高速公路軟土地基填筑粉細(xì)砂施工工藝總結(jié)

1高速公路軟土地基粉細(xì)砂路堤填筑施工工法省仙桃市境內(nèi)，屬江漢沖擊平原區(qū)，原長江泛濫致使該平原湖汊發(fā)育，原河、陸、湖交叉演變，區(qū)內(nèi)河渠縱橫交錯(cuò)，湖塘眾多，不斷形成以河湖相、湖相為主的軟土，局部為河灘沖積與沼澤沉積,由于公路穿越江漢平原湖區(qū),因此軟土在本路線內(nèi)廣泛分布,且厚度很大。本合同段的施工起訖里程為k146+390~k152+877，線路總長6.49km；其中路基段施工里程為k150+053~k152+877。整個(gè)路基地段均處于軟土地段。據(jù)此不良地質(zhì)情況，本路段沿線路基基底廣泛采用粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基處理加固措施，以確保路基整體施工穩(wěn)定.本段路基填筑數(shù)量約50萬立方最大填土高度為7。2m.原設(shè)計(jì)路基填土施工全部為5~6%石灰改良土。和農(nóng)田，設(shè)計(jì)取土場取土深度在1m以下以后均為淤泥質(zhì)土，無法利用,且表層土(即原地面以下1m范圍內(nèi))的天然含水量大都在35％以上，雖及時(shí)進(jìn)行摻灰改良但施工周期很長(每層土的施工周期在20天以上)，嚴(yán)重制約目標(biāo)工期,導(dǎo)致軟土路基的預(yù)壓沉降時(shí)限也難以保證.為此，同建設(shè)指揮部、設(shè)計(jì)院等相關(guān)部門協(xié)商后最終確定：將我合同段路基段路堤填筑材料變更設(shè)計(jì)為路基中離層和貫通整個(gè)路基斷面的50cm厚粉細(xì)砂反濾層的聯(lián)合處理施工方案。在進(jìn)行粉細(xì)砂路堤的試驗(yàn)路段施工后,確立了有關(guān)粉細(xì)砂和石灰包邊土填筑的最大干密度、最佳含水量、最大松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)械設(shè)備組合等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。經(jīng)試驗(yàn)檢測,壓實(shí)度等主要技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。成功解決本路段工程施工進(jìn)度和工程質(zhì)量難以保證的一系列問題，目前已在施工現(xiàn)場展開大面積施工。相臨標(biāo)段也采取此種施工工藝進(jìn)行路基填筑施工。經(jīng)湖北省交通廳、建設(shè)指揮部等有關(guān)專家在施工現(xiàn)場進(jìn)行綜合鑒定，工程施工質(zhì)量和施工工藝符合相關(guān)規(guī)范、規(guī)定要求，可以指導(dǎo)今后的類似高等級(jí)公路路堤填筑施工.通過施工經(jīng)總結(jié)形1、可以充分利用現(xiàn)有的路基通用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行粉細(xì)砂路堤填筑施工，施工工藝成熟、簡單、易行，便于現(xiàn)場施工操作.質(zhì)量檢測也可以利用常規(guī)檢測方法進(jìn)行，所施工完成的填砂路堤質(zhì)量較好,路堤壓縮變形很小,承載力很高。2、利用粉細(xì)砂填筑路堤，可以節(jié)省大量取土用地，對(duì)公路沿線的原設(shè)計(jì)取土場基本沒有開挖利用，路堤包邊土在離主線較遠(yuǎn)的坑塘附近進(jìn)行取土摻灰拌和，節(jié)約了土地資源。3、必須利用公路沿線地表水或采取就地利用地下水的方式在粉細(xì)砂填筑精平完成后進(jìn)行水密灌水,粉細(xì)砂在飽和水狀態(tài)下帶水碾壓，效果更加理想。本工法適用于高等級(jí)公路路堤填筑施工。(一)工藝原理粉細(xì)砂原材料來源于流經(jīng)本路段的漢江河灘沖積堆積形成粉細(xì)砂砂灘，經(jīng)試驗(yàn)檢測為粉土但粉細(xì)砂在干燥狀態(tài)下是一種松散體,基本無粘聚力。使用振動(dòng)壓路機(jī)在干燥狀態(tài)下很難壓實(shí)，碾壓后仍然處于松散狀態(tài)。