談填砂路基工程的施工質(zhì)量的問(wèn)題和策略

1、談填砂路基工程的施工質(zhì)量的問(wèn)題和策略 1. 前言 某工程路基土石方共計(jì)56.1萬(wàn)立方,其中土方135680立方,砂方425758立方,填砂路堤共2.188km,平均每公里土石方172800立方,最大填土高度10.2米,最大挖深10米。路堤0.8m上路床采用改良土(3%水泥穩(wěn)定砂),填砂路堤基底設(shè)粘土下封層。主線路基為整體式斷面,寬度33.5米,路拱橫坡2%,土路肩橫坡4%,邊坡坡率1:1.75。 2. 施工方案 路基填筑按填砂路基斷面設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工。分層松鋪厚度按底層50cm,上部每層厚度為40cm進(jìn)行控制。采用全斷面填筑的方法進(jìn)行。填砂路基填料的質(zhì)量控制指標(biāo)如下:(1)砂料不得含有樹(shù)根、草皮

2、和易腐朽物質(zhì);(2)含有沼澤、淤泥的砂不得用于路基填筑;(3)有機(jī)質(zhì)含量小于5%;(4)液限指數(shù)小于50%,塑性指數(shù)小于26;(5)填料最小強(qiáng)度和最大粒徑要求(見(jiàn)表1)。 2.1清表碾壓。在施工前,根據(jù)設(shè)計(jì)文件及施工規(guī)范要求,先對(duì)路基基底進(jìn)行表土清除。清表時(shí)采用ty220推土機(jī),清表厚度平均為20cm,以清到硬土為準(zhǔn),然后用py180平地機(jī)刮平。場(chǎng)地清理完成后,全面進(jìn)行填前碾壓,使其密實(shí)度達(dá)到不小于85%的要求。 2.2路基排水。因雨水對(duì)填砂路基的沖刷較大,所以在施工前應(yīng)作好路基的排水工作。在填砂施工前應(yīng)先開(kāi)挖路基兩側(cè)的排水溝,排水溝的開(kāi)挖按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行,下挖深度0.81.0m左右,寬度1.

3、0m左右。并且要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際以溝內(nèi)的水能排到附近原有的水溝和水塘為準(zhǔn)。還要注意附近水溝的深度,以免引起倒灌。 2.3滲水盲溝。由于粘土、亞粘土,自身隔水性較好,采用其做下封層使路基滲水沿縱、橫向滲水盲溝集中排放到路基邊溝,不會(huì)引起路基底層長(zhǎng)期被水浸泡下沉。 3. 主要施工工藝控制 根據(jù)鋪筑試驗(yàn)路段的成功施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合所投入的機(jī)械設(shè)備及施工作業(yè)情況,主要施工工藝控制在如下幾個(gè)方面: 3.1砂的運(yùn)輸。在已驗(yàn)收合格的填砂路堤表面繼續(xù)填筑時(shí),必須灑水保持已填筑砂層的表層(不小于20cm厚)砂的含水量不小于15%,當(dāng)出現(xiàn)較深車轍時(shí),要用推土機(jī)或壓路機(jī)及時(shí)整平碾壓,才能基本保證自卸汽車將砂運(yùn)至指定地點(diǎn)卸車

4、。 3.2砂的攤鋪和平整。采用履帶式ty220推土機(jī)或ty140推土機(jī)按路中心低,路側(cè)高,橫坡控制在1.5%2.0%攤鋪粗平,即成“鍋底型”;攤鋪粗平厚度經(jīng)檢查不超過(guò)規(guī)定40cm要求后,先灑水至砂的表層含水量不小于10%,再用平地機(jī)仔細(xì)平整,平整結(jié)束,立即采用壓路機(jī)碾壓,對(duì)局部含水量偏低的部位(主要是路側(cè)),在壓實(shí)前或壓實(shí)過(guò)程中可采用水車或水泵補(bǔ)充灑水至壓實(shí)的最佳含水量。 3.3填砂路堤的壓實(shí)。填筑面采用平地機(jī)仔細(xì)整平后,在砂的最佳壓實(shí)含水量范圍,壓路機(jī)從路中心(低側(cè))向路緣(高側(cè))碾壓,碾壓速度控制在24km/h,用高頻率、低振幅,直線進(jìn)退法進(jìn)行碾壓;碾壓時(shí),壓路機(jī)往返輪跡重疊不小于1/3鋼

