225省道南延水泥石灰稳定土施工技术方案.docx
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225省道南延水泥石灰稳定土施工技术方案
225省道南延工程94区水泥石灰稳定土施工技术方案
一、编制依据:
1、公路工程技术标准(JTGF10—2006)
2、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)
二、工程概况
宿迁至新沂高速公路是江苏省高速公路规划中的“联一”公路,SX-SQ3合同段位于宿迁市宿豫区,起点桩号K14+450,终点桩号为K19+450,主线全长5.0公里。
路基填方52.42万方,总土方量66.3万方。
SX-SQ3标路基工程96区4%石灰+2%水泥土填筑试验段桩号为K17+107.3~K16+957.3段,长度为150m。
在完成下路床路基94区5%灰土填筑后,经监理人员报验合格进行上路床路基96区填筑施工。
本次试验段为96区第一层,施工厚度为20cm,压实度≥96%。
路基96区填筑土源为SX-SQ3标取土坑,施工队对其进行集中取土,通过汽车运输至施工现场。
三、工程施工目的
本次试验段目的主要有以下几个方面:
1、确认路基灰土填筑满足压实度(厚度20cm)的松铺系数、碾压最佳含水量、最大干密度等施工质量控制参数。
2、施工方法的标准化:
(1)翻拌机械、拌和方法、拌和深度;
(2)整平和整形的机械和施工工艺;
(3)压实机械的选择与组合,压实的顺序、速度和遍数;
(4)拌和、整平、碾压机械的协调与配合。
3、明确项目经理部及路基施工作业队的人员组织及管理体系,并责任到人。
四、施工计划安排
我部计划安排施工作业队于2010年11月8日至11月19号对K16+957.3~K17+107.3段进行路基96区5%灰土第一层填筑施工,长度150m。
五、材料、人员及机械安排
1、材料安排
石灰原材料已安排进场,各项指标经检验均符合施工要求,见《石灰建筑材料报验》。
96区5%灰土标准击实试验相关质量控制数据合格,满足指导现场施工的要求,详见附件。
2、施工人员组织安排
职务
人数
主要负责事项
施工队长
1名
负责路基施工全面工作,包括控制进度、质量、人员等
施工技术员
1名
全面负责现场的技术工作,及配合项目质检人员进行现场质量控制工作及项目内业资料全面工作
现场负责人
1名
全面负责本工程质量检查及现场报验
质检员
1名
全面负责现场施工的质量检查、监督、验收及监理报检工作
试验员
2名
全面负责路基填筑的压实度、灰剂量等各项质量控制参数的检验工作
施工测量员
1名
负责现场施工填筑的标高及厚度工作
机械负责人
1名
全面负责路基机械调配及维修工作
后勤负责人
1名
负责路基作业分部物资后勤保障工作
安全员
1名
负责路基二分部安全文明施工
机械操作员
1名
操作各台路基施工机械
普通工人
8名
负责现场布灰划线及检查填筑土中的小石子、树根等杂物
具体施工负责人及职务见下表:
3、机械设备安排
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
稳定土拌和机
BW217D-2
台
1
2
推土机
TY220
台
2
3
平地机
PY190
台
1
4
振动压路机
YZ18
台
1
5
三轮压路机
Y-18
台
2
6
胶轮压路机
YL16C
台
1
7
挖掘机
WK-2
台
2
8
自卸汽车
——
台
8
9
旋耕机
——
台
2
10
洒水车
5000L
台
1
六、施工工艺
施工工艺流程为:
施工准备→测量放样→方格上土翻晒及整平→翻拌及粉碎→方格布灰及拌和→轻压整平→方格布水泥及拌和→标高调整碾压→养护养生
(一)施工准备工作
1、原材料进场控制
(1)素土:
