填石路基试验段方案要点.pdf

- 1 - 填石路基试验段施工技术方案 一. 工程概况 K50+860K51+370 段为填石路基，该段填石方为28.47 万 m3 。最 大的路基填筑高度为15.35 米，利用石梯岭隧道弃渣和K50+701 K50+860段路堑爆破开挖出来石方作为路基填料，在路基大面积施工 前，按照监理的要求，先铺试验路段。以了解路基土的工作性能，机 械组合对路基施工的有效性， 验证路堤施工的工艺， 确定适宜的填土 松铺厚度和相应的碾压遍数， 最佳的机械配套和不同机具压实填料的 最佳含水量。试验路施工成功后，应编写试验路施工总结，以指导本 施工段路基填筑施工。 本施工队填石路基试验段选在K50+980 K51+080 段，长度为 100m ，通过试验段总结填石路堤的最佳机械配置和施工参数，以此来 指导填石路基的施工。 二. 试验路段的施工目的 在满足工程质量的前提下， 通过路基试验段来确定填石路堤施工 工艺流程、填石路堤压实功率、碾压速度、压实遍数，松铺厚度。 质量检测方法：通过最后振动碾压两遍后采用水袋法测定孔隙率来确 定填石路基的施工工艺参数； 同时观测到压实层顶面稳定， 不再下沉， 无轮迹；在施工过程中用沉降差、水袋法两种办法来确定碾压遍数。 三. 试验安排 试验段计划开始时间：2009年 7 月 15 日 试验段计划完工时间：2009年 8 月 5 日 四. 施工准备 - 2 - （一） 、主要人员配备 序 号姓名职务备注 1 游秋波施工队长 2 肖瑜技术负责人 3 李红军质检负责人 4 张晓军测量负责人 5 陈茂荣试验负责人 6 向国画质检工程师 7 孙宝测量工程师 8 王国红施工员 9 林承彩施工员 （二） 、机械设备配备 序号机械名称规格型号单位数量 1 挖掘机CAT-320C 台3 2 装载机夏工 ZL-50C 台1 3 压路机HAMM20 台1 4 自卸汽车AH3262 台6 5 洒水车5t 台1 6 空压机VY40-7 台2 7 风钻YT-26 把2 - 3 - 五、路堤填筑石方试验段的施工方法、施工工艺、施工技术方案 1、路堤填筑石方试验段的施工方法： 路堤填筑石方试验段按常规的四区段、八流程水平分层法施工。 四区段即：填石区段、平整区段、碾压区段、检测区段； 八流程即：施工准备与测量放线、基底处理、分层填石、摊铺平 整、碾压夯实、检验签证、路基整修、边坡整修。 2、路堤填筑石方施工工艺流程如下： 合 格 分层填筑 摊铺平整 振动碾压 检测签认 路基成形 路基整修 中间交工 填石区段 平整区段 碾压区段 检测区段 填料粒径控制 铺填厚度控制 碾压遍数控制 层面平整、石块紧密，振碾无沉 测量中线、宽度、高程 检测线性、纵坡、边坡 测量放样 场地清理 基地处理 试验路段 填料装运 填料准备 填料检验施工机具准备 不 合 格 - 4 - 3、路堤填筑石方试验段施工技术方案 (1) 填筑路基施工测量放样： 根据监理工程师复测批准的控制导线网点和水准点，依照施工 设计图的路线坐标位置， 放出路基范围边线， 测量原地面高程及横断 面。 (3) 路基填筑石方技术标准： 根据永蓝高速公路招标文件及施工设计图纸等文件要求，路基填 筑石方施工技术标准为交通部 公路路基施工技术规范 (JTJ033-95) 和公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1-2004)。 (4) 路基填筑石方试验段拟采用的技术要求和技术参数： a、用于填石路堤的石料强度不小于15Mpa 。 b、用于填石路堤的石料最大粒径不超过层厚的2/3 。 c、拟采用 40cm 、50cm 、60cm两种松铺厚度进行碾压对比试验。 d、施工过程采用分层填筑、分层压实的施工方法。 e、碾压机械及压实遍数：自重20t 自行式振动压路机静压1 遍、 - 5 - 弱振 1 遍、用 20t 自行式振动压路机强振4 遍、再静压 1 遍。 f 、碾压频率 30Hz，碾压速度控制在2.0-5.0Km/h 左右。 g、压实度检测拟采用沉降法，为验证沉降密实度是否存在偏差， 在试验段中局部取点进行水密法(灌水法 ) 的压实度检测。 h、压实沉降差平均值小于5mm ，标准差小于或等于3mm 。检测频 率为每 2000 不少于检测 8 点，在压实面积不足100 时至少检测 4 点。 (5) 试验段施工顺序 拟将 60cm松铺厚度放在最下层 ( 即 93 区内) 先进行试验，如检测 达不到压实度要求， 可增加碾压遍数直至合格， 如通过增加碾压遍数 还不能达到要求，则返工， 并取消该松铺厚度，从而保证填石路堤的 质量。 为了能尽快获得试验数据，每种不同的松铺厚度进行二至三层的 试验。在每层摊铺、碾压后及时检测，并将各项施工、检测试验数据 详细记录，并对试验所取得的数据进行总结对比分析，以调整确定上 一层填筑的各项指标， 一般在正常情况下进行两次调整后就不需再调 整试验。