据不同的土质需掺入的石灰剂量);3)改良土含水量控制;4)均匀性(避免改良土中出现素土现象);5)压实度(通过试验段确定适宜的施工参数)。(2)对需改良的土料种类应进行核实,路堤填料种类、质量符合设计要求。填筑前对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。对石灰及水泥进行检测确保其符合质量要求。(3)改良土填筑前按设计提供的配合比进行室内重型击实试验,计算最佳含水率和最大干密度,确定施工配合比。改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度及压实质量能达到设计要求。改良土外掺料的种类及技术条件符合设计要求。混合料中不应含有大于10mm的土块、未消解石灰颗粒和素土层。改良土应色泽均匀,无灰条、灰团。改良剂剂量允许偏差为试验配合比的-0.5%~+1.0%。(4)改良土的收缩裂缝会引起排水面破坏,易引起水侵入路基。要严格控制压实含水率,确保压实度,注意养生,以控制改良土本身的收缩裂缝。最佳含水量控制方案是如土的天然含水量距最佳含水量差距不大时,在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀;如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。(5)路堤填筑改良土施工中,拌合料的均匀性是关键因素,应严格控制拌合过程中的施工质量,确保拌合熟料的均匀性。使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小,增加其表面积,并拌和均匀,能充分接触并发生反应。这是化学改良土填料质量控制的关键,为了获得预期的效果,尚需对含水量、含灰率(水泥含量),石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行严格控制。(6)对地面纵坡与线路纵坡不平行的段落,应由地面最低处逐段进行调整,但每层的最大松铺厚度应为经路基填筑试验段确定的最大松铺厚度,最薄处的松铺厚度不得少于15cm,纵坡调整应在基床下部的路堤顶层填筑前完成。(7)要注意石灰改良膨胀土和水泥改良土对土的塑性指数及液限、塑限要求是不一样的,水泥改良土适合掺入塑性指数较小的土质。因此在取土场内设置拌和站时,应对土的性质、改良土外掺料的种类、剂量、运距等综合考虑。(8)施工时要特别注意路基内预埋管线及设施的施工,施工前根据设计图纸和相关文件要求作出详细的技术交底,确保预埋管线及设施不受到损害,同时要确保此部分的路基压实质量符合要求。8.3质量通病及防治措施(1)拌合料不均匀,色泽不一,有灰条、灰团、花面,拌和物中含有土块、生石灰块等。措施:拌和时,土块应打碎,粒径不应大于15mm,应按工艺性试验确定的配合比配料并拌和均匀,及时消除粗细集料窝和局部过分潮湿之处。(2)路拌施工中路基填层出现“素土”夹层。措施:作好路拌机械选型,严格控制填筑厚度,布料均匀,-227- 石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺尽量采取薄层快填施工,控制一次拌合深度。拌合既要保证拌透,也要防止过多破坏前一填层表面。(3)压实层面有明显轮迹,并有“弹簧”、松散、起皮现象。措施:填料的含水量应严格控制,其施工含水量等于或略大于最优含水量。(4)压实层表面开裂。措施:不能连续施工时,应加强填层养生,除养护车辆外严禁其他车辆通行。有条件的可采用薄膜覆盖养生,提高龄期强度。9施工安全、环保注意事项9.1安全注意事项(1)施工区域应设警示标志,生石灰消解池必须标志、隔离,严禁非工作人员出入;(2)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修;(3)为保证施工安全,现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。(4)改良土施工中,现场设专人指挥、调度,确定合适的机械车辆走行路线,并设立明显标志,防止相互干扰碰撞,机械作业要留有安全距离。制订作业程序和运行路线,确保协调施工,安全生产。9.2环保注意事项(1)改良土施工中,容易造成对环境的污染。是改良土施工中应注意的首要问题。重点是粉尘和石灰水对周围环境、农田的污染。应尽量避免石灰与外界的直接接触。消解石灰时,选择在一避风近水的地方,在其周围进行封闭。另外,与石灰接触的工作人员,需穿戴防护工作服。(2)雨、雪施工防护措施。施工前,应与地方气象部门联系,掌握当地的气候变化情况,避免雨天施工,并在雨、雪天气做好防护措施。因水对化学改良土工程性质影响较大,所以必须做好雨、雪天施工防护措施。施工前在路基(路堑)边坡范围外挖临时排水沟,使雨水能及时排走,施工过程中,应保持临时排水系统的完善和畅通,同时应备适量的隔水膜(布),能满足雨、雪天气时,对受雨水影响大的部位覆盖。-227- 加筋土路堤填筑施工工艺34加筋土路堤填筑施工工艺土工合成材料一般以人工合成的聚合物如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,强度较高,能制成各种类型的施工产品。一般加筋土路堤施工技术是利用土工合成材料,放置于土体内部各层土体之间,发挥加强保护土体的作用。1工艺特点(1)施工工艺简单、易于推广。(2)施工劳动强度低、施工速度快,生产效率较高。(3)生产成本低、施工质量好,能全面铺开。2适用范围适用于填层中采用土工合成材料补强路基的填筑施工。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理利用土工合成材料置于土体内部,起到保护土体稳定的作用。3.2工艺设计要求用土工格栅、土工网加筋路堤的结构型式有一般加筋结构形式见图1,外边回折加筋结构形式见图2。图1一般加筋土路堤结构形式图2外边回折的加筋图路堤结构形式土工合成材料的容许抗拉强度Tga宜按下式确定:Tga=Tgu/Kc式中Tgu——土工合成材料的抗拉强度(kN/m);Ke——考虑施工损伤、材料老化、材料蠕变等因素的安全系数,对于图1所示结构形式,取Ke=1.5~2.0;对于图2所示结构形式,取Kc=Kid×Kcr×Kcd;Kid——考虑施工损伤的分项安全系数,一般取值1.0~1.3;Kcr——考虑材料蠕变的分项安全系数,宜根据试验确定,若无试验资料,可取2.0~4.0;Kcd——考虑化学、生物损伤的分项安全系数,可取1.0~1.5。4施工工艺流程-227- 加筋土路堤填筑施工工艺加筋土路堤填筑施工工艺及质量控制流程见图3。否开始测量放线基底处理基底检查设置基底沉降位移观测桩土工合成材料进场检验合格是否图3加筋土路堤填筑施工工艺及质量控制流程图是路堤分层填筑否是否铺设土工合成材料土工材料铺设合格基底沉降观测调整施组边坡整修工后沉降评估沉降观测设置路基面沉降观测点采取加速沉降或加固地基措施是否需要采取措施满足工后沉降要求结束否是分层填筑与铺设土工布合成材料作业循环是5操作要点5.1施工前准备工作5.1.1设计文件复核组织现场调查,认真核对图纸,进行人员岗位培训,熟悉掌握设计标准、质量标准、施工规范。5.1.2施工材料的准备按设计要求选定符合要求的土工合成材料。5.1.3开工准备开工前进行土壤取样试验,取得足够数据,为基底处理、取土场选择、挖方利用等提供依据。-227- 加筋土路堤填筑施工工艺5.1.4原材料检验质量标准及检验方法(1)原材料检测见表1。表1加筋土路堤原材料质量标准及检验方法序号检验项目质量标准检验方法及数量1加筋材料的种类、规格及质量符合施工图要求同一厂家、品种、批号的加筋材料,每1000m2为一批,不足1000m2也按一批计。每批抽样检验1组。检查每批产品的质量证明文件和性能报告单,并抽样检验抗拉强度2加筋材料的铺设位置、层数、方向及连接方法符合施工图要求和《铁路路基土工合成材料应用技术规范》的规定沿线路纵向每100m抽样检验5处。观察,尺量(2)土工材料铺设检验。加筋材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表2规定。表2加筋材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1铺设范围不小于施工图标示值沿线路纵向每100m抽样检验3处尺量2搭接宽度+50mm-0mm3层间距±30mm水准测量4搭接缝错开距离±50mm尺量5回折长度±50mm5.1.5施工工艺试验选择中型和轻型光轮静碾碾压机械,每填层压实厚度10~15cm,确定最佳施工技术方案。5.1.6选定土工合成材料经过检验和试验,最终确定土工合成材料的型号、型号规格等。5.2施工工艺5.2.1施工开工条件:(1)施工准备工作已经完成,各项施工技术参数已经明确。(2)根据原地面高程计算出土工格栅的铺设高程。5.2.2测量放桩:按施工图放出路堤坡脚线,并设明显标志。