5、輪寬,壓完全路寬為一遍。采用20t壓路機(jī),一般振動(dòng)碾壓68遍,壓實(shí)度可達(dá)到94%以上,碾壓10遍以上,壓實(shí)度可達(dá)到96%以上。 3.4填砂路堤灑水。填砂路堤施工,灑水是關(guān)鍵,灑水可采用灑水車或潛水泵進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)施工灑水主要是利用潛水泵人工灑水。水源主要是利用沿路堤兩側(cè)邊溝外打設(shè)直徑為150200mm的機(jī)井和路基灑水后浸入邊溝內(nèi)的積水。灑水量控制視天氣情況和碾壓前檢測(cè)的砂的含水量確定?，F(xiàn)場(chǎng)灑水時(shí),先路側(cè)后路中心,碾壓前表面應(yīng)無(wú)積水,碾壓過(guò)程中表層砂不液化、不松散,檢測(cè)此時(shí)砂的含水量,基本在最佳含水量范圍。 3.5縱向邊坡臨時(shí)防護(hù)。為保證每層填筑的寬度,同時(shí)避免雨水對(duì)邊坡的沖刷,導(dǎo)致砂方流失淤塞邊溝

6、,毀壞農(nóng)田,在路堤填筑一至兩層后,用挖掘機(jī)按設(shè)計(jì)路基寬度及邊坡進(jìn)行邊坡清刷,然后采用編織袋由人工裝砂按路堤邊坡坡度分層堆碼,靠施工便道一側(cè),可適當(dāng)調(diào)整坡腳線和坡腳坡度,保證施工車輛通行。砂袋碼砌要穩(wěn)固,外邊線力求整齊。為保證路側(cè)壓實(shí)度,砂袋碼砌,一般不要高于填筑面,對(duì)碼砌后的路側(cè),可采用小型平板振動(dòng)夯對(duì)路側(cè)進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)。 4. 主要質(zhì)量指標(biāo)控制方法 4.1寬度。寬度采用層層放樣控制,根據(jù)路側(cè)標(biāo)高計(jì)算填層寬度撒灰線控制,推土機(jī)手要按寬度線將砂攤鋪至邊線,并用履帶進(jìn)一步壓實(shí)。 4.2厚度控制。由于運(yùn)輸車輛在砂層上卸車到指定位置有時(shí)確有困難,施工時(shí)按填層段落長(zhǎng)度、填筑寬度和厚度,計(jì)算本層填筑的工程量

7、,乘以1.20的車載松方系數(shù)控制本層卸砂車數(shù),總量控制本層填砂的松鋪厚度;推土機(jī)粗平后,測(cè)量復(fù)核控制斷面標(biāo)高控制本層松鋪厚度,復(fù)測(cè)的層厚按小于40cm控制,滿足要求時(shí),采用平地機(jī)整平后壓實(shí)。 4.3壓實(shí)度控制。一是平地機(jī)整平后,碾壓前的含水量控制在15%20%,二是控制碾壓遍數(shù),最終以1000cm3環(huán)刀檢測(cè)的壓實(shí)度滿足本層規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度為準(zhǔn);路側(cè)邊緣局部壓實(shí)不到位的部位采用小型振動(dòng)夯補(bǔ)充灑水壓實(shí)。 4.4試驗(yàn)檢測(cè)控制。 4.4.1試驗(yàn)檢測(cè)的主要項(xiàng)目。為了能夠較為全面地掌握資料,試驗(yàn)檢測(cè)總體分為室內(nèi)和室外兩部分: (1)室內(nèi):填砂路基砂的物理力學(xué)性能是否滿足路基填料技術(shù)規(guī)范要求指標(biāo)。分別對(duì)贛江

8、南支附近砂場(chǎng)取樣分析,主要試驗(yàn)項(xiàng)目有界限含水量、顆粒分析、相對(duì)密度、重型擊實(shí)、cbr值、表觀密度、含泥量。 (2)室外:主要測(cè)定填砂路基壓實(shí)度及含水情況,采用1000cm3的環(huán)刀測(cè)試,反映不同層厚中(上,下)及與相接的下一層壓實(shí)情況,來(lái)確定壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)含水量。由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)組按照放樣中樁,平均25m測(cè)一橫斷面,每斷面分上,下及下一層做密實(shí)度試驗(yàn),同時(shí)每層按壓實(shí)遍數(shù)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。 4.4.2試驗(yàn)取得的主要數(shù)據(jù)。 (1)天然含水量:砂運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)整平到位取樣均在5%8%之間,從河床上挖取砂的含水量均在10%以上。 (2)顆粒分析:該段砂經(jīng)過(guò)砂篩分析,細(xì)度模數(shù)在1.42.5之間均為細(xì)砂,級(jí)配屬ii、ii

