盐渍土路基施工方案

'津港高速公路工程（西外环~临港）四标段盐渍土质量控制方案无锡市交通工程有限公司滨海新区津港高速四标项目部2013年4月18日 一、工程概况津港高速公路工程（西外环-临港）是津港高速公路一期工程的延伸，是滨海新区近期高速环线的重要组成部分。津港高速公路的修建能够落实天津市“双港双城”的城市空间战略，能够强化新区各个功能区之间的联系，实现各个功能区互补。本工程全线位于塘沽，本线第4标段：起始桩号K41+000，终止桩号K43+700，约2.7km。段内路基大部位于盐池内。二、自然地理情况(一)地形、地貌天津市地处华北平原东北部，东临渤海，北依燕山，与河北省、北京市为邻，地理坐标北纬38°33′57″～40°14′57″，东经116°42′05″～118°03′31″，是我国四大直辖市之一。天津市地势总轮廓，从蓟县北部山区向南逐级下降，西部从武清县永定新河冲积扇下部向东缓慢倾斜，南部从静海县子牙河、南运河向海河口逐渐降低，地貌形态似簸箕形。(二)区域地质稳定评价拟建工程位于华北准地台北缘，属华北断裂北端，基地构造主要为沧县隆起、黄骅拗陷，基底构造复杂，活动断裂发育。(三)水文地质评价1、场地环境类型场地环境类型为II类2、地下水类型及其特征拟建工程沿线浅层地下水为第四系潜水，主要由大气降水补给为主。勘察期间地下水位埋深为0.50～1.90米，相当于标高0.30-3.09米。3、水质侵蚀性评价拟建场区的地下水对混凝土结构存在结晶类腐蚀，腐蚀等级为强腐蚀；同时存在结晶分解复合类腐蚀，腐蚀等级为严重腐蚀，综合评价为严重腐蚀，应该采取特种防护。(四)气候特征 天津位于北半球暖温带，中纬度欧亚大陆东岸，夏受海洋之惠，冬获内陆补偿，四季分明，介于大陆性与海洋性气候的过渡带上。冬季蒙古冷高气压控制盛行西北风；夏季受西太平洋副热带高气压左右而多偏南风。天津气候类型属于暖温半湿润季风气候。本区域主要属于暖温带半湿润大陆性季风气候。主要气候特征：季风显著，四季分明，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季湿暖适中，冬季寒冷少雪。三、盐渍土路基工程施工要求1、横断面布置本标段主线采用双向六车道高速公路标准，路基总宽度36m。路基按整体式断面设计：0.75m（土路肩）+3.75m（硬路肩）+3×3.75m（车行道）+0.75m（左侧路缘带）+3.0m（中央分隔带）+0.75m（右侧路缘带）+3×3.75m（车行道）+3.75m（硬路肩）+0.75m（土路肩）。2、盐池段路基施工（1）路床处理为确保路床使用年限内能够提供足够的承载力，避免雨水下渗造成路床湿软，同时确保路床填料最小强度CBR达到设计要求，路床顶部以下60cm范围内采用3层20cm的水泥石灰土（3:6:91）进行处理，水泥石灰土7d无侧限抗压强度代表值为1.0Mpa。为保证边坡植草成活率，路床水泥石灰土外应保留50cm的素土包边。（2）盐池段路基处理路线穿越大面积池塘及大型沟渠处应先打坝、抽水、清淤、整平后铺设一层竹笆，其上填筑50cm山皮土垫层。填筑路基时，盐池（大型沟渠）边坡应开蹬成台阶状，蹬高0.5m，蹬高1.0m，开蹬处铺设2.0m宽凸结点塑料土工格栅。土工格栅由山皮土垫层顶面起，铺设至周边地面等高时，然后沿新老地基相接处铺设10m宽凸结点塑料土工格栅（新老地基范围内各5m）。当既有地基宽度不足5.5m时，以距坡脚不小于0.5m控制实际铺设宽度。路线经大面积盐池时，应将各池塘间堤埝铲平后再进行填筑山皮土垫层、铺设格栅等工作，以确保路基整体性良好。 