采自SX-SQ3标取土坑,根据试验其最大干密度1.71g/cm3,最佳含水量14.3%,液限为35.8%,塑限为22.2%,塑性指数为13.5。
(2)石灰:
由睢宁石灰厂提供,在固定场地堆放,填筑前对石灰进行充分的消解。
经试验检测消石灰钙镁含量为57.8%,含水量为33.8%,满足施工要求。
(3)水泥:
采用宿迁三水牌水泥,型号为C32.5,满足施工要求。
2、材料施工控制
根据总监办审批的4%石灰土+2%水泥无机结合料击实试验申报表结果显示,4%石灰土+2%水泥最大干密度为16.642g/cm3,最佳含水量为16.8%。
该段长度为150m,施工宽度为33m,压实厚度为20Cm,压实度96%,则压实土方为:
150×33×0.2×0.96=950.4m³
根据上述质量控制数据计算,需要的总的干水泥石灰土混合料质量为:
950.4×(1-16.8)×1.645=1300.8吨
(1)石灰:
该段需要的现场消石灰质量为(现场石灰含水量为33.8%):
1300.8×0.04×1.338=69.6吨
每车运现场消石灰的质量通过过磅称得为2吨,则试验段共需69.6/2=34.8车,实际运送石灰35车,每车布灰面积为:
150×33/35=141.4m2
(2)水泥:
该段需要的现场石灰质量为:
1300.8×0.02=26.2吨
水泥布置的密度为:
26.2÷(150×33)×1000=5.3kg
(3)素土:
根据试验检测,试验段长150m,宽33m,压实厚度20cm,所需要的总干土质量为:
1300.8×(100%-2%-4%)=1170.7吨
取土坑素土实际含水量为29.7%,则需要取土坑素土的质量为:
1170.7×(100%+29.7%)=1518.4吨
现场运土车每车运土量平均35.5吨/车,则试验段需要用土车数为:
1518.4÷35.5=43车
每一车取土坑素土可布土为:
150m×33m÷43=115㎡
现场设计布土方格尺寸为11m×10.5m,横向长度11m,纵向长度10.5m。
(二)施工检验方法及技术交底
布土松铺系数控制在1.2~1.4范围内。
采用振动光面压路机压实,使达到路堤本体的压实标准时,压实机械的压实遍数;设备配套施工方法及工艺;松铺系数及最佳松铺厚度;最佳含水量的控制范围。
检查项目
检测手段
检验标准
备注
路基压实度
无侧限强度检测
≥96%
依据JTGE60-2008及JTGF80/1-2004
灰剂量
EDTA滴定法
≥4%
依据JTGE51-2009及施工设计要求值
水泥剂量
项目经理部组织施工技术人员熟悉设计文件与图纸,理解设计意图,了解各种施工规范,进行现场核对及施工调查,进行技术交底,明确试验段目的和施工方法。
进行路基复测,放出路基中桩、边桩以及护桩,测量填土前原地面掺灰处理碾压后标高,放出路基宽度,并根据自卸汽车装土方数、填土厚度和填土面积用石灰线划出方格网,确定填土数量。
施工机械检修保养,达到良好使用状态;测试设备检定调试,满足正常使用。
对施工现场主要组织人员、操作人员进行必要的培训学习和作业交底。
(三)详细施工方法
1、测量放样
试验路段填筑前,先进行路基中线及边桩放样工作,确定实际填筑的路基长度及宽度,根据松铺厚度计算松方数量,再根据运输车辆的斗容量,采用石灰划出10m×10m方格网控制卸料的间距和排距。
2、取土及运土
①取土:
在土方开挖前,先形成场内临时排水系统和降水系统,以控制土料的含水量。
取土开挖分层进行,每层厚度以1~2m为宜。
若发现不合格土料在取土场就要全部清除,不允许上路基。
②采用挖掘机一台在取土场挖装,自卸汽车运至试验段。
试验段路基填筑前,先进行中线桩及边桩放样工作,并测量其标高,确定实际填筑的路基长度、宽度,根据松铺厚度计算松方数量,再根据运输车辆的斗容量,划出石灰方格网控制卸料的间距和排距。
③土方路堤填筑采用分层填筑,分层最大松铺厚度不超过28cm,填筑前将在路基左、中、右设置控制松铺厚度的层铺标志桩,并挂线作业,填土铺设的宽度,按宿新高速公路技术规范要求加宽30cm,以保证路基边坡以及路堤边缘有足够的压实度。