但其在注入飽和水后砂體本體強(qiáng)度明顯提升，且穩(wěn)定性很好，水密后及時(shí)利用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行帶水碾壓,碾壓至無明顯痕跡時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度等技術(shù)指標(biāo)檢測.由于粉細(xì)砂碾壓施工前，須注水水密才能進(jìn)行帶水碾壓，根據(jù)變更設(shè)計(jì)要求，在填筑之前對(duì)軟基處理完成后，然后在軟基頂面鋪筑50cm厚6%石灰土隔離封閉層，待該層土體成型板結(jié)有后及碾壓成型后內(nèi)部水體的自然排出。在粉細(xì)砂及其底部50cm石灰土的高度范圍內(nèi)采用干砌和漿砌片石的處理方式進(jìn)行防護(hù)處理，防止路基邊部粉細(xì)砂的流失，直接影響其頂面石灰包邊土的圖1粉細(xì)砂路堤填筑橫斷面示意(二)工藝流程(見圖2)粉細(xì)砂填筑路堤的施工工藝基本與普通填土路堤施工工藝相類似,即也采用“四區(qū)段八流程”的施工方法，由于粉細(xì)砂遇水飽和后極易流失且必須對(duì)底層石灰土隔離層和粉細(xì)砂反濾層進(jìn)行防護(hù)的特殊要求，其施工工藝在整平、碾壓、填筑等方面基本相同，只是在做底層隔離層、反濾層的防護(hù)方面同普通路堤填筑有不同之處;其次，在反濾層以上填筑石灰改良土包邊時(shí)，必須在包邊土填筑碾壓完成之后對(duì)其里側(cè)的松散部分掛線修整至密實(shí)位置，再行填筑粉細(xì)砂施工。下圖為本項(xiàng)目底層填砂路堤施工工藝流程圖，第二層及其以上部分在本工藝流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行部分工序土工試驗(yàn)施工準(zhǔn)備(三)施工要點(diǎn)1.原地面基底清理、整平粉細(xì)砂試驗(yàn)清理草皮、表土施工前，首先在所要施工路段施測路線中線、邊線,并按照設(shè)計(jì)圖紙要求預(yù)留30~50cm的一定寬填范圍，然后將路基寬度范圍內(nèi)的腐質(zhì)土、雜草、樹根等雜物及原地面以下30cm深度的表土清理出施工現(xiàn)場(此部分廢棄土可以作為后期綠化使用).對(duì)于底軟基路段施工要求,必須在采取粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基處理加固處理完成后，才能按照設(shè)計(jì)要求將50cm厚石灰土隔離層分3層填筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，用重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓至規(guī)定壓實(shí)度要求，同時(shí)達(dá)到2~4％的橫坡度要求，以利于粉細(xì)砂水密后水體的自然排出.軟基處理施工2。鋪筑底層粉細(xì)砂反濾層50cm粉細(xì)砂貫通整個(gè)施工斷面，利用推土機(jī)初平、平地機(jī)精平的方式進(jìn)行施工，并達(dá)到2~4%的橫坡度要求，然后對(duì)粉細(xì)砂注水(注意:在注水的同時(shí)利用編織帶裝粉細(xì)砂堆碼在粉細(xì)砂兩側(cè)的度。3.石灰包邊土施工裝運(yùn)粘土包邊粘土填筑完成的石灰土挖掘機(jī)裝車、自卸車運(yùn)輸、推土機(jī)初平、平地機(jī)精平、人工合補(bǔ)的方式進(jìn)行包邊土m掛線清除)，同時(shí)確保石灰包邊土和粉細(xì)砂結(jié)合部的壓實(shí)度必須相互重疊壓實(shí)并緊密垂直相接。4。底層粉細(xì)砂反濾層邊部防護(hù)施工推土機(jī)粗平根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)50cm厚石灰土隔離層及其頂部50cm的粉細(xì)砂貫通反濾層邊部防護(hù)采用粉細(xì)砂注入水2壓實(shí)檢驗(yàn)3g，具體防護(hù)結(jié)構(gòu)簡圖見圖一示意。應(yīng)注意,此項(xiàng)防護(hù)工作應(yīng)盡早安排施工，防止堆碼砂袋長時(shí)間風(fēng)化破損后，在后續(xù)頂部粉細(xì)砂路堤注水施工時(shí)，致使砂子流出路基本體之外，影響反濾層濾水效果和頂部包邊土施工安全和施工質(zhì)量.5.