5.2.3基底处理图4路堤铺设土工合成材料示意图清除淤泥杂草,并按施工图要求完成基底处理和垫层施工;在路基两侧挖排水沟以降低地下水位。5.2.4铺土工合成材料(1)土工合成材料按施工图要求在填筑前铺设,在处理完路堤基底后即铺土工合成材料,往上每层铺设间距应不小于填土最小厚度,也不大于1m,直至基床底面。如图4所示。(2)土工合成材料铺设时,应将强度高的置于垂直于路堤的轴线方向,应拉直、绷紧、不得有褶皱和破损。-227- 加筋土路堤填筑施工工艺(3)土工合成材料的纵轴向应与路堤横断面方向一致,且不宜露出边坡面(边坡处格栅内缩10cm)也不宜设接头。(4)铺设土工合成材料的下承层表面应整平、压实,并清除表面坚硬凸出物。土工合成材料不得直接铺设在碎石等坚硬的下承层上,应在土工合成材料和碎石之间铺设5cm厚的中、粗砂保护层。(5)铺设多层土工合成材料时,其上、下层接缝应交替错开,错开距离不宜小于0.5m。(6)土工合成材料铺好后应按施工图要求铺回折段,并及时用砂覆盖。5.2.5连接固定合成材料(1)土工合成材料受力方向的连接必须牢固,受力方向连接强度不低于设计抗拉强度。另一方向应密贴排放。(2)水平铺设土工合成材料按放样位置从一头开始,沿线路纵向拉紧铺设接头处搭接宜为0.3~0.5m,并记录搭接里程。铺设多层时,应使上、下层接头相互错开,错开距离不应小于0.5m。(3)土工合成材料的固定应按施工图位置展平后,用插钉从一端向另一端依次固定。5.2.6填土(1)按“区段流程法”分层填筑,每层厚度10~25cm。(2)铺好土工合成材料后及时填筑材料,避免土工合成材料长时间接受阳光曝晒。(3)水平铺设土工合成材料时,当在加筋垫层上填第一层土时,应先填两边、后填中间,避免挤动面土,使土工合成材料松驰,严禁碾压机械直接在土工合成材料表面上进行碾压。(4)填筑时,应将填料卸在施工区段的端部,由推土机向前推行铺筑。5.2.7摊铺平整用推土机或平地机将填料按层厚摊铺平整。防止铲刀深切而破坏土工格栅。每一层顶面平整,以利土工格栅与土面密贴。5.2.8碾压(1)应采用中型、轻型光轮碾压机械。(2)以静碾为主,不宜高频振动。(3)碾压走行速度为中速和低速。5.2.9路堤整修及边坡夯拍路基面整修应与填土层同时进行,按标准挂线找平,碾压中若发现高低不平,应人工配合及时找平,以利土工格栅作用的充分发挥。5.2.10观测路堤填筑完后,应设观测桩,观察和量测路基变化情况。5.2.11防止土工合成材料施工期损伤的措施国外研究表明,施工期破损可引起土工合成材料的强度降低10%~30%,对土工合成材料的耐久性影响较大。施工期的破损主要是机械损伤,应采取措施防止土工合成材料在施工期损伤。(1)选择采用热熔加工工艺生产的土工合成材料,其分子链沿肋和节点连续,韧性好,不会造成施工中的严重损伤和撕裂。不宜选用经冲孔、冷拉加工工艺生产的土工合成材料。(2)填料中不应夹杂大于50mm的石块或碎石,以免造成筋材损失。(3)在铺设土工合成材料后,必须立即铺填填料,防止出现人工损伤和自然条件造成的老化。(4)一般采用轻型和中型光轮静碾碾压,不采用重型机械碾压,不宜振动夯实。5.3施工注意事项(1-227- 加筋土路堤填筑施工工艺)加筋土路堤填筑应分层摊铺、分层碾压;严禁施工机械直接在土工合成材料上碾压或行走作业。(2)基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合规定;沉降观测质量标准及检验方法应符合相关规定;路堤压实质量检验应符合相关的规定。(3)土工合成材料运至工地后,应分批整齐堆放在料棚(库)内,防止日晒雨淋,并保持料棚通风干燥。(4)加筋土路堤与两端路堤应同步施工,加筋土路堤的边坡防护宜与路堤填筑同步施工。6主要机具设备主要机具设备见表3。表3主要机具设备表序号名称型号数量序号名称型号数量1推土机D852台6压路机YZ1212台2推土机421台7平地机PY1601台3助铲机1台8荷载板K301套4自卸汽车东风4辆9核子湿度密度仪MC-31台5装载机ZL501台7劳动力组织单机作业每班人员组织分工见表4。表4劳动力组织表序号工种人数分工序号工种人数分工1指挥1现场指挥协调8平地机司机1分层摊平2技术员1施工中技术指导9助铲机司机1助铲3铺设工4土工格栅的铺设、连接、张紧、固定10修理工、电工1修理机械、电器调配4装载机司机1装土11试验员2检测5汽车司机4运土12安全员1安全检查及值班6推土机司机3松土、压实7压路机司机2压实合计228质量控制要点(1)每填层必须平整、厚度相同、达到要求的密实度,以防填料压实后凹凸不平、局部不均匀变形,造成土工合成材料的刺破、顶穿、磨损、拉伤和撕裂等损坏。(2)严禁大型设备在尚未碾压完成的填层上行驶;推土机、压路机等在填层上作业时只能前进和后退,应避免急转弯。(3)填料不允许直接卸在土工合成材料上,应卸在已摊铺完毕的填料面上,且卸料高度不得超过1m,以防对筋材的施工损伤。9施工安全及环境保护9.1施工安全(1)在既有线旁施工,严格执行《铁路工程施工安全技术规程》和《铁路营业线施工及安全管理办法》,建立施工安全管理体系,落实安全岗位责任制。-227- 加筋土路堤填筑施工工艺(2)严格规定机械行走路线,设置明确的界桩,防止相互干扰和碰撞。机械在路基边沿作业时,应留出安全距离,防止机械下滑和翻车。(3)土工合成材料的铺设尽量避免在雨季施工,如确需在雨季开挖,则要有加强铺设质量和防滑防跌的安全保证措施。(4)安全检查员要执行三查制度即工前检查、工中督查和工后复查,杜绝事故隐患。9.2环境保护(1)对施工人员进行环保法律、法规教育,牢固树立环保意识,人人自觉遵守环保规定。(2)施工现场和运输道路设专人养护维修,经常洒水,清理污物,防止筑路机械及运行车辆运输产生扬尘。(3)合理布置施工场地,少占耕地,尽量不破坏原有植被,在施工期间损坏的植被,施工完毕后及时给予恢复。-227- 毛细水隔断层施工工艺35毛细水隔断层施工工艺在盐渍土地区修筑路基时,地基下常有周期性地下水浸润,且因地下水位较高,地下水可能夹带溶解于水中的盐分顺着填筑体中的毛细管浸润路基填筑体,导致路基填筑体的再次盐渍化和冻期翻浆等病害。为了克服这些病害,可选择在路基土体中设置毛细水隔断层的办法,以隔断毛细水的上升,防止水分和盐分,尤其是盐分进入路基上部,从而避免路基遭受破坏,确保路基的稳固、畅通。1工艺特点(1)隔断层的材料一般为天然材料,且材料来源广,设置方式多样,价格相对低廉。(2)通常不需要专用的施工设备,仅采用一般路基土石方施工机械进行施工即可。(3)填筑施工对周围环境不存在污染、破坏或潜在的破坏威胁。2适用范围(1)在盐渍土地区修筑路基,在不提高路基填筑高度的前提下,隔断周期性地下水浸润,防止路基填筑体的再次盐渍化和冻期翻浆等病害,确保路基的坚固与稳定,保证道路的畅通。(2)应用于中强盐渍土地段,特别是硫酸盐盐渍土地段。(3)适用于受地面水或地下水毛细水影响的路基。(4)适用于标高受限制的挖方路堑或被利用的原有路基含盐量超限路段。3工艺原理3.1工艺原理在盐渍土地区修筑路基时,常有周期性地下水浸润地基甚至路基填筑体导致的盐渍化,由于毛细现象的存在,一味地提高路基填筑高度,并不是解决路基盐渍化的根本途径,此时可选择在路基填筑体中设置毛细水隔断层的办法,以防止路基土体的再次盐渍化和冻期翻浆等病害,确保路基的稳固、畅通。3.2设置要求目前常用的隔水材料有渗水土层、沥青胶砂和土工织物等。这些材料各具特点,具体选用时应根据路基设计要求,从经济、技术等方面综合加以考虑。在路基横断面设计中,合理确定毛细水隔断层设置位置及厚度,事关整个盐渍土地区路基设计的成败。常用的路基结构见表1。表1 常用的路基结构用于一般道路工程用于等级较高的道路黑色面层黑色面层级配砾石掺灰层1)水泥稳定砂砾层天然砂砾垫层2)级配砾石掺灰层永久性隔断层3)天然砂砾垫层原路面4)永久性隔断层5)原路面说明:1.水泥稳定砂砾层。水泥掺量5%,厚度15~20cm。2.级配砾石掺灰层。石灰10%或水泥1.52%,厚度10cm。3.天然砂砾垫层。砂砾最大粒径5cm,含土量<10%。4.永久性隔断层。常采用土工编织布或将原沥青表层做封层。5.原路面厚度计入总厚度内。3.3原理作用-227- 毛细水隔断层施工工艺断层类型按采用材料有土工布(膜)隔断层、风积砂或河砂隔断层,砾(碎)石隔断层和沥青砂,油毛毡等隔断层。砾石和风积砂属于透水性隔断层,只可隔断毛细水的上升。土工膜、沥青砂、油毛毡属于不透水性隔断层,可隔断下层毛细水和水蒸气上升。3.4材料选型要求隔断层材料的选择应根据当地材料、路线等级、路基高度及水文地质情况、并进行技术经济比较后确定。对于高等级公路,当路堤高度大于1.8m时可选用砾石,风积砂做透水性隔断层,这样既可使路基上部渗水下渗,也可阻隔毛细水的上升,但路堤高度不足1.8m时,为防止毛细水与气态水上升导致土基上部次生盐渍化的影响,宜用土工膜等材料作不透水的隔断层。毛细水上升高度与隔断层填料情况见表2。