④施工中采取横断面全宽、纵向分层填筑方法施工。
填料采用挖掘机配合自卸汽车运输。
3、布土
路基填筑先从低洼地段开始,后填一般地段,从下向上分层平行摊铺,松铺厚度不超过28cm(暂定为1.3松铺系数)。
为控制摊铺厚度和减少摊铺时间,为了控制好布土密度,根据自卸车装土体积,计算出每车应摊铺面积,然后划成11m×10.5m方格,每格倒一车,满足施工要求。
布土完成后,先用推土机将土推平,测定含水量,当含水量较小时须用洒水车洒水、翻拌,按确定的松铺厚度整平,再用16t压路机静压1~2遍,使其表面平整,并达到一定的压实度。
4、布石灰
在上土整平后,根据现场土质情况确定的掺灰量(掺灰量按设计掺灰4%进行施工)和掺灰层的厚度,以及运输石灰车辆的运载量进行人工布格,布格的大小尽量与每车石灰摊铺面积相符以便控制掺灰均匀。
根据计算,每车石灰为2吨,可摊铺面积约142㎡,因此现场布灰方格设计为11m×13m(横向11m,纵向13m)。
现场施工技术员严格按照每格一车的用量指挥卸车,采用人工洒布石灰,设专人(试验人员随时检验石灰摊铺量是否均匀,对不均匀处及时进行调整,以满足掺灰的均匀性。
5、石灰拌和
按设计石灰数量均匀摊铺在素土层表面后,施工人员采用旋耕机和稳定土拌和机配合进行拌和施工。
旋耕机将灰土层翻开粉碎遍数,以满足土层拌和均匀要求为止;随后稳定土拌和机对灰土层再次进行粉碎拌和数遍,直到粉碎灰土层颜色达到一致,无灰条、灰斑、整体层位均匀一致,颗粒大小满足碾压要求。
在掺灰结束后,采用振动压路机以3~4km/h稳压一遍,当第一遍路拌机拌和时,下齿深度不得将施工层拌透(预留3~4cm),待第二遍拌和时下齿到下层面的1~2cm处进行拌和,以利层与层间的结合,拌和的遍数以满足灰土颗粒达到压实要求为止。
对于边角部位和台背处路拌机施工不到位处,采用铧犁、旋耕机与人工配合施工,总之无论用何种拌和方法,均以灰土均匀和颗粒大小符合规范要求为准。
6、含水量调整
卸料后用推土机摊平,含水量较大的采用铧犁翻晒,旋耕机粉碎,反复进行耕犁至含水量和土粒大小满足要求为止;对于含水量过小的土层,采用洒水与铧犁翻拌,旋耕机粉碎至整体土层含水量要求。
对于石灰土层,在拌和结束后,如含水量过小,采用洒水车补充水份,然后拌和均匀及时稳压。
7、石灰土整形
灰土拌和均匀后,先用平地机粗平,再用振动压路机在初平的路段上快速碾压1~2遍,以暴露潜在的不平整,接着再用平地机进行整平,整平前应用旋耕机将轮迹低洼处表面层5cm以上打松,整平后再用振动压路机快速碾压一遍。
压路机快速碾压结束后,恢复中线以及7m、14m边线,测量人员现场对各点进行高程测量,并作出各点的位置。
最后用平地机精平一次,由两侧向路中心进行刮平,以防止本层土施工的不均匀现象,整形后的纵横坡度要求为2%。
精平时应将高出标高处的混合料刮出路外,严禁形成薄层贴补现象,在整形过程中,严禁任何车辆通行。
8、布水泥
根据计算,每平方米摊铺水泥5.3kg,布灰方格尺寸为11m×15m,每方格用水泥为875kg,因此每方格摊铺水泥18袋(每袋质量50kg)。
方格内水泥袋分布均匀后,人工采用刮平板、铁锹等均匀摊开,尽量使每袋水泥摊铺面积相等。
在水泥摊铺前,下承层需均匀适量晒水湿润。
9、水泥拌和
用稳定土拌和机进行拌和,拌和深度应达到稳定层底,设专人跟随拌和机,随时检查拌和深度并配合拌和机操作员调整拌和深度,使水泥在灰土下层拌和均匀,应控制在略破坏下承层(94区顶层)的表面,以利上下层粘结。
此时混合料拌和均匀后应色泽一致,没有灰条、灰团和花面。
10、水泥土整型
水泥石灰混合料拌和均匀后,立即用推土机稳压一遍,检测此时混合料的干密度,算出压实系数和松铺厚度,根据路基两边侧设置的指标桩的标高、张线把砖埋到松铺厚度的顶点,平地机进行整型。