粉細(xì)砂的運(yùn)輸、攤平和整平河灘采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)進(jìn)行裝車，采用8~12t自卸汽車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(應(yīng)注意：在粉細(xì)砂運(yùn)到所要施工路段過程中，為有效控制粉細(xì)砂填筑數(shù)量、攤鋪厚度、后場各施工作業(yè)面上砂數(shù)量和便于成本管理，每車必須進(jìn)行過磅和回皮稱重，也有利于試驗(yàn)室的隨時(shí)檢測和相關(guān)含水量、天然容重等參數(shù)進(jìn)行同步校核)，運(yùn)輸至所需施工路段的粉細(xì)砂,按照試驗(yàn)路段確定的松鋪系數(shù)和每車粉細(xì)砂運(yùn)輸數(shù)量計(jì)算卸車停放間距，攤鋪直接采用大功率推土機(jī)進(jìn)行初平，然后用平地機(jī)進(jìn)行精平，精平過程中應(yīng)隨時(shí)檢查其頂面標(biāo)高、平整度、橫坡度是否符合要求(特別在路基93、94分區(qū)施工時(shí)應(yīng)該更加進(jìn)行注意控制)，以防止在注水過程中局部坑洼處積水嚴(yán)重，在碾壓過程中出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。粉細(xì)砂的初平和精平施工比普通土要容易很多。(必須注意:須嚴(yán)格禁止各類運(yùn)輸車輛在已經(jīng)鋪筑碾壓成型完成的粉細(xì)砂頂面急剎車或突然調(diào)頭，以免對(duì)下層粉細(xì)砂造成擾動(dòng)和破壞.在對(duì)上層運(yùn)輸粉細(xì)砂之前，如果需要,對(duì)下承層頂面灑水,防止砂層頂面出現(xiàn)陷車現(xiàn)象)6.包邊土和粉細(xì)砂含水量控制石灰包邊土的含水量控制按照常規(guī)施工檢測控制方法進(jìn)行施工控制,在石灰土混合料的含水量略大于最佳含水量的2~4%左右時(shí)進(jìn)行碾壓控制.這里就不再詳細(xì)贅述,重點(diǎn)對(duì)粉細(xì)砂的含水量施工控制方面進(jìn)行闡述。從試驗(yàn)室的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)顯示，漢江粉細(xì)砂的天然含水量在6%左右,從擊實(shí)試驗(yàn)的最大干密度和最佳含水量的關(guān)系曲線來看，在粉細(xì)砂含水量達(dá)到14.6%時(shí)，干密度最大，達(dá)到1.62g/cm3。圖3粉細(xì)砂最大干密度與最佳含水量關(guān)系曲線圖從現(xiàn)場實(shí)際施工情況反映，粉細(xì)砂材料自身保水性很差,也就是其泄水速度非?？欤亢艽?所以說碾壓過程時(shí)的最佳含水量控制是非常重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由此考慮在利用周圍水源保水性很差的因素影響并結(jié)合設(shè)計(jì)方面要求，在實(shí)際施工操作過程中對(duì)粉細(xì)砂進(jìn)行飽和水注入水密施工后，然后再使用大噸位重型壓路機(jī)開始帶水施工碾壓至規(guī)定壓實(shí)度(碾壓結(jié)束時(shí)，其實(shí)際含水量略大于最佳含水量的4~6％)，。在壓路機(jī)帶水碾壓過程中,粉細(xì)砂表層會(huì)出現(xiàn)明顯的濺水現(xiàn)象,壓實(shí)很容易達(dá)到規(guī)定要求,且表層也非常密實(shí)。在進(jìn)行規(guī)模粉細(xì)砂路堤填筑施工時(shí),應(yīng)注意以下兩個(gè)方面問題：(1)在下層粉細(xì)砂填筑碾壓完成后，再次上砂之前，必要時(shí)對(duì)下層粉細(xì)砂表面灑水,防止頂面受其保水性差和風(fēng)吹砂化而松散并影響上層的順利填筑(2)在填砂路堤質(zhì)量檢測方面,受材料保水性很差和表面風(fēng)吹等因素影響，在已經(jīng)碾壓成型的填砂路堤表面會(huì)仍然存在5~10cm左右深度不同的松散層。所以在檢測填砂路堤壓實(shí)度時(shí)，設(shè)計(jì)要求對(duì)下層進(jìn)行檢測控制，而表層則不予以檢測。如此周而復(fù)始循環(huán)進(jìn)行檢測石灰包邊土的碾壓控制和普通石灰土控制完全一致，因受包邊寬度限制，在碾壓過程中應(yīng)注意碾壓到邊和壓實(shí)機(jī)械安全控制。