表2毛细水上升高度与隔断层填料隔断层厚度(砂砾)(cm)0.074-501-505-50毛细水上升高度(cm)604025中粗砂风积砂粉质土粘质土砾类土毛细水上升高度(cm)6080300~400200~300804工艺流程在此介绍沥青胶砂隔断层,着重介绍土工合成材料隔断层(以土工布隔断为例),施工流程见图1、图2。图1 沥青胶砂隔断层施工流程图2 土工纤维材料隔断层施工流程基底整平配置沥青砂摊铺、刮平碾压密实撒少量粉砂继续路基填土基底处理分层填筑铺砂垫层质量检验铺土工布碾压夯实5操作要点5.1施工前准备工作(1)在设计文件提供的各种技术资料的基础上,进行详细的施工调查,进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件及地下水埋藏情况、地表水及地表泾流情况。(2)根据相应的施工方法核算工程量,并准备充足的施工材料。(3)根据施工调查资料,进行试验性施工。-227- 毛细水隔断层施工工艺(4)推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土、杂物,并将原地面按设计要求整平,填出路拱。根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施。5.2施工工艺5.2.1沥青胶砂隔断层施工沥青采用200号石油沥青与60号石油沥青,按7∶3(重量比)进行混合,称混合沥青,混合沥青与砂的比例按1∶9(重量比)。砂宜采用中、粗砂和细砂,不宜采用粉砂。因粉砂不易拌和均匀,且消耗沥青量大(沥青:粉砂为1∶4)。配置程序如下:200号沥青脱水(熬油),按比例将60号固体沥青放入脱水的200号沥青中,全部溶化后,搅拌均匀,熬至150℃。同时将砂的温度预热至80℃以上。然后将拌匀的混合沥青倒入预热的砂中,捣拌均匀即可使用。铺设前,应将基底30cm厚的土层压实,路基中部略高,按2%的坡度向两侧倾斜、整平,然后将配制好的沥青砂运至工地,一般按5cm厚迅速摊开、刮平,撒少量粉砂(防止粘结),随之压实。接缝处要密贴。沥青砂铺设后,随之填土,以防止牲畜踏破或其他人为破坏。填土在0.6m厚度内时,禁止用羊足碾;若用推土机施工,为防止铲刀将隔断层推坏,可采用横向推土,逐步延伸,在降雨和低温(日均气温≤5℃)季节不宜施工,以免影响工程质量。5.2.2土工合成材料隔断层(以土工布隔断为例)(1)原材料质量。1)土工布性能要求及选型。土工布是一种新型建筑材料,用作毛细水隔断层的土工布(出厂)性能必须满足以下要求;渗透系数<1×10-11cm/s;在当地硫酸盐、氯盐的作用下,具有50年以上的使用寿命;顶破强度>1.5kN,抗拉强度>600N/5cm;长期处在-25℃的环境中,产品性能不能改变;因此,需要对各厂家的产品进行比选。2)路堤填料。路堤填料的质量是保证工程质量的根本因素,因此必须按照规范要求,选择含盐量不超标的土场,并于开工前进行取样检验;3)垫层用砂。土工布隔断层下的垫层,全部使用干净的细砂,并将其中的石子、杂质清除干净。(2)施工过程控制。1)基底处理。在盐渍土地区填筑路基,必须认真做好基底处理,做法是:填筑前按照设计要求清除基底0.2~0.3m厚的超盐渍土层,确认清除干净后再填筑路基;2)铺设土工布。进场的土工布必须堆放在棚内,以防日光曝晒和雨水淋浇造成其老化。当填土达到土工布隔断层高程时,按设计要求进行挂线,自线路中心向两侧做成4%的横坡,平整后铺设土工布。土工布应沿线路方向铺设,幅面铺展平顺,以免其受拉;土工布的连接采用纵横向搭接或缝合。采用搭接时,搭接宽度不小于30cm,误差不得超过5cm,搭接要密贴,不得使土和砂挤入接缝内;缝合是先将土工布双层重叠摊铺,用便携式缝纫机以双线缝合(缝合搭接宽度不得小于5cm),然后翻开铺展,饱满地涂上粘和剂。土工布铺好后及时进行回填,回填第一层应以人工进行摊铺,厚度不得小于0.3m,以防土工布损坏和变形。回填时应及时做好两侧的排水沟,以防路堤坡脚再次盐渍化;3)路堤填筑。进行填筑压实工艺性试验,确定合适的压实施工参数。6主要机具设备-227- 毛细水隔断层施工工艺推荐使用的主要机具设备见表3。表3主要机具设备表设备名称型号备注透水性土隔断层自卸汽车12t以上大型工程自卸汽车根据运距远近配置足够的汽车压路机重型振动压路机质量18t以上平地机推土机沥青胶砂(土)隔断层平地机自卸汽车12t以上大型工程自卸汽车根据运距远近配置足够的汽车 土工纤维材料隔断层便携式缝纫机工业用缝合土工材料接口7劳动力组织作业每班人员组织分工见表4、表5、表6。表4透水性土隔断层劳动力组织情况序号职务人数职责1班长1全面掌握施工进度、质量和安全2汽车司机根据需要配备驾驶汽车3压路机司机1驾驶压路机4平地机司机1驾驶平地机5推土机司机1操作推土机6钳工1全面维修保养机具设备7普工8协助洒线,人工检平8测工2负责高程及边线测量9技术人员1掌握施工技术、质量,填写工程日志和记录合计21表5沥青胶砂(土)隔断层劳动力组织情况表序号职务人数职责1班长1全面掌握施工进度、质量和安全2汽车司机根据需要配备驾驶汽车3平地机司机1驾驶平地机4钳工1全面维修保养机具设备5普工8协助洒线,人工检平6技术人员1掌握施工技术、质量,填写工程日志和记录合计17-227- 毛细水隔断层施工工艺表6土工纤维材料隔断层劳动力组织情况表序号职务人数职责1班长1全面掌握施工进度、质量和安全2技术工人3使用缝纫机缝合土工材料3普工12布设砂垫层、铺设土工材料4技术人员1掌握施工技术、质量,填写工程日志和记录合计178质量要求及控制要点8.1质量要求现行的公路规范中,没有给出具体的关于高速公路隔断层的质量要求,在此根据施工经验给出参考建议。(1)透水性土隔断层必须满足最小布设厚度的要求,设置于路基填筑顶面位置1.5m深度以下;(2)沥青胶砂(土)隔断层。铺设前,基底30cm厚的土层压实十分关键,必须做到路基中部略高,两侧略低,即按2%的坡度向两侧倾斜、整平,配制好的沥青砂运至工地必须立即使用。一般按5cm厚迅速摊开、刮平,撒少量粉砂(防止粘结),随之压实。接缝处要密贴。沥青砂铺设后,随之填土。防止牲畜踏破或其他人为破坏,填土在0.6m厚度内,禁止用羊足碾;若用推土机施工,为防止铲刀将隔断层推坏,可采用横向推土,逐步延伸,在降雨和低温(日均气温≤5℃)季节不宜施工,以免影响工程质量。8.2控制要点8.2.1透水性土隔断层该工艺是目前国内外工程中普遍采用的方法,在一定的厚度条件下,既可起到隔断毛细水的作用,防止路基土体的次生盐渍化,也增加了路基基底的强度。由于过去没有确定的厚度计算方法,有的地段设置厚度不够,起不到隔断毛细水的作用,有的地段设置太厚,浪费材料。为此,给出下列相关计算公式(摘自铁道部第一勘测设计院主编《铁路工程设计技术手册·路基》)(1)均质地层。1)粘性土;Hc=0.59+0.0485Ip+1.6963d10-0.328+2.293dcp-0.229(1)式中Hc——毛细水强烈上升高度(m);Ip——土的塑性指数d10——有效粒径(μm);dcp——平均粒径(μm);2)砂类土。Hc=0.29+0.0567Wm+1.5457d10-0.240+1.409dcp-0.198(2)式中Hc——毛细水强烈上升高度(m);Wm——最大分子含水量(粉、细砂用吸水介质法或离心含水当量法。中粗砂等采用高柱法)其他符号含义同上式。(2)非均质地层。-227- 毛细水隔断层施工工艺假设h1、h2……hn为已知各土层厚度,H1、H2……HN为已知相应均质土层的毛细水强烈上升高度。假设毛细水强烈上升高度(Hc)的顶点距第n层顶面的距离为△h。Hc=h1+h2+……+hn-△h=(3)为了求得△h的值,按毛细水强烈上升高度的物理量相等原则,以其中某一土层的毛细水上升高度(HP)为标准,与其他各土层的毛细水强烈上升高度的比值,将各土层的厚度换算为该土的相对厚度。则的Hc与Hp的物理量相等,故可以用下式表示。Hp=△h=Hp(4)式(2)代入式(1),即可求得HcHc=(5)计算步骤:第一步、按式(1)或式(2)计算各均质上层毛细水强烈上升高度;第二步、确定n层。当时,则参与计算的最后一层(从地下水位开始往上计算)便为所求的第n层。第三步、按式(5)计算非均质层毛细水强烈上升高度Hc。8.2.2沥青胶砂(土)隔断层铺设前,基底30cm厚的土层压实十分关键,必须做到路基中部略高,两侧略低,即按2%的坡度向两侧倾斜、整平,配制好的沥青砂运至工地必须立即使用。一般按5cm厚迅速摊开、刮平,撒少量粉砂(防止粘结),随之压实,接缝处要密贴,沥青砂铺设后,随之填土。防止牲畜踏破或其他人为破坏,填土在0.6m厚度内,禁止用羊足碾;若用推土机施工,为防止铲刀将隔断层推坏,可采用横向推土,逐步延伸,在降雨和低温(日均气温≤5℃)季节不宜施工,以免影响工程质量。注意事项:(1)铺设面的填土含盐量不能超过允许范围,无植物根茎。(2)铺设面位于路基中部的略高,位于两侧边坡的略低,但其坡度不宜太大,铺设面要平整。(3)铺设时的适宜温度要在施工前进行试验确定。一般来说,气温在15℃~20℃时最好,不宜在冬季或雨天施工。