9、i區(qū),通過(guò)土壤篩分析均勻系數(shù)cu普遍小于5,cu小于(13)屬級(jí)配不良砂。 (3)界限含水量:該砂液限,塑性指數(shù)均符合路基填筑規(guī)范要求,屬低液限砂土。 (4)最大干密度:采用重型擊實(shí),相對(duì)密度,干振法三種方法比較。標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果普遍比相對(duì)密度大0.010.03。 (5)cbr值:采用一種砂配制相同的含水量進(jìn)行試驗(yàn),經(jīng)過(guò)浸水飽和后(四晝夜)所得出的cbr值均在28%左右。同時(shí)采用兩種不同砂樣各 50% 混合作cbr試驗(yàn),cbr值可以滿足路基填料要求。 (6)含泥量:均在1%6%之間,普遍為2%左右。 4.4.3數(shù)據(jù)分析整理。 4.4.3.1現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度試驗(yàn):砂經(jīng)砂場(chǎng)運(yùn)出攤鋪在路基上,此時(shí)含水量約

10、在5%8%之間,經(jīng)過(guò)灑水碾壓后均能達(dá)到最佳含水量和所要求的壓實(shí)度。 碾壓遍數(shù)與所能達(dá)到的壓實(shí)度的結(jié)果分析如下(見(jiàn)表2)。 4.4.3.2反挖壓實(shí)度的檢測(cè)對(duì)比:經(jīng)過(guò)對(duì)上層的填筑碾壓,下層的壓實(shí)度會(huì)隨著增大,壓實(shí)度會(huì)增加4%左右,現(xiàn)將結(jié)果對(duì)比如下(見(jiàn)表3)。 4.4.3.3現(xiàn)場(chǎng)含水量檢測(cè)。 (1)現(xiàn)場(chǎng)裝砂到現(xiàn)場(chǎng)卸砂、攤鋪、碾壓等各階段的取樣情況來(lái)看,料場(chǎng)裝砂取樣的含水量為7.8%,現(xiàn)場(chǎng)卸砂取樣的含水量為6.2%,現(xiàn)場(chǎng)攤鋪取樣的含水量為6.9,現(xiàn)場(chǎng)碾壓取樣的含水量為9.0%。 (2)砂的含水量烘干時(shí)間的關(guān)系。采用的儀器器皿:烘箱、微波爐、鋁盒、瓷皿、搪瓷碗;烘箱控制溫度105120c,微波爐控制在高

11、溫狀態(tài)。干燥時(shí)間微波爐:5min,10min,15min,20min,25min,烘箱:2h,3h,4h,5h,6h。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明含水量10%20%,質(zhì)量100g150g以內(nèi)微波爐法無(wú)論質(zhì)量多少,含水量大小,干燥時(shí)間在20分鐘趨于穩(wěn)定。含水量在10%至飽和狀態(tài)下質(zhì)量100g150g以內(nèi)烘箱干燥時(shí)間在4小時(shí)趨于穩(wěn)定。在使用微波爐法的時(shí)候,應(yīng)使用瓷器皿。 4.4.4試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果。 (1)砂土物理力學(xué)性能滿足路基填料的技術(shù)要求,cbr值達(dá)28%。 (2)含水量從5%15%之間時(shí)隨著含水量的增加,壓實(shí)度增大。含水量大于15%以后,含水量越大,壓實(shí)度越小。 (3)碾壓遍數(shù)在初期28遍,碾壓影響較大,大部分近似線形關(guān)系,12遍以后趨于穩(wěn)定甚至無(wú)變化。 (4)試驗(yàn)表明壓實(shí)層表面松散,在施工下層時(shí)能有效的恢復(fù)甚至增大。 (5)砂土的標(biāo)準(zhǔn)干密度:重型擊實(shí)與相對(duì)密度法比較接近,但考慮今后施工時(shí),大面積取砂時(shí)泥土含量增加影響,統(tǒng)一采用重型擊實(shí)法確定最大干密度,不宜采用振實(shí)法。 (6)含水量測(cè)定方法表明微波爐法測(cè)定的數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確,而且時(shí)間短,適用做砂土檢測(cè),但應(yīng)采用瓷器皿盛土不得使用金屬盒。 (7)采用大容積1000cm3環(huán)刀測(cè)壓實(shí)度具有快速準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),可做為填砂路基的檢測(cè)方法。 (8)砂的含泥量控制在6%以內(nèi),對(duì)路基不會(huì)造成大的影響,在砂場(chǎng)出現(xiàn)的淤泥團(tuán),絕對(duì)禁止運(yùn)到