在整型过程中要按“宁高勿低,宁刮勿补”的原则进行,以最短的时间完成以上工序。
11、混合料碾压
整型到规定的标高、坡度和路拱,此时检测混合料的含水量在16%-18%之间时(最佳含水率为16.8%),立即用YL-20型轮胎压路机稳压,紧接着路拌机BW217D-2、YZ-18振动压路机前后呈直线形进行碾压,前进错轮50cm,后退不错轮。
头两遍的碾压速度采用1.5km/小时,最后一遍为2.0km/小时。
在碾压过程中,如有弹簧、松散、起皮等现象,及时翻开重新拌和(加适量的水泥),使其达到质量要求。
碾压遍数以现场实际压实度达到合格为准。
现场压实度检测合格后,采用胶轮压路机进行终压收面,消除轮迹。
12、接缝处理
两工作段的搭接部分,应采用对接形式,施工时,将前面已施工段平整度、标高、压实度达不到要求的接头,作5米切除处理。
终压时,用平地机横向刮平,直到接头搭接平整、稳定,符合要求。
13、养生、养护
碾压完成并经压实度检查合格后,立即洒水养生,在整个养生期间,始终保持稳定土层表面潮湿,不准时平时湿。
7天保湿养生后,仍要坚持保湿养护,因为表面暴晒后容易收缩开裂。
养护期间,应禁行除洒水车以外的一切车辆
14、检查
对于碾压结束的施工路段,按相应的检查项目施工队自检、项目部交检后进行报验。
压实度、掺灰量、观测各项检查合格后,方可进行下一遍工序施工,如不合格,及时采取增加复压次数方法进行处理至符合要求。
15、质量检测与验收
(1)严格控制路基填筑的中桩、边桩高程和土层回填的厚度,在各层施工过程中,每一层两侧均要超出路基设计宽度30cm以上,以确保路基边缘土方的压实,且做到碾压成型后的表面无坑洼,无漏压、无死角、做到碾压均匀、平顺。
要求自检合格后,报现场、试验及测量监理工程师进行检测。
(2)控制碾压质量,振动压路机第一遍不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振各一次。
振动和静压压路机行驶速度开始时宜用慢速(最大时速不宜超过退式进行,横向接头对振动压路面一般重叠0.4~0.5m,对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(叠压区段之前的平整预压区段与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m,并随机记录碾压遍数,确保碾压质量达标。
(3)及时检测填料的含水量和严格掌握生石灰和消解石灰的有效使用期(分别为3个月和7天),及时检查每层回填土的压实质量,以保证表面无明显轮迹及现场测定实际掺灰量。
(4)严格执行层层报验的施工程序,满足自检频率的要求,为确保路基填土高度、层次、横坡平整度等按设计要求准确施工,试验段施工自检完毕后,总监办将组织验收,合格后方可进行下一步施工。
16、现场总结
根据填料的含水量不同进行试验,将试验过程记录的各项数据,进行分析总结,对试验项目得出结论,提出试验段总结报告,指导后续施工。
七、施工问题及处理方法
1、表面起皮水泥石灰综合稳定土起皮既影响美观又影响路面质量,因为起皮很容易形成夹层。
产生起皮的主要原因有两种情况:
一是薄层贴补,人为的制造一个滑动面;二是表层过湿或过干,过湿时综合稳定土被压路机轮子粘起而出现麻麻点点,并越积越多,过干时碾压易发生推移而起皮。
针对第一种情况,要求综合稳定土第3遍水泥拌和后紧跟着用推土机进行排压,人工整平时严禁随意补料。
对于第二种情况,严格控制含水量。
2、压实度与无侧限试件强度之间的矛盾对于水泥石灰综合稳定土工程实体,压实效果和实体强度是不矛盾的,压实效果越好,综合稳定土实体强度越高。
但在实际路拌法施工过程中混合料中各种材料的配比往往并不是非常准确,在压实工艺一定的情况下,压实度的波动更多地反映了混合料实际配合比的波动。