8.2.3土工合成材料隔断层土工纤维材料隔断层的质量要求及控制要点见5.2.2。8.3质量通病的处理8.3.1透水性隔断层设置厚度按照给定的公式进行设置厚度计算,取计算的最大值作为设置厚度,薄了则无法达到隔断的目的,厚了则将造成极大的材料浪费。8.3.2土工合成材料隔断层位于低填方段或挖方段路基上-227- 毛细水隔断层施工工艺隔断层兼有防水隔断层的作用,不但要隔断路基底部向上的蒸发及毛细水,还要隔断自然降水的下渗。所以,铺设时一定要沿线路方向铺设,幅面铺展平顺,以免其受拉,连接采用纵横向搭接或缝合。铺好后及时回填,回填第一层应以人工进行摊铺,厚度不得小于0.3m,以防土工布损坏和变形。回填时应及时做好两侧的排水沟,以防路基坡脚再盐渍化。9施工安全及环保注意事项(1)施工中注意机械设备的安全驾驶,并注意日常检修,防止使用过程中突现故障或发生操作危险。(2)施工中产生的废弃物,包括清表弃渣等,必须按照指定的点堆放,并按照预定方案进行妥善处置。(3)施工前对相关人员及机械操作手进行安全教育及施工技术交底,避免盲目上岗操作和施工。10工程实例新疆奎屯至赛里木湖高等级公路项目是国道主干线“七横”之G045重要组成部分。该路线全长303km,其中盐渍土地段占122km。盐渍土段落土基大多为冲洪沉积物,盐渍化程度极高,盐渍土种类多样。10.1工程概况新疆奎赛高等级公路第九合同段K406+000~K416+200段,为中、强硫酸盐渍土,需进行地基处理,该段路堤平均填高2.60m。10.2施工参数设计上采用了设置砾石隔断层的做法,隔断层材料采用砾石(5mm~50mm)、其厚度为400mm。10.3施工效果有效地控制了毛细水上升,对防治盐胀起到了作用。10.4施工图片见图3、图4。图3施工前原状土情况图4施工完成后检测-227- 复合土工膜隔断层施工工艺36复合土工膜隔断层施工工艺复合土工膜隔断层施工技术是在现代土工合成材料与路基施工工艺相结合的基础上发展起来的,是利用复合土工膜的众多优越性能通过隔离不同的路基介质达到反滤、防渗、排水、加筋、保温等目的。1工艺特点(1)复合土工膜质量轻,方便运输,造价较低。(2)复合土工膜采用人工铺设,操作简单,施工难度小,施工功效较高。(3)由于土工膜为高分子合成材料,其不易发生化学反应,对环境污染较小,在路基反滤、防渗、排水等施工中可广泛推广使用。2适用范围复合土工膜(布)分透水和不透水两种,根据工程对滤水或隔水的需求,选择使用在下列工程中:(1)挡墙及岸墙后的排水层及其背面排水系统中的滤层。(2)软基隔离,应用于加速软基固结的排水带或排水板中,作为其中重要组成部分。(3)冻胀区用于截断毛细水上升,防止冻害。(4)干旱区防止毛细水上升造成盐碱化。(5)膨胀土地区路基用于防水、保温、防风化。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理复合土工膜是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料,它主要用于排水和加筋,复合土工膜分为一布一膜和两布一膜,幅宽4~6m,重量为200~1500g/m,抗拉、抗撕裂、顶破等物理学性能指标高,能满足水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道等土木工程需要。由于其所选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂,可在非常规温度环境中使用。复合土工膜在路基隔断层防排水及特殊路基地质中发挥着重要作用。隔离是指在两种物理力学性质不同的材料之间铺设土工合成材料,使它们不互相混杂。例如将碎石和细粒土隔离,软土和填土之间隔离等等。隔离可以为工程带来许多预期的良好效应。3.2原理作用(1)通过隔离层,引起应力扩散作用,使地基土的沉降量得到一定程度的均化。(2)隔离并提供排水面,加速地基土固结,使承载力提高。(3)隔离层起整体性作用,可使要求的地基粗粒料支持层的厚度减少,节约建筑材料。(4)地基中有部分软弱区域,或有小范围洞穴,铺隔离层有架桥作用,以掩盖和减弱洞穴区或软弱区的影响。(5)在地下水位较高的地基中,隔离层可以切断毛细水上升,防止盐碱化,或减弱冻胀。(6)道路基床中,隔离是防治翻浆冒泥的有效措施。(7)隔离层还起一定的保温作用。3.3工艺设计要求为了重点阐明隔离层的受力状态,可以图1作示意性解释。图1(a)为在粗粒土上覆盖细粒土,并有荷载作用;图1(b)为在细粒土上填筑粗粒土;图1(c)则既有粗、细粒土的相邻,又有渗流运动;图1(d-227- 复合土工膜隔断层施工工艺)则是在两种不同界面处有孔穴存在。在这几种情况中,明显看出,在标有号码“1”处,隔离材料在粗粒土的孔隙部位或两种材料界面的孔穴部位将受到来自受压软土的挤顶作用,为此,要求隔离材料必须有足够的抗顶破能力;在标有号码“2”处,隔离材料则将受到由粗土粒棱角施加的穿刺力,故隔离材料还应有抵抗刺破的能力。(a)碎石地基;(b)软基(无渗水);(c)软基(有渗水);(d)裂缝地基1—顶破;2—刺破图1土工合成材料的隔离作用设计及验算的内容应根据隔离层预计的工作条件来确定,具体参数及允许承载力计算如下:3.3.1非持力层情况若隔离层不要求承受施工应力以外的较大荷载,不需要按受力部位来考虑,则按“反滤”和“排水”的要求来选择隔离材料即可。排水能力校核如下:某种土工织物用作排水时是否合适,需要先计算两种导水率:一个是由需要排除的水量q(亦即来水量)计算得要求的导水率θr,另一个是根据所提供织物的指标算出的织物可提供的导水率θa,按以上所述,它们可以按式(1)计算:θr=q/i}(1)θa=Khδ式中Kh——水平渗透系数;δ——土工织物厚度;q——单位宽度的来水量;图2土工织物顶破与刺破分析i——水流通过织物时的水力梯度。显然,合格的土工合成材料应该满足下式:θa≥Fsθr(2)式中Fs——安全系数,一般应不小于3。3.3.2持力层情况若受上覆荷载作用,如图2所示情况,则除满足反滤和排水外,还要考虑隔离材料抵抗顶破和刺破的能力。(1)顶破强度分析,顶破强度PM计算如下。-227- 复合土工膜隔断层施工工艺PM=Fs[(d50-dc)/dM]qu(3)dM为Mullen胀破仪的直径;qu为地基土的极限承载力,可借土力学一般方法计算;d50为假设大颗粒的平均粒径为;dc为颗粒与土工织物的平均接触面直径。故用作隔离的土工织物的Mullen试验的顶破强度应不小于按式(3)算得的数值。建议dc取值如下:碾压夯实带棱角颗粒dc=(1/4)d50圆钝颗粒dc=(1/2)d50(2)刺破强度分析。仍按图2,CD段的顶刺情况与CBR试验的相似。同样,按两种情况接触面周边径向拉力相等,且考虑一定的安全系数Fs(至少为3),可得到CBR刺破强度FCBR的计算式如下:FCBR=FsFp(dCBR/Dc)(4)式中dCBR——CBR试验圆柱顶杆直径;图3土工膜隔断层施工工艺流程图基底处理铺设垫层铺土工膜回填碾压验收结束下一层Fp——为接触点处颗粒所受向下压力和向上反力之差。故用作隔离的土工织物的刺破强度应不小于按式(4)算得的数值。4工艺流程土工膜隔断层施工工艺流程见图3。5操作要点5.1施工前的准备工作(1)设计文件复核,明确施工具体部位,工程数量,相关技术指标。(2)复合土工膜厂家选定,选购第一批材料。(3)材料送检(委外试验)。(4)测量放线。5.2施工工艺(1)基地处理,根据隔断层设计意图,采用不同的处理方式。挖除表层松散并平整基底。(2)铺设下垫层,一般采用砂或砂类土,作用有两点,一是构成反滤层,二是保证土工膜均匀受力。(3)铺设土工膜,采用木桩或石块固定就位,其搭接长度纵向和横向宜为100cm。对于有特别防渗要求的可采用焊接。(4)回填填筑材料,为防止土工膜被挤压、褶皱,尽量采用人工摊铺,对于排水隔离层,摊铺最小厚度为50cm。(5)填料压实,对于大面积排水隔离层宜采用重型机械压实,对于其他下面积隔离层采用人工夯实。5.3推荐的主要施工技术参数(1)隔离层土工膜最小抗拉强度不应小于50Pa。(2)对于排水隔离层,隔离层顶面需高出地下水位30cm以上。(3)铺设土工膜,采用木桩或石块固定就位,其搭接长度纵向和横向宜为100cm。-227- 复合土工膜隔断层施工工艺6主要机具设备铺设土工膜仅需要路基填筑的辅助施工机具,结合路基施工,一个作业面需要的机械设备见表1。表1主要机具设备表序号设备名称规格型号数量作用1自卸汽车20t根据工程量决定设备数量2压路机18T1填料压实3推土机山推2201清表及填料摊铺4装载机ZL501转运表层弃土5平地机PY1851填料平整7劳动力组织一个作业面需人员:领工员1名,测量人员2名,辅助工6~8名,负责装卸土工膜及土工膜的现场铺设和就位,负责土工膜铺设前基底的局部平整。其他驾驶员及施工机械操作手根据设备配备需求确定。8质量要求及控制要点8.1质量要求及质量控制要点(1)必须认真做好基底处理,确认清除干净或换填完成之后再填筑路堤。(2)铺设土工布进场的土工布必须放在棚内,以防阳光暴晒和雨水淋浇造成其老化。