工程范围内既有小型沟渠应清淤、晾晒处理后再回填。回填材料原则上采用素土，分层夯实至原地面。雨季施工或工期不能满足时，可采用6%戗灰处理或换填40cm山皮土垫层，以加快工程进度。本标段均处于大面积盐池内，除桥头外均采用盐池段处理方案进行处理。局部路段经过盐场蒸发区内的盐沟，盐沟水深较深，清淤之后铺设一层竹笆，其上填筑1.5m山皮土。旧有路基旁打坝排水清淤之后先进行晾晒待原有路基内积聚水分渗透稳定后再进行施工，以防止旧路基在渗水压力和施工的扰动下发生失稳现象。3、盐池段路基施工注意事项（1）路基必须分层填筑碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm，路床顶面最后一层压实厚度为20cm（遇特殊情况不能满足设计要求时，最小压实厚度不得小于10cm）。（2）含水量应控制在压实最佳含水量±2%以内。（3）路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm，压实宽度不小于设计宽度，最后削坡。严禁路基填土宽度不足时路基和边坡采用浮土帮宽，或自上而下倒土，松坡拍平。（4）路基表面应具有2%～4%横坡，防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷，路基填筑过程中科设置临时挡水埝和排水设施。（5）征地边线两侧各10m范围内禁止集中取土。（6）路基填筑范围严禁作为施工辅道使用。（7）路床填料应均匀密实，路床顶面横坡应与路拱横坡（或超高）一致。4、路基预压盐池段路基6%戗灰土填筑至路床顶标高以下50cm后（考虑施工期间的沉降进行预抛高10cm），填筑40cm水泥石灰土，填筑83cm素土预压土进行预压，预压期应不小于6个月。预压土方应做一般压实处理（压实度不小于85%），并确保表面平整，碾压目的为防止雨水冲刷破坏与增加土方容重。（1）、桥头预压桥头两侧路基采用超载预压措施，预压期应不小于6个月。超载预压范围与桥头两侧密集段深层地基处理范围保持一致。桥头密集段超载预压土方高程=设计路面高程+1.5m（路基填筑至路床顶标高以下10cm后，填筑2.33m素土预压土，预压期路基沉降会导致水泥石灰土底面高程下降，因此对戗灰土以及40cm水泥石灰土顶面预抛高10cm）。 桥头过渡段预压土方厚度由桥头密集段2.43m超载预压过渡到83cm欠载预压。（2）、路基预压路基超载预压土方应做到一般压实处理（压实度不小于85%），并确保表面平整，严禁松堆。路基预压期不得少于6个月，并须严格按设计要求进行沉降和侧向位移观测，预压期内前二个月必须每周观测一次，以后每两周观测一次。预压路基满足以下条件时方可卸载：（1）预压期达到或超过6个月。（2）预压期内后二个月中，连续四次沉降观测的每次沉降值均＜2.5mm。预压期结束后，复测标高，开挖至水泥石灰土层顶，必须保证预压土（素土）完全清除，不得有预压土夹层。先对开挖后的路基顶面进行重新碾压密实，压实度≥96%；然后施做最后一步20cm厚的水泥石灰土（3:6:91）至路床顶部。根据施工期间的沉降数值，水泥石灰土厚度可适当调整，最小压实厚度为15cm。四、盐渍土路基处理施工流程（一）施工组织⑴、施工时间的选定考虑到当地盐渍土的水盐状态特点，应力求在路基填料不发生冻结，也不积水的枯水季节施工。一般在地下水位高的黏土盐土地区，以夏季施工为宜，砂性土盐土地区，以春季和夏初施工为宜，强盐渍土地区，在表层含盐量较低的春季施工为宜。⑵、路基施工程序安排盐渍土路段应采取分段连续施工方式，段落不宜太长，力求一次施工到路床顶面设计标高，最好于当年铺筑路面基层。