現(xiàn)主要將粉細(xì)砂碾壓控制要點(diǎn)闡述如下：粉細(xì)砂的壓實(shí)度與其松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、機(jī)械設(shè)備組合、材料注水是否飽和、是否在帶水相成，厚度過大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；厚度過小,不但浪費(fèi)機(jī)械費(fèi)用，而且表層也難以壓實(shí)成型,也達(dá)不到4試驗(yàn)檢測和相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)對(duì)填砂路堤的粉細(xì)砂機(jī)械設(shè)備組合，壓實(shí)機(jī)械采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工，要求在施工時(shí)(2)對(duì)松鋪厚度控制在50cm左右的填砂路堤，在使用自重18t以上壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)采用以下壓實(shí)組合可達(dá)到不同的壓實(shí)要求:(3)本項(xiàng)目只在路堤以下部位使用粉細(xì)砂填筑(94區(qū)以下)，路床96區(qū)仍然采用石灰土和開山毛渣等材料進(jìn)行施工.8.雨季填砂路堤施工控制雨季來臨時(shí)，對(duì)填砂路堤施工影響不大，但是必須在雨季保持施工便道排水暢通，能做到車機(jī)械設(shè)備組織按照一個(gè)施工作業(yè)面配備。序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量(臺(tái))備注1推土機(jī)T140-122平地機(jī)PY160B13壓路機(jī)YZT1824挖掘機(jī)EX220258~12T0六、勞動(dòng)組織(見表2)施工人員配備按照兩班作業(yè)制進(jìn)行組織安排.序序號(hào)工種人數(shù)(名)主要工作內(nèi)容備注1負(fù)責(zé)人2施工組織協(xié)調(diào)2工班長2現(xiàn)場施工組織協(xié)調(diào)3機(jī)械司機(jī)推土機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)、挖掘機(jī)司機(jī)4汽車司機(jī)自卸汽車司機(jī)、運(yùn)送粉細(xì)砂5技術(shù)人員2技術(shù)指導(dǎo)、旁站6測試人員6測量放樣、試驗(yàn)檢測7普工平整包邊土、各類人工輔助性工作表3填砂路堤質(zhì)量控制項(xiàng)目、頻率和控制標(biāo)準(zhǔn)序序號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測頻率檢測方法1含水量在允許范圍內(nèi)隨時(shí)測定烘箱法2外觀無明顯輪跡,無軟彈、濕軟現(xiàn)象發(fā)生全面隨時(shí)觀察3填筑厚度符合規(guī)定挖坑檢查4壓實(shí)度符合規(guī)定灌砂或水袋法5包邊土寬度不小于設(shè)計(jì)尺量5(2)填砂路堤檢驗(yàn)實(shí)測項(xiàng)目控制要求見表4.表4填砂路堤檢驗(yàn)實(shí)測項(xiàng)目控制要求檢檢測頻率檢驗(yàn)儀器和方法每200m4處灌砂法(水袋法)m水準(zhǔn)儀m經(jīng)緯儀m尺量序號(hào)實(shí)測項(xiàng)目1壓實(shí)度(％)2彎沉值(0.01mm)3縱斷高程(mm)4中線偏位(mm)5寬度(mm)6平整度(mm)7橫坡(%)8邊坡(％)規(guī)定植或允許偏差符合規(guī)定要求符合設(shè)計(jì)要求+10,—1550mm不小于設(shè)計(jì)不陡于設(shè)計(jì)(1)必須采取行之有效的施工手段和防護(hù)措施，對(duì)粉細(xì)砂攤鋪完成后要及時(shí)注水，防止造成沙塵飛揚(yáng)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染。(2)對(duì)已經(jīng)施工完成到94頂?shù)奶钌奥返淌┕^(qū)段應(yīng)盡快安排96區(qū)路床石灰土封頂層施工,以免長期受風(fēng)雨侵蝕,確保填砂路堤整體施工質(zhì)量和施工安全。對(duì)本項(xiàng)目來講，采用填砂路堤施工取代普通路基石灰改良土施工，不僅從施工進(jìn)度上可以保證總體工期需要,也