(3)隔断层设置层位应高出地面和地表长期积水位30cm以上,以隔断水分和盐分进入路基上层或路面基层。当填土达到土工布隔断层高程时,按设计要求挂线平整后铺设土工布。土工布应沿线路方向铺设,幅面铺展平顺以避免其受拉。(4)设置防渗层时,自线路中心向两边顶面横坡不应小于4%。(5)坡面铺设采用自下而上进行,坡顶、坡脚应以锚固沟或其它可靠方法固定,防止其滑动。(6)土工布的连接采用纵横向搭接或缝合,采用搭接时,搭接宽度以100cm为宜,误差不得超过5cm。(7)复合土工膜铺设应力求平顺,松紧适度,不得绷拉过紧;复合土工膜应与土面密贴,不留空隙。(8)土工布铺好后要及时回填,回填第一层应以人力摊铺,厚度不得小于0.5m,以防土工布损坏和变形。8.2质量通病处理(1)基底处理不到位,局部,软硬不均,起伏较大,造成土工膜铺设后在填料压实工程中被撕裂,因此要做好基底处理工作,在铺设前认真检查基底,采用人工局部处理。(2)土工膜铺设过程中绷拉过紧或存在褶皱,因此在铺设过程中要严格控制土工膜的铺设,适当增加人员,确保铺设平顺。9施工安全及环保注意事项对于复合土工膜施工,基本无安全和环保问题,与之相应的路基挖填施工的安全及环保,按一般路基机械施工的相关要求执行。-227- 复合土工膜隔断层施工工艺10工程实例10.1设计概况(1)河南平临高速公路5合同段K32+500~K32+550、K32+700~K33+354为挖方段,设计路床为换填60cm厚砂砾石。施工单位开挖至换填底面标高后,发现有大量地下水出露。(2)路床换填面以下大部分为透水性强的砂粘土,局部为弱膨胀土。(3)由于路堑挖方高度为0~8m,区段内地下水为承压水,路堑两侧大气降雨会使地下水位进一步升高,进而渗透到路床甚至路面,这必会给今后路基工程质量带来隐患。设计要求路床超挖60cm后铺设复合土工膜并回填砂砾石,设置隔断层。10.2施工机械选型见表2。表2施工机械选型表序号设备名称规格型号数量作用1自卸汽车解放双桥20t2装卸运输2压路机洛阳路通18T1填料压实3推土机山推1清表及填料摊铺4装载机ZL501转运表层弃土5平地机PY1851填料平整10.3施工参数(1)土工膜搭接宽度不小于1m。(2)填料回填厚度为0.6m。10.4施工效果通过设置隔断层,自通车运营一年半以来,到现场查看,路面无开裂和沉降,双侧路肩无涌水,原路床的渗水及微膨胀得到了较好地治理。10.5施工照片见图4、图5。图4土工膜铺设图5摊铺填料及压实-227- 铁路基床底层施工工艺37铁路基床底层施工工艺路基基床底层作为土工结构物,是铁路路基的重要组成部分,必须按照设计文件和施工规范精心施工,确保工程质量。1工艺特点路基基床填料及压实度有特殊要求,其施工工艺和质量要求高于路基本体填筑。2适用范围Ⅰ级铁路路堤基床底层施工。3设计及规范要求3.1基床底层厚度Ⅰ级铁路路基基床底层一般设计厚度为1.9m,填料一般选用A、B组填料,不得使用D组填料。3.2压实质量及层厚检测碾压后对路基压实质量及压实后的每层厚度进行检测,细粒土和黏砂土,应采用压实系数和地基系数;砂类土(黏砂土除外),应采用相对密实和地基系数;砾石类土和碎石类土,应采用孔隙率和地基系数;块石类混合料,应采用地基系数。基床底层填筑压实质量标准见表1;检验数量、检验方法见表2。表1基床底层填筑压实质量标准填料类别压实指标细粒土和黏砂、粉砂细砂、中砂、粗砂、砾砂砾石类碎石类块石类混合料压实系数Kh0.91地基系数K30(Mpa/cm)0.91.01.21.21.5相对密度Dr0.75孔隙率n(%)3333表2基床底层压实质量检验数量、检测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黏砂土每层沿纵向每100m等间距检查2个断面6点,每断面左、中、右各1点,左、右点距路基边缘1m处。核子密度仪、环刀法细粒土、粗粒土灌砂法、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3.3路基整修路基底层填筑达到设计标高后,即可进行基床底层表面整修工作,采用人力配合机械整平,使其压实质量、中线偏差、高程、横坡、平整度及边坡坡度等指标达到设计标准。-227- 铁路基床底层施工工艺开始路基基床底层分层填筑制定填筑方案填料分类与试验实验段填筑放线测量分层检测试验结束图1基床底层填筑施工艺流程4施工工艺流程路基基床底层施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工前准备工作(1)施工前认真研究设计文件,复核设计文件,熟练掌握基床底层填筑的设计要求。(2)根据工程数量、工期要求、取土场位置等,制定填筑施工方案,做到材料、机械设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。(3)核对取土场土的类别、分布,进行填料复查和实验,填料试验应做筛分试验、液塑限试验、相对密度试验、击实试验、确定符合设计要求填料的最佳密实度、最佳含水量、地基系数和孔隙率,经土质试验,为下步取土场建立、弃方利用、土质改良等提供施工设计依据。5.2试验路段5.2.1现场填土压实试验试验目的是校对室内试验结果,确定工艺参数和施工方法。5.2.2试验内容压实机型的选定、最佳填层厚度的选定、最佳经济压实遍数的选定、土方量变化率的核定、合理的工艺流程和施工方法的选定。5.2.3试验方法在路基范围内选择200~300m的一平坦试验段,对实验段进行平整碾压,其压实密度应达到基床表层压实密度要求规定,按不同填土厚度、碾压遍数进行填筑压实试验,找出碾压机型、填土厚度、压实遍数同设计规定指标间的规律曲线,经填筑压实试验后,确定出标准的适用工艺。5.3测量放线填筑前要先进行测量放线,放出中桩、边桩,在路堤边缘花杆挂线施工,并根据填筑高度,适当留出边线余量,并清理现场填筑范围。5.4施工工艺必须通过试验段,总结施工工艺和质量控制方法,报经监理工程师检验批准,方可进行大面积施工。5.4.1路堤填筑路堤填筑前预先规划好作业程序和各种机械作业路线。填筑按“四区段、八流程”施工,把施工区划分为填土区、平整区、碾压区、检测区,按填筑试验确定的松铺厚度和碾压遍数等各项施工参数,纵向水平分层填筑。5.4.2整平摊铺前先在路基两侧边桩上标示摊铺厚度,推土机先沿路基两侧按摊铺标示高度大致推平,再进行路基中心地段初平,填筑时摊铺厚度差不应超过±50mm/100mm,摊铺时,应做成向路基两侧4%的排水坡,以利排水。5.4.3洒水晾晒碾压前控制其填料含水量在最佳含水量-3%~+2%-227- 铁路基床底层施工工艺之间,当填料含水量较低时,应及时采用洒水措施,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和在路堤内洒水搅拌两种方法;当填料含水量过大时,可采用取土场内挖沟槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。5.4.4碾压压实顺序应按先两侧后中间,先慢后快,先静压后震动压的操作程序进行。压路机碾压最大时速不宜超过4km/h。碾压运行路线按直线段由两侧向中间,小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退错行进行。行与行的轮迹重叠长度40cm,横向同层接头处重叠长度40cm,前后相邻两区段纵向重叠长度1m~1.5m,上下两层填筑接头处错开长度3.0m,达到无漏压,无死角,确保碾压均匀。5.4.5检测每层碾压完毕后,按照施工规范要求的检测频率,按照不同的填料采用不同的检测方法进行自检,自检合格后通知监理工程师参与检测,满足规范的压实标准后方可进行下一层的填筑。基床底层填筑压实质量标准见表1,检验数量、检验方法见表2。推荐的主要施工技术参数基床底层施工工艺主要参数:(1)分层厚度(根据试验段得出的厚度分层)。(2)检测手段(按照《铁路路基工程施工质量验收标准》和设计要求的规定检测)。(3)碾压遍数(根据试验段得出的碾压遍数碾压)。(4)填料粒径(填料的粒径不得大于填筑层厚的2/3)。(5)路堤两侧填筑加宽值30cm。6推荐使用的主要机具设备推荐使用的主要机具设备见表3表3推荐使用主要机具设备表设备名称质量或功能备注重型振动压路机激振力≥400kN激振力越大越好推土机≥150kW挖掘机2~8m3和运载机具相配合平地机≥150kW自卸汽车200kN填方数量越大,自卸汽车运力也应越大7劳动力组织由于基床底层施工主要以机械施工为主,因此对人员需求量不大,推荐劳动力组织:技术主管1人,测量人员3人,实验人员2人,现场领工员及施工员按每个填筑段1人设置,设备操作司机按每台设备配备1人设置。8质量要求及质量要点8.1路堤基床施工质量要求路堤基床底层的填料质量要符合设计要求,施工填筑质量、碾压质量、检测质量要求符合《铁路路基工程施工质量验收标准》“6.1、基床底层”的有关规定。