若当年不能铺筑路面时，应采取防止雨雪侵入路基的措施。在设置隔断层的地段，要一次做到隔断层的顶部。（二）盐渍土路基处理施工⑴、施工工艺流程施工准备→测量放样→筑坝围堰→抽水→挖掘机清淤→测量验收→开挖台阶→回填料→边坡防护⑵、施工方法 ①、施工准备水塘、盐池、虾池淤泥采用挖掘机清除，清淤范围设置排水系统，采用水泵及时排水，以保持基底干燥。塘底回填时采用50cm山皮土+30cm混渣分层回填，推土机或平地机整平，压路机进行碾压，于山皮土顶部铺设一层土工格栅，并反向包裹锚固2.0m。②、机械和材料准备清淤回填配备机械为：挖掘机10台，推土机3台，压路机3台，平地机2台，水泵50台，其他小型机具配齐配足，确保施工的顺利进行。材料检测：进场材料必须及时抽样检验，合格后方可使用，击实标准试验经审批后方可实施。③、测量放样根据控制点，用全站仪准确定位路基的中线、边线，划分路基过河塘的范围，测量河塘的水深、淤顶高程、淤泥厚度、断面尺寸。测绘出相应的平面图和断面图，平面图中应标明路基中心线、边线、断面桩号等内容。横断面布设间距为10米，纵向地形变化复杂时应加设横断面。④、筑坝围堰池塘内进行筑坝围堰，可采用草袋装土以防止渗漏，必要时打设木桩进行加固。坝体顶宽不小于1.0～2.0m，高出常水位50cm，边坡部可分采用草袋装土排堆，中部坝心采用粘土回填。坝址确定根据路基坡脚外5m起算，以1：1.5的坡放至河底或池塘底为原则。坝内侧坡脚处开设50cm宽的排水沟，以利于施工期间的排水。⑤、抽水、清淤 采用水泵及时进行抽水。抽水抽干后，进行淤顶高程测量，清淤采用挖掘机进行，加以人工配合，把淤泥彻底清理干净并用自卸车拉至指定弃渣场，塘底浅层浮泥，用高压水枪冲冲刷稀释，用泥浆泵抽走，清除干净后，及时进行验收，如满足要求，清淤后测量应在清淤前布置断面的基础上，对应于清淤前测量位置，进行逐桩断面高程测量。及时绘制出断面图和平面图，做好内业资料的整理工作，及时进行上报。⑥、开挖台阶排水清淤验收合格后，将河沟、水塘堤岸挖成宽1m，高度为0.6m，向内倾斜的台阶，在清淤处设置积水槽，用水泵进行排除积水，以保持基底干燥。⑦、分层回填回填料必须及时进行，原材料严格按照要求进行验收，不允许不合格材料进入现场。回填料用人工配合推土机粗平、平地机精平，压路机进行碾压，满足要求后及时进行报验，报验合格后方可进行上层的回填、碾压。回填虚铺厚度控制在30cm左右，压实厚度控制在25cm左右，推土机进行粗平，平地机进行精平，平整完毕并经驻地监理工程师现场验收回填宽度及平整度后方可进行碾压。碾压时遵循先低（速）后高（速）、先轻后重的原则，首先静压一遍，然后进行振动碾压。振动碾压时先弱振后强振。碾压时从路基两侧向中心进行碾压。碾压时压路机轮迹必须重叠20~30cm，以避免漏压。以保证均匀的密实度。当含水量在W最佳±2%范围时，及时进行碾压。在进行大面积回填前，先进行回填料的试验段施工，以确定施工时的松铺系数、虚铺厚度、压实机具配备、压实遍数、含水量控制、压实度控制等，以指导后续施工。⑧、路基压实　　路基压实度以重型击实标准为准，每取土点应做不少于两组的平行试验。施工中如发现土质有变化，应及时补做试验。在现场检测中，最好比一般路基施工压实度提高1—2个百分点。在碾压之前先将路基边缘稳压一遍，然后“先边缘后中间，先轻压后重压，先慢压后快压”的原则，按压实要求遍数碾压，每次碾压的轮迹重叠宽度应不小于20cm，严防碾压不到边的现象。