在压实过高的地方取的混合料制作的无侧限试件强度往往偏低,压实度低的地方取的混合料制作的无侧限试件强度往往偏高,实测压实度与试验室制作的无侧限试件强度之间存在着矛盾。
在反压成型制作无侧限试件过程中,采用的最大干密度和压实标准固定不变,而实际施工中混合料是略有变化的,压实度和无侧限强度两项指标对于这种变化的反应正好相反,当配料偏重时,压实度就会偏大,按照原最大干密度制作的无侧限试件就达不到95%的反压效果,强度偏低。
施工中应注意抓好配合比的准确性,施工均匀性,对布料、拌和要加强控制,力求施工配合比接近设计配合比。
无侧限试件的混合料取样应注意多点取样,混合均匀。
尽可能缩小压实度和无侧限强度两指标的统计偏差系数。
抓好施工现场的压实工艺是保证综合稳定土压实效果的关键。
压实度应采用统计法评定,允许个别点低于96%.不要过分追求高压实度,追求高压实度只会促使配合比严重偏离设计配合比,造成无侧限试件强度过低。
八、施工注意事项
水泥石灰综合稳定土作为一种较少使用的结构层,由于其土质的特殊性,施工难度较大,不易成型,但只要按技术规范精心组织认真摸索,合理安排,就能够施工出优良的结构层。
结合本工程的施工经验及教训,在水泥石灰综合稳定土的施工中应特别注意以下几个方面。
1、严格控制进场材料,特别是石灰,水泥的品位等级,品位等级差的材料往往损坏工程质量造成返工,阻碍工程进度。
2、在水泥施工中应考虑延迟时间的影响,水泥剂量越高,延迟时间的影响就越大。
由于现行规范中综合稳定土强度、最大干密度是以室内重型击实、标准养护时取得的数值为标准,这就使得施工现场压实后实测的压实度很难达到要求,工地强度和室内试验也不一致。
因此,在实际工作中,一方面应该使用高效率的拌和机械,并使拌和、整平、碾压几道工序紧紧相接,尽可能缩短从加水到压实的间隔时间;另一方面建议在现场取1.5~3.5h的综合稳定土样,测定其最大干密度,作为现场压实度控制的标准,并以此制作试件测定7d无侧限抗压强度,以保证水泥石灰综合稳定土达到应有的强度。
3、水泥石灰综合稳定土的压实,必须配备18t或更重的设备重碾,否则难以达到95%的压实度,如果碾重不足而仅靠增加碾压遍数,往往达不到要求,同时也应避免片面强调压实度而过度碾压。
对于水泥石灰综合稳定土这类结构层,在满足强度的条件下,可适当降低压实度,以减少剪切破坏。
4、水泥石灰综合稳定土混合料的含水量控制不一定以最佳含水量为好,而应根据天气、气温情况综合确定。
5、确定好合理的作业长度,保证撒布好水泥的段落在4h内完成拌和、整平、碾压工作。
施工段落以100~150m为宜。
6、认真做好现场灌砂压实度、7天无侧限抗压强度、弯沉等试验工作,及时发现问题。
对于存在素土夹层、结构层松散、板体性强度不好的施工段,必须进行返工,以消除质量隐患,以保证结构层的工程质量。
6、石灰水泥稳定土板结成形后,应及时派专人养生,如不及时养生则会发生干裂现象
九、质量管理小组
为保障工程进度,确保96区路基工程施工质量,项目经理部部成立路基工程施工QC小组,加强路基96区施工的技术及质量监督力量。
同时对路基工程施工中可能出现的质量问题,项目经理部成立质量事故应急处理小组,对出现的质量问题予以分析并及时处理。
质量管理领导小组成员名单:
组长:
刘仁旭
副组长:
严树春于祥华
组员:
王强张荣韩洪星宗吉棕张海腾李伟孙玉军李德祥
顾高亮梁绍海
十、安全文明施工
1、施工便道应该及时洒水,减少便道扬尘。
2、便道交叉路口设专人(穿反光背心)指挥交通运输车辆,避免安全事故的发生。
3、取土坑便道交叉口位置,注意土方车辆上路时抛洒物的卫生,随时派专人进行打扫。
4、现场施工配备专人指挥石灰卸载车辆,维持良好的施工秩序。
5、机械操作手证件齐全,具备上岗资格。
96区水泥石灰土稳定土施工工艺流程
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