8.2质量控制要点-227- 铁路基床底层施工工艺(1)科学合理的组织施工,贯彻“抓紧旱季,集中力量,快速施工,及早防护”的原则,施工季节尽量安排在大气降水较少和大地含水量变化较小的旱季,同时开工的工点区段不宜太多,以便集中力量快速施工,缩短工期减少暴露时间。(2)注重施工排水,每层填层表面要保证有不小于4%的横坡,每天收工或下雨以前必须将卸下的填料铺平压实完毕。下雨时不得填筑,下雨后必须待工作面晾干,并先碾压1遍后方可继续填土。(3)严格控制填料料质,包括粒径、级配和质地等。(4)严格控制填筑顺序,尽可能完成全宽拉线分层填筑,松铺厚度必须严格控制。(5)认真做好碾压试验,确定最优碾压参数;认真检测压实度,确保填筑各区密实度满足施工规范限值要求。8.3质量通病的处理常见质量问题及处理措施见下表4。表4常见质量问题及处理措施质量问题原因处理方法路基基面平整度差,积水严重1.路基填层表面不平整,呈“波浪”状。2.基表面未按规范设置路拱或出现向路基中心倒坡。3.重载车辆碾压(沟槽)。4.表面整平工作不仔细。1.严格摊铺平整度检查监控。2.路基表面应按规范设置路拱。3.车辆碾压沟槽应及时修补、整平。压实层表面起皮1.压实层含水量不均匀且失水过多。2.为调整标高而重新贴补薄层,一般低于10cm。3.碾压不及时。1.严格控制含水量。2.认真审核施工计划安排,准确控制各填筑层标高,配足压路机,保证及时碾压。3.若遇填筑层厚度过小时,则将前层翻松共同一并碾压。压实层表面松散1.施工段偏长,粉碎、压实机具能力不足。2.填料大粒径粉碎改小粒径后失水量严重。3.压实层含水量偏低。1.确保压实层土体含水量与最优含水量之差控制在规范允许误差范围。2.适当洒水后重新拌和、摊铺、碾压。3.重新调整施工安排,减短施工长度。9施工安全及环保措施(1)施工所有各种机具、设备和劳动保护用品应定期进行检查,保证状态良好,不合格的机具设备和劳动保护用品严禁使用。(2)在进行机械作业时,应遵守作业程序和操作规程。(3)填筑时,土石运、卸与填筑压实的工作面应错开进行,在填筑边缘设安全标识,保证机械安全运行。(4)严格遵守国家和地方环保、水保的有关法规,施工便道要经常洒水,避免尘土飞扬。10应用实例以新建宜万铁路17标段区间路基基床底层施工为例。10.1设计情况本标段区间路基路堤为填石路堤,基床底层设计厚度为1.9m,填筑填料为A、B组填料,底部设4%的横向排水坡。10.2施工机械选型施工机械选型见表5。-227- 铁路基床底层施工工艺表5施工主要机具设备表设备名称规格型号数量备注重型振动压路机18T1推土机TY2201挖掘机EX3001平地机PY1801自卸汽车EQ3141G610.3施工参数(1)分层厚度。根据试验段得出的分层厚度为0.65m一层。(2)基床底层全宽采用同一种填料填筑(即A、B组填料),压实密度采用K30单指标控制。(3)碾压遍数。根据试验段得出18T压路机最佳碾压遍数为7遍。(4)填料粒径。填料的粒径不得大于填筑层厚的2/3,即最大粒径不得超过0.42m。(5)路堤两侧填筑各加宽15cm。-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺38铁路路基基床表层级配碎石(砂砾石)施工工艺1工艺特点采用大型摊铺设备施工基床表层级配碎石(砂砾石)是机械化、工艺化、工厂化施工的要求,便于对基床表层施工质量进行控制,有利于提高基床表层的整体性和承载力。2适用范围本工艺适用于客运专线铁路路基基床表层的摊铺施工,也可作为高速公路路基基床表层施工提供参考。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理不合格合格合格合格开始施工工艺设计测量放样下承层检验下承层处理不合格混合料供应摊铺机铺筑压实度检验压路机碾压验收检验表面及边坡整修填层养护结束不合格图1基床表层级配碎石(砂砾石)摊铺机法施工工艺流程图合格土块破碎取料确定施工配合比原材料检验开始土料晾晒或润水输送带或料斗配料混合料拌合混合料出厂及运输混合料检验结束通过用级配碎石(砂砾石)人工对路基基床表层进行处理,来提高路基基床表层的整体性与承载力。3.2设计要求(1)级配碎石(砂砾石)及施工各项指标必须符合设计规范要求。(2)验收下承层、测量放样、安置钢丝绳基准线。(3)级配碎石拌合料必须厂拌。(4)摊铺机分层摊铺、振动压路机分层碾压、分层检测。(5)路堤边坡及路面修正。4施工工艺流程路基基床表层级配碎石(砂砾石)摊铺机法施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工准备(1)施工前应做好级配碎石或级配砂砾石的备料工作。(2)拌制场内不同粒径的碎石、卵石或砂砾等集料应分别堆放。(3)将基床表层顶面的浮土、松散层及其他杂物、垃圾等清理干净露出基床底层的硬面,必要时抛光碾压。-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺(4)上层开铺前,下承层表面用洒水车洒水,保证其湿润,以增强上下层的结合。(5)由测量人员测放出道路中线、施工边线,选定控制断面和观测点。施工过程中应随时拉线检查线路纵坡和横坡。(6)基床表层施工前,须设置基准钢丝绳,设必要的支撑杆,敷设基准φ2.5mm弹簧钢丝,以备摊铺机自动调平使用。(7)在大面积填筑前,应根据初选的摊铺、碾压机械及试生产出的填料,进行现场填筑压实工艺试验,确定填料施工级配、含水率、松铺厚度和碾压方式和遍数、机械配备等施工参数,编制施工组织设计。试验段长度不宜小于100m。(8)对基床底层进行验收,内容有路基中线、路基高程、宽度、平整度、横坡以及压实度、孔隙率、K30地基系数等。经复测各项技术指标都符合施工图要求的情况下,才可以进行基床表层级配碎石或级配砂砾石施工。否则,必须对路堤本体进行处理至符合要求。5.2施工工艺5.2.1施工开始条件(1)施工准备工作全部完成。(2)试验段取得的各项技术参数符合施工图要求,摊铺机、其他机具及人员已进场,施工组织设计已编制。5.2.2材质及级配试验(1)填筑前对所需的材料作全面的检查,并提前作好备料的一切准备工作,并有足够的料场和储料设备,保证基床表层的顺利铺筑。(2)基床表层级配碎石必须采用厂拌法施工。搅拌设备应计量准确,拌合料必须进行材质及级配试验,材质及级配均要符合施工图和规范的要求。正式拌制前,调式厂拌设备。5.2.3测量放样在施工现场附近布设水准、导线网路,报监理审批后,按10m一桩,测设中线和边线,设置钢丝绳基准线。5.2.4验收基床表层基床表层填筑前,对基床底层几何尺寸进行检查验收,核对压实标准,不符合标准的基床底层应进行处理达验收标准。5.2.5拌制(1)级配碎石拌合料采用级配碎石搅拌设备集中拌制,拌合料需拌制均匀,采用不同粒径的碎石和石屑,按试验配合比拌制。(2)在正式拌制级配碎石拌合料之前,先调试所有的厂拌设备,使拌合料的颗粒组成、级配和含水量都能达到规定的要求,并通过试验段的试拌、试铺来总结各种施工参数,以使基床表层的级配碎石填层具有更好的强度和刚度。5.2.6运输(1)装料时,车要有规律的移动,使拌合料在装车时不致产生离析。采用大吨位自卸车运输,并保证足够的运输车辆,确保摊铺机能够不间断的连续摊铺。(2)车辆运输过程中用防水蓬布覆盖。运料汽车在摊铺间10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中汽车挂空档,靠摊铺机推动前进,以确保摊铺层的平整度。5.2.7摊铺-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺(1)采用摊铺机铺筑。摊铺时以日进度需要量和搅拌设备的产量为度,合理计算卸料量和距离。摊铺机摊铺时,应根据摊铺机的摊铺能力及搅拌厂的拌制能力配置运输车辆,使摊铺机的摊铺作业能够不间断的连续进行。(2)摊铺时应保持匀速摊铺,根据搅拌厂的拌制能力确定摊铺速度,一般规定1.0~3.0m/min。摊铺采用2台摊铺机全断面梯队式摊铺作业,2台摊铺机前后间距控制在8~10m。5.2.8碾压(1)采用重型光轮振动压路机进行碾压,按试验段确定的碾压遍数和程序进行压实,使其达到规定压实度,且表面平整,各项指标符合施工图要求。(2)直线地段,应由两侧路肩开始向路中心碾压;曲线地段,应由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压遵循先轻后重、先慢后快的原则。各区段交接处应相互重叠压实,纵向搭接压实长度不小于2.0m,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3.0m。5.2.9检测每层施工完成后进行自检,合格后报验监理工程师抽检,严格按照规范要求的试验方法、试验点数、检测频率,逐层分段、分部进行试验检测。5.2.10整修养护基床表层顶面整修完成后封闭交通,防止表层扰动破坏。严禁在基床表层调头或急刹车。5.2.11基床表层级配碎石(砂砾石)质量控制(1)路基基床表层质量控制主要抓好三个方面:填料与原材料控制;施工过程控制;试验与检测控制。