⑨、排水和防护 　　盐渍土地区公路病害，主要与地表水和地下水有关，水的作用加剧了地表和路堤盐分聚积，影响公路路基稳定，导致路基路面变形，损坏。施工中应及时合理布置好排水系统，疏通路基范围地表积水，降低地下水位。在地下水位较高路段，除挡导表面水外，应加深两侧边沟或排水沟，以降低路基下的地下水位。　　当采用盐渍土填筑路基时，为保护路基边坡免受雨水，盐分的侵害导致路基边坡浸蚀，滑塌，松散和沉陷，故可采用路基边坡放缓，同时边坡坡面应进行防护。同时为了保持路堤边坡坡面临空透气，有利于土体干燥，盐分表聚，坡面防护结构不应密闭而应是带孔的，透气的，如框格结构，带孔预制块铺砌，卵砾石覆盖等。路堤内设置隔断层时，毛细水被隔断层阻断了上升的通路，而会更多地向边坡方向转移，故在隔断层高度以下的边坡上，盐分表聚更多，故宜优先考虑防护。⑶、施工要点①、清淤要干净彻底，把所有的淤泥、腐殖土、垃圾清理干净，岸坡挖成台阶。在回填时，要及时进行抽水，降低地下水位，防止地下水渗透到填料中，使得回填料含水量大而不成型。②、每填筑一层，表面必须平整，并有一定的施工横坡（控制在2%左右）；在边角处，大型压实机具碾压不到时，需用小型压实机具（如冲击夯等）夯实边角，不留死角；在施工上一层时，填料运至池塘边，采用挖掘机进行回填，以免下层松散；尽快进行边坡防护工程的施工。③、按照质保体系的要求，在施工前做好技术交底，在施工中做好自检，以数据说话，每道工序自检合格并专检合格后，再申报监理工程师验收，监理验收合格后再施工下一道工序。（三）土工格栅铺设⑴、施工方法①土工格栅铺设时，应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向，其搭接长度不应小于15cm。②铺设土工格栅时，不允许有褶皱，要用插钉法固定。③铺设土工格栅时，应先将场地平整好，严禁有碎块石等坚硬凸出物。④铺设好的土工格栅两天内应覆盖。⑤在土工格栅上第一层填料摊铺压实时，宜采用轻型堆土机。当已填筑压实的厚度大于60cm后，才能采用重型压实机械压实。一切车辆、施工机械只容许沿路堤轴线方向行驶。 ⑥采用后卸式卡车沿加筋材料两侧边缘卸填料，形成施工便道。再由两侧向中心平行于路堤中心对称填筑。填料必须卸在已摊铺完毕的土面上，卸土高度以不大于1m为宜。⑵、施工质量的控制①运料车应避免在已摊铺并张紧定位好的土工格栅上直接碾压，以免对土工格栅产生推移或破坏，从而影响施工质量。②铺设土工格栅的关键是保证连续性，避免产生扭曲、褶皱、重叠，要特别注意避免过量拉伸，以防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。（四）碎石垫层碎石垫层主要用于复合桩褥垫层和临近巡堤路侧、双向辅道加宽处基底垫层。施工时分两层施工，每层压实厚度为25cm。施工主要采用推土机粗平，平地机精平，摊铺系数根据经验值取1.18，压路机碾压8-10遍。⑴工艺流程为级配碎石的拌和→运输→摊铺→含水量检测→碾压→施工检测→封碾。⑵级配碎石的拌和、运输①根据我部实验室提供的配合比，采用稳定土拌和设备拌制，以准确控制级配碎石配比，拌合场设专职试验工程师，对原材料进行控制。②成品经成口料仓放料门出来后，直接卸入运输车车斗内。为减轻在运输过程中产生离析，自卸车运输时采用慢速行驶。拌和好的级配碎石要尽快运输至现场进行摊铺碾压，防止水分散失。⑶级配碎石的摊铺①粗平由推土机完成，压路机配合推土机负责按设计宽度将卸料均匀分散整平，由胶轮压路机全幅错轴碾压一遍，以暴露潜在的不平整，然后由推土机再次找平，完成摊铺，实现粗平。②细平，由平地机完成，首先要做好高程及厚度的控制工作，每10m为一断面，由操作人员每断面做5处留有虚高的控制点，以示意平地机掌握下铲及衬垫尺度。平地机找平应沿一个方向自路边向路内调斜铲（10°－15°）找平，于路中正铲找平，平地机每铲找平段不宜过长，以不大于15米为宜，并应尽量减少刮垫次数一般不宜超过2-3遍，以避免集料在找平过程中产生离析现象。③根据经验，级配碎石用推土机配合平地机摊铺松铺系数 取1.18，因此压实厚度25cm时候摊铺厚度29cm。施工时按每10m一个断面测定，每个断面测4点，取数据平均值。④摊铺速度：级配碎石混合料的铺筑速度与拌和设备的生产能力，无严格的匹配要求。摊铺速度采用2～2.5m/min，开始时用低速，正常后用2.5m/min。⑷级配碎石的碾压①碾压是级配碎石施工的关键环节，对级配碎石成型起到至关重要的作用。达到最佳的碾压效果，由两个方面来控制：a、混合料含水量必须达到最佳的含水量要求。b、碾压设备的吨位和碾压遍数要足够。②碾压的要求：a、全部碾压均自路外侧向路内侧碾压。b、振动压路机振压4～6遍（对级配碎石下部影响较大），三轮压路机静压2～3遍（对其表面影响较大）。碾压时须遵守以下规则：从低向高(从边向中)碾压，两边多压1～2遍；振动启闭应在进行中进行，停车时不得启闭振动开关；各压路机间的距离不得小于1.5m。③现场含水量的控制根据现场测得混合料的含水量，当含水量达不到最佳含水量的-2%则洒水，补水量为：G=ρ*L*B*t*（ω0-ω）式中：ρ——级配碎石的最大干密度；L、B——摊铺长度和宽度；t——压实厚度；ω0——最佳含水量。洒水车洒水时不得停车或调头，含水量超过最佳含水量+2%时，则需晾晒至合格为止。⑸、级配碎石层的施工检测碾压成型后应当时便用水准仪每断面检测标高、横坡，不合格地段应立即返工处理，超高地段可用平地机刮去，局部低洼段应翻开重压，不得贴补。⑹、级配碎石层的封碾 三轮压路机进行封碾，以表面坚实平整、无明显轮迹为止。五、设备、人员、材料准备1、劳动力投入（1）劳动力组织方面，我们已经组织技术熟练工组成一支精兵强将的施工队伍，非技术性工种的安排上可考虑使用民工。（2）加强施工队伍的技术培训。我们在开工前对施工队伍进行针对性的技术培训，主要是再熟悉温习施工操作规程和验收标准，对施工现场要认真踏勘、熟悉、了解，掌握吃透设计意图，抓住要点难点。现代机械化施工发展相当迅速，对提高工程质量，保障安全、缩短工期，提高经济效益起着关键作用，我们将进入工地的机械驾驶员及操作工先进行培训，要求会操作、保养、检查、排除故障，而后才能上机进入工地施工，把可能出现的故障隐患，排除在工地之外。（3）根据本工程的特点，公司已组织曾经施工过同类工程及有一定的施工管理经验的施工管理人员承担本工程施工管理工作，挑选素质高、施工经验丰富、技术水平高的工人组成作业班组，同时本着分工负责，集中管理的原则进行施工。2、材料供应（1）路基填料土源满足路基用土的技术指标要求，以保证路基压实度和足够的土基回弹模量，对不满足路用技术指标的土源，拒绝使用或经处理达到指标要求再使用。（2）石料复合地基桩顶褥垫层应采用级配良好的碎石，强度不小于15Mpa，最大粒径应不超过30mm，不含植物残体、垃圾等杂质。（3）钢塑复合凸结点双向土工格栅复合地基处理桩顶褥垫层中加筋、旧路加宽开蹬搭茬、盐池及沟渠的边坡开蹬搭茬采用钢塑复合凸结点双向土工格栅，以保证节点连接牢固。（4）石灰、水泥石灰采用磨细的生石灰粉，石灰等级宜高于III级。水泥采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（水泥强度等级42.5Mpa），其性能必须符合《通用硅酸盐水泥》（2007新标准）的规定。 （5）山皮土山皮土采用较纯净的中风化强度以上的混合开山石料，开山碎石最大粒径不超过30cm，粒径大于10厘米小于30厘米的颗粒应超过石料总质量的70%，并应级配良好，不得采用同一粒径的石料。3、设备组织按照施工计划配足架桥设备、挖掘机、推土机、平地机、压路机、自卸运输机、砼输送泵、降水设备等作好进场计划，同时做好设备的使用、保养、维修工作，保证各种设备的正常运转，并提高其完好率、利用率。对常用易损的机械配件有足够的库存量。六、劳动力、材料投入计划的保证措施劳动力本着在以我公司自身人员为主的原则，非技术性工种在劳务市场雇佣。材料的供应本着“广泛调查、及时定货、快捷运输、充分储备”的原则进行。材料从采购到运输进行系统地管理，首先通过事先大范围的调查筛选，包括材料质量、运输路途、供应能力等诸多因素要全面考虑，确定各种材料的供应厂商，并及时签定供应合同，在合同中要明确规定供应计划，并突出规定违反合同的惩罚措施，同时多方调查类似供应厂商，做到有备无患，确保材料供应的质量和数量。按照材料需求计划，通过拟定运输路线，采用最佳运输方式将材料安全运抵施工现场。路基填料直接运抵路基进行施工，土方、水泥、碎石等材料要视存料场的大小和材料需求的周期提前储备，并时刻调查市场供应能力，来调节材料储备量，避免出现供料紧张情况。七、质量通病的防治和关键部位质量保证措施根据技术规范和我单位以往施工经验，确定了盐渍土路基工程施工的关键质量控制点，以消除本工程中易出现的路基不均匀沉降之质量通病。具体措施如下：1、总则对盐渍土路堤填筑制定专门的作业指导书，填筑材料、填筑厚度、开挖台阶宽度、填筑工艺，要做严格的施工说明，在施工中要严格把关，确保路基回填质量，对于斜坡夯实以及压路机压实不到的地方的进行夯实，重点控制。2、台背回填 在桥头和通道、圆管涵台背回填施工中，必须保证台背填筑宽度在两倍跨径以上，并严格控制两侧填筑速度，防止出现结构变形。对大型碾压机械作用不到的部件，如台背处及路基边缘等局部区域，采用小型碾压机具或人工夯击。每层压实厚度不大于20cm，做到即时碾压。3、灰土填筑⑴、选择符合设计和规范要求，经监理工程师认可的颗粒级配良好的原材料。⑵、施工前应对下承层进行检查，合格后方可进行施工。⑶、按试验确定的配合比正确配料。⑷、保证塑性指数符合规定要求。⑸、控制抄平放线，掌握好厚度、宽度和横坡度。⑹、保证混合料拌和均匀，没有粗细颗料高析现象。⑺、掌握好在最佳含水量时进行碾压，直到要求的密实度；在桥的其它结构物接头处压路机碾压不到的地方，要用蛙式打夯机或人工夯实。⑻、严格控制从拌和到碾压终了的延迟时间。⑼、施工缝处理要对接。⑽、碾压完成后，设专人专业养护不少于7天。4、山皮土回填⑴、施工采用与地基条件相适应的机械压实，接地压力不允许过大。⑵、自卸车沿竹芭缘卸山皮土，形成交通道，以便首先使竹芭被拉紧。以后卸料要在前面已经铺好的山皮土面上，不要直接卸在竹芭上。卸料高度不得大于1m，以免造成局部承载力不足；卸料后立即散铺，避免局部下陷。⑶、用轻型推土机或前端装载机散料。⑷、在路基两侧建成交通道后，再填铺交通道间的山皮土，应该平行于路堤轴线，由两侧向中心对称进行，并且始终保持填料成U型。⑸、一切车辆、施工机械只允许沿路堤轴线方向行驶，不允许在填料上回行。车辆、机械大小及重量均应限制，使其形成的车辙不得大于7～8cm。⑹、山皮土的压实，仅靠推土机或前端装载机的运行，当50cm的山皮土填筑完毕后，才能用平碾等机具压实。⑺、山皮土表层需采用山皮土稀料灌缝找平。'