(2)严格控制填料及原材料质量,制定原材料的进货检验和进场前检查验收制定,杜绝不合格的材料进场。级配碎石选料标准应满足材料的规格、材质和级配的有关规定。路堤填料种类及原材料质量应符合施工图要求。(3)严格按试验段总结的施工工艺流程组织施工,在施工中,根据实际情况不断完善施工质量控制措施,确保路基工程质量。6主要机具设备配备施工机械时,本着各种设备之间能力协调、经济合理的原则进行配置。具体的配备方法是:以需要的生产能力为目标,以搅拌机械为龙头,协调配备挖、装、运、摊铺、碾压机械。主要施工机械设备配置见表1。表1主要施工机械设备配备表序号种类主要技术要求数量(台)1土壤破碎机生产能力≥400t/h2~42稳定土搅拌站生产能力≥400t/h1~23摊铺机满足按路基面宽度一次铺设,单线路基面宽度8.6m,双线路基面宽度13~13.6m24装载机铲斗容量≥1.5m32~35自卸汽车载重量≥12t15~256推土机功率≥120kW2~37振动压路机静线压力≥350N/cm2~47劳动力组织劳动力组织劳动的定员要结合试验段确定的施工方案、机械、人员的组合、工期要求进行合理配置,一般配备见表2。-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺表2劳动力组织表序号工种人数一级配碎石搅拌站(20人/个)1试验检测人员22其他机械工、普工18二摊铺机摊铺作业区(48人)1领工员22测量及试验检测人员43其他机械工、普工428质量要求及质量控制要点8.1原材料质量标准及检验方法基床表层级配碎石质量标准及检验方法表3。表3基床表层级配碎石质量标准及检验方法序号检验项目质量标准及允许偏差检验数量及方法1级配碎石粒径级配不均匀系数U=D60/D10不得小于15,0.02mm以下颗粒质量百分率不得大于3%每2000m3抽样检验1次颗粒级配、颗粒密度、黏土团及其他杂质含量、级配砂砾石中细长扁平颗粒含量、级配碎石中大于16mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒含量;其他项目每一料场抽样检验2次。在料场抽样按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定的试验方法进行室内试验,并在每层的填筑过程中目测检查级配有无明显变化2与上部道床及下部填土之间D15<4D853每一压实层采用同一种类填料4级配砂砾石粒径级配颗粒中细长及扁平颗粒含量不应超过20%,黏土团及有机物含量不超过2%;粒径小于0.5mm的细集料的液限应小于25%,塑性指数应小于6每2000m3抽样检验1次颗粒级配、颗粒密度、黏土团及其他杂质含量、细长扁平颗粒含量;其他项目每一料场抽样检验2次。在料场抽样按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定的试验方法进行室内试验,并在每层的填筑过程中目测检查级配有无明显变化5与上部道床及下部填土之间D15<4D856每一压实层采用同一种类填料基床表层级配碎石粒径级配见表4。表4基床表层级配碎石粒径级配方孔筛孔边长(mm)0.10.51.77.122.431.545过筛质量百分率(%)0~117~3213~4641~7567~9182~100100基床表层砂砾石级配见表5。表5基床表层砂砾石级配范围级配编号通过筛孔质量百分率(%)605040302010520.50.075197~10095~10090~9984~9076~9465~8554~7740~6723~513~23210090~10080~9365~8545~7030~5515~3510~204~10310090~10075~9550~7030~5515~3010~204~10-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺8.2基床表层级配碎石(砂砾石)的压实标准基床压实标准见表6。表6基床表层压实标准填料压实标准检验数量及方法地基系数K30(MPa/m)动态变形模量Evd(MPa)孔隙率n(%)沿线路纵向每100m每压实层抽样检验动态变形模量Evd和孔隙率n各6点,其中:左、右距路肩边线1.5m处各2点,路基中部2点;抽样检验地基系数K304点,其中:左、中距路肩边线1.5m处各1点,路基中部2点。按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定的试验方法检验级配碎石或级配砂砾石≥190≥55<188.3基床表层换填及压实标准(1)路堑基床表层换填深度及宽度应符合施工图要求。采用尺量沿线路纵向每100m抽样检验5个断面。(2)填料应分层填筑,每层的压实厚度不宜超过30cm,最小压实厚度不宜小于15cm,具体的摊铺厚度及碾压遍数应按工艺试验确定。每压实层路拱坡面应符合施工图要求,无积水现象。采用观察,尺量的方法,沿线路纵向每100m每压实层抽样检验6处(左、中、右各2处)。(3)过渡段基床表层级配碎石中水泥掺加剂量允许偏差为试验配合比-0%~+1.0%,采用滴定法检测,每过渡段每层抽样检验3处(左、中、右各1处)。8.4基床表层填筑厚度的质量标准及检验方法基床表层填筑厚度的质量标准及检验方法见表7。表7基床表层填筑厚度的质量标准及检验方法检验项目质量标准及允许偏差检验数量及方法级配碎石或级配砂砾石厚度-20mm沿线路纵向每100m抽样检验3点,采用水准仪测量砂垫层厚度不小于施工图标示值沿线路纵向每100m抽样检验3点,采用水准仪测量8.5其他质量标准及检验方法基床表层级配碎石或级配砂砾石表面中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡、平整度的质量标准及检验方法方法见表8。表8质量标准及检验方法序号检验项目质量标准及允许偏差检验数量及方法1中线高程±10mm沿线路纵向每100m抽样检验5点,采用水准仪测2路肩高程±10mm沿线路纵向每100m抽样检验5点,采用水准仪测3中线至路肩边缘距离-0,+20mm沿线路纵向每100m抽样检验5处,采用尺量4宽度不小于施工图标示值沿线路纵向每100m抽样检验5处,采用尺量5横坡±0.5%沿线路纵向每100m抽样检验5个断面,采用坡度尺量6平整度不大于10mm沿线路纵向每100m抽样检验10点,采用2.5m长直尺量9安全及环境保护9.1施工安全(1)应设警示标志,严禁非工作人员出入。-227- 铁路路基基底表层级配碎石(砂砾石)施工工艺(2)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。(3)为保证施工安全,现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持岗前安全教育制度。(4)基床表层级配碎石施工中,现场设专人指挥、调度,确定机械车辆走行路线,并设立明显标志,防止相互干扰,机械作业要留有安全距离。制订作业程序和运行路线,确保协调施工,安全生产。9.2环境保护(1)建立环境保护体系、落实环境保护责任制。(2)规范施工现场的场容,保持作业环境的整洁卫生。(3)制定水土保持措施及生态环境保护措施,消除或减少施工污染。(4)在距居民生活区较近的施工现场,须建立必要的噪声控制设施,如隔声屏障等。减少因施工对周围居民环境的影响。-227- 路堤与桥台过渡段施工工艺39路堤与桥台过渡段施工工艺路桥过渡段主要是解决线路纵向不同刚度、不同沉落的相邻结构体之间的平顺过渡问题,目前,在国外一般采用加筋土法、碎石类优质料填筑法和过渡板法等方法来处理线路纵向过渡问题。在国内,交通系统对路桥间的过渡,运用过渡板法较为普遍,在铁路上主要采用掺水泥的级配碎石材料填筑。1工艺特点(1)过渡段基底处理应按设计要求与桥台的基底处理同时进行;过渡段路堤应与其连接的路堤同步施工。过渡段处理措施及施工工艺应结合实际,进行现场试验。(2)路桥过渡段对施工设备有特别要求,一般而言,震动碾应选择行走较灵活的自行式;推土机不宜过大,过大则自重较大,在摊铺时对填料易形成较大的局部压密,对后期碾压的均匀性构成不良影响。(3)需按设计要求设置沉降观测点,控制工后沉降。2适用范围可广泛应用于高速公路、高速铁路、铁路客运专线路桥的过渡段工程施工。3工艺原理及设计要求路桥过渡段设置一般应符合下列规定:(1)过渡段长度按下式确定:L=2(H-0.7)+6式中L——过渡段长(m);H——台后路堤高度(m)。注:采用纵联板、设临时端刺时一般取50m,本长度确定方案不适用。(2)过渡段路堤基床表层填料及压实标准应满足一般地段要求,并在与桥台连接20m范围内的基床表层采用掺入3%~5%水泥的级配碎石填筑。(3)过渡段桥台基坑一般应以混凝土回填。4施工工艺流程过渡段施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工前准备工作过渡段施工前的准备工作是保证过渡段施工顺利实施的基本前提。施工前的准备工作必须根据建设工程的特点、进度要求,合理安排施工力量。施工准备工作的充分与否直接影响到工程的进度、质量和经济效益,对工期产生决定性影响,因此必须认真对待。(1)审核施工图,核对施工图中过渡段的主要尺寸、位置、高程,核对过渡段与其他结构物的关系,理清前后工序的衔接。(2)组织过渡段施工调查,为过渡段施工收集水文地质等相关资料。(3)对过渡段特殊地质应进行现场施工地质补充勘探,核对有关地质资料,对地质不符者,应报批处理。开始当前部位填筑材料压实合格验收合格结束混凝土灌注合格过渡段基底处理填挖交界挖台阶A、B组填料埋设地基沉降观测仪器C10或C20混凝土级配碎石或水泥级配碎石拌制混合料汽车密封运输填筑部位卸料平整填层碾压取料、运输按现场规划卸料摊铺平整拌制混凝土混凝土运输混凝土浇筑混凝土养护不合格处置否是是是否图1路桥过渡段施工工艺及质量控制流程-227- 路堤与桥台过渡段施工工艺(4)过渡段施工应编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计。(5)过渡段施工前,编制作业指导书(技术交底),对参与施工的人员进行技术培训,明确施工中的关键工序、质量标准、检测手段以及相应的施工工艺。(6)根据所承担的工程性质建立工地试验室,仪器、设备应满足施工要求,在通过认证后开展工作。(7)预留过渡段位置时,应确定起讫里程,根据施工图计算预留位置,同时应当考虑施工的相互影响,在施工中路基先行施工的,应当制订缺口、过渡段施工措施。一般情况下,过渡段应与路基同步施工。(8)施工前应清除施工现场内所有障碍物,对路基过渡段内的既有垃圾、有机杂质、淤泥、草丛、各类溶穴等均应妥善处理。(9)根据现场情况,设置纵横排水沟,形成排水系统,或者采用水泵强制排水,将水引过渡段,做好与过渡段相关路基的排水施工。(10)项目部必须从工艺选择、临时设施利用、设备配套、材料配比设计、废弃物的利用等方面进行必要的经济技术比较,编制成本控制方案。-227- 路堤与桥台过渡段施工工艺5.2施工工艺5.2.1基底处理过渡段基底处理过程前作好地面排水,特别是软土、松软土、膨胀土和黄土地基地段,应确保降水及地表径流不汇入施工区和地基、基坑内;基底范围及其两侧的排水、防渗和地下水的拦截、引排应符合施工图要求;过渡段基底处理应按施工图要求与桥台的基底处理同时进行,过渡段地基采用打入桩、挤密桩处理时,应先提前施工,满足要求后再施工过渡段。5.2.2基坑回填桥台后基坑宜采用混凝土回填;若基坑采用碎石回填时,对过渡段路堤范围内进行清理、整平、碾压,在地基承载力检验合格后,按施工图埋设透水软管,采用机械分层压实(填料分层松铺厚度不宜大于30cm,最小压实厚度不宜小于15cm)。5.2.3台背渗水墙砌筑桥台与路基结合部设厚15cm带排水槽的渗水墙,渗水墙采用无砂混凝土块砌筑,渗水墙底部设软式透水管,将渗流水横向排出路基外。5.2.4填料制备当设计采用掺水泥的级配碎石作填料时,水泥级配碎石拌合料应选用稳定土搅合设备在拌和站集中拌制。在拌制级配碎石拌合料之前,先调试设备,确保拌合料的颗粒组成、水泥掺入量、含水量等指标符合要求。并通过试拌、试验段的试铺来收集、调整、总结各种参数,确定施工配合比和施工参数,确保填料质量和过渡段的施工质量。5.2.5填料运输按工程数量和施工进度选择自卸汽车。长距离运输时,为防止水分蒸发或下雨,影响填料质量,应采用防水蓬布覆盖运输。装车、运输时,要控制车速,避免快速启动和紧急刹车,使拌合料不致产生离析。5.2.6填料摊铺及含水量控制设专人按照试验段施工参数确定的卸料密度卸料,确保填层厚度符合要求。其后,将填料均匀地摊铺在过渡段整个宽度上,为保证过渡段边缘有足够的压实度,两侧各加宽50cm摊铺。摊铺完成后应及时测定填料含水量,含水量的控制是级配石填筑工艺中的一个关键点,含水量过大,级配碎石无法压密实;含水量过小,则容易产生级配碎石表面松散、级料分布不均匀现象。5.2.7分层、分区碾压过渡段的碾压采用大型振动碾压机械和小型夯实设备相结合进行,横向结构物台背2m范围内采用小型夯实设备夯实,避免大型振动机械碾压对横向结构物造成挤压破坏;碾压时先静压后振压,先慢后快,由弱振至强振;直线段由两边向中间,曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行。横向轮迹重叠不少于40cm,做到碾压均匀,无漏压、无死角,达到规定的压实度。5.2.8养护过渡段碾压完毕后,及时进行养护,并严禁任何车辆和大型设备在养护期间行走。5.3推荐的施工参数填料配合比:20~40mm碎石15%、10~20mm碎石30%、0~10mm碎石50%~52%、水泥3%~5%;含水量4%~5%;松铺厚度20~30cm;碾压顺序和遍数:静压1遍→弱震2遍→强震1遍→弱震1遍→收光,其中强震时,应适当提高震动行走速度。6主要机具设备6.1主要施工机械配置常用机械设备配置方案见表1。-227- 路堤与桥台过渡段施工工艺表1常用机械设备配置方案表序号设备名称规格单位数量1挖掘机DH60-7型台12推土机TYS220台1~23装载机ZL50台24压路机SW800台25自卸汽车ZM403台若干6混凝土搅拌机250L台17混凝土输送泵台18水泥级配碎石拌合料搅拌机WBC200B台19冲击夯TV80NK台210手扶振动压路机台211振捣器台若干12洒水车台16.2机械配套说明根据高速铁路或客运专线填土种类和压实标准,一般选用重型或特重型压路机与小型夯实设备相结合的配备,中型压路机可以辅助压实作业,做到以重为主、凸平配套、静振结合;自卸汽车选用应充分考虑地形、道路、运距、成本等确定车辆型号和数量,其生产能力应等于或略大于挖掘机或拌合机的生产能力,一般车辆容积是铲斗容积的3~5倍,一个班组的车辆容积应相同,以便现场控制卸料间距。7劳动力组织单机作业每班人员组织分工见表2。表2劳动力配置方案表序号工种人数工作范围1领工员1工地指挥2机械技术员1机械维修和操作机械3电工1电路或供电线路维修4司机2机械驾驶5小型机械操作手2小型机械操作6试验员1控制质量、级配7辅助用工6线路清理8合计148质量控制要点(1)过渡段级配碎石采用的碎石粒径、级配及材料性能应符合行业规范和标准要求。铁路客运专线应符合铁道部现行《客运专线基层表层级配碎石暂行技术条件的规定》,其级配碎石应符合表3的规定。-227- 路堤与桥台过渡段施工工艺表3碎石级配范围表级配编号通过筛孔(mm)重量百分率(%)50403025201052.50.50.075110095-10060-9030-6520-5010-302-10210095-10060-9030-6520-5010-302-10310095-10050-8030-6520-5010-302-10注:1.颗粒中针状、片状碎石含量不大于20%;2.质软、易破碎的碎石含量不得超过10%;3.黏土团及有机物含量不超过20%。(2)加入水泥的级配碎石应现拌现用,混合料宜在2h内使用完毕。(3)路堤与路堑连接处按施工图横向埋设软式透水管,将水引出过渡段。(4)过渡段填筑必须对称进行,应与相临的路堤按一体同时施工。(5)过渡段级配碎石应分层填筑压实。采用大型压路机时,每层的最大压实厚度不宜超过30cm,最小压实厚度不宜小于15cm;大型压路机不能碾压的应选用小型夯实设备进行夯实,填层的松铺厚度不应大于20cm。9施工安全和环保措施9.1施工安全措施(1)过渡段施工中采用的新技术、新工艺、新设备和新材料时,必须制订相应的安全技术措施。(2)各种机械操作人员和驾驶员,必须持有操作合格证,对机械操作人员要建立档案,专人管理。(3)运输车辆严禁人、料混装;运输车辆行驶速度不宜过快。为了确保运输车的安全进出,应派专人负责指挥。(4)过渡段施工必须与相邻结构物建立统一的指挥系统,制定统一的安全制度,保证过渡段施工与相邻结构物的施工指挥信息畅通,保证过渡段与相邻结构物施工的安全。(5)夜间施工应加强照明,确保过渡段及相邻结构物的施工安全。9.2环境保护措施(1)在过渡段施工中的生产、生活污水应经处理达标后再排入河道中。过渡段施工现场应保持良好的排水系统。(2)雨季施工时应做好路基的防排水和河道的防汛工作。(3)在运输易飞扬的物料时用蓬布覆盖严密,装量适中,严禁超限超载运输。(4)运输道路经常洒水,保持湿润,确保把扬尘控制在允许范围内。(5)在满足施工要求的条件下,尽量选择低噪声低振动的机具;在距居民较近的施工现场,对主要噪声源、振动源采用有效隔音处理,或选择白天施工,将干扰降至规定标准。(6)尽量不使用难于溶解的材料作为包装、养护物品,施工中用于养护的塑料薄膜在用完后收集处理,不得随意弃丢。(7)施工生活场地应设置在距施工现场较近,周边环境较好,通风、饮用水较方便的地段,生活场地应硬化处理。(8)施工场地环境绿化主要包括施工便道、弃渣场、取土场、施工场地的绿化等方面,施工环境绿化必须符合国家环境保护的有关条例。-227- 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