当摊铺厚度、碾压遍数、沉降差这几项指标稳定后，即可整 理试验段资料和编写试验总结报告。选择经济、合理、适用的填石路 堤施工方案指导本队全线其他施工段填石路堤的施工。 - 6 - (6) 试验段施工技术工艺方案： 边坡码砌 根据设计图纸设计要求，填石路堤的边坡为全坡面干码砌，路床 顶面以下 8m内采用 1：1.5 的坡率、码砌层顶厚度为1m的大块石码 砌；填筑高度大于8m ，则路床顶 8m以下采用 1：1.75 的坡率、码砌 层顶厚度为 2.0m 的大块石码砌。边坡坡面可采用台阶式的码砌。其 先填后码砌、先码砌后填筑的施工工艺方法如下： a、采用先填筑后码砌的方法：即每填筑一层时，对其边坡码砌一 层，或在路基填筑两到三层时再进行码砌。开始码砌之前先测出坡脚 边线，挖码砌基坑，再码砌0.5-1.0m 高度的基础。为防止边坡码砌 时翻动石块， 使已压实的路堤松动存在薄弱松散带，从而影响路基填 筑质量。所以在码砌施工时，要求码砌石块尽量紧贴、密实，在有空 洞处须用细小石块塞紧， 不得产生空洞和松动， 砌块间承力接触面稍 微向内似斜。最后在每层顶面码砌与填筑层交接带处的空隙里填入石 渣、石屑，再以压力水将石屑冲入空隙中， 再用压路机来回弱振二遍。 b、采用先码砌后填筑的方法：采用先码砌后填筑的方法，可避 免码砌与填筑层之间不存在松散层，其具体施工工艺方法是测出路基 坡脚线，挖码砌基坑，码砌基础，基础以上部分砌成梯形，高度与每 填筑层厚度相同， 码砌顶面预留成高低不平面， 保证上层码砌时能很 好的嵌入咬合。先码砌成墙，再摊铺石料，使铺填石料与已码砌边坡 - 7 - 之间紧密咬合，振动碾压时，相互嵌入挤密。 路基填料的装运 填石路堤材料采用路堑开挖爆破的石质均匀、未风化、强度符合 要求的石料， 运料采用挖掘机配合大型自卸汽车进行，装料时应将超 过粒径限制的大粒径石块拨到一边，尽量使填料混合均匀， 避免粗粒 径过分集中。 逐层填筑时， 应根据现场实际情况先安排好石料运输线 路，专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料。 堆料及整平 路堤填筑石方采用分层填筑方式施工，一般分为机械作业和人工 作业两种方法， 我们将采用机械作业的施工方法，拟在摊铺路堤填料 施工过程中采用渐进式摊铺法进行施工，渐进式摊铺法就是运料汽车 在路堤上先两侧、 后中间逐渐向前卸料， 边摊铺厚度根据边坡码砌厚 度或拟定的松铺厚度桩进行控制整平，个别不平处应铺以人工用细石 块、石屑找平，确保每层表面相对平顺，有利于碾压施工。 当石块级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间的空隙较大时， 可于每层表面的空隙里面扫入石渣、石屑等细集料， 再以压力水将细 集料冲入下部，反复数次，使空隙填满。 当采用人工进行摊铺施工， 铺填粒径 25cm以上石料时， 应先铺填 大块石料，大面向下，小面向上 ( 在同一位置，大粒径石块不能重叠 - 8 - 堆放) ，摆平放稳，再用小石块找平，石屑塞缝，最后压实。人工铺 填块径 25cm以下石料时，可直接分层摊铺，分层碾压。 碾压方法 填石路堤碾压时应特别注意碾压的方法和方式，因为填石路堤由 于粒料之间没有粘聚力，它主要是靠填料之间相互镶嵌、紧密咬合， 达到足够大的摩阻力来抵抗路基变形，所以必须采用重型( 大吨位 ) 振动压路机进行碾压施工。对双向横坡路基，先两侧后中间，先压两 侧主要是不致使石块向边坡方向推移，而后压中间主要是使中间石块 由于受到两侧压紧石块的限制而易于压实。对于小半径曲线段， 需从 内侧向外碾压。遵循先慢后快的原则进行，保证石块之间紧密咬合， 前后相邻的两区段重叠1.01.5m 进行压实，达到填石路堤所需的密 实度。 填石路堤的压实可按初压、复压、终压三个阶段进行，采用先静 压、再弱振、后强振的渐序加振的方式。在填料基本整平后，用一台 压路机从两侧开始向中间然后再由中间向两侧逐渐错轮碾压，且每次 错轮时重叠应不少于轮宽的1/3。 初压的目的是整平和稳定路堤表层的填石料，为复压创造有利条 件，是压实的基础。初压先用自重20T振动压路机静压 1 遍，然后弱 振 2 遍，碾压速度控制在2.0 4.0km/h 左右。在初压 (静压) 的第一 遍后，应对碾压后的路堤表层进行找平检查，对于局部低洼或有明显 - 9 - 空洞、空隙处，用人工补充细料石渣、石屑平整后再进行弱振碾压。 如有个别石块凸起， 应使用工具将凸起的石块凿除或打碎，以防凸起 石块顶起压轮贺空，造成局部无法压实。 复压的目的是使填筑的石料密实、稳定、成型，填石路堤的密实 程度取决于这一道工序。 因此必须与初压紧密衔接， 用 20T振动压路 机碾压 4 遍，碾压速度控制在3.05.0km/h 之间，碾压频率 30Hz。 复压的最终结果使石料之间的空隙充填密实，满足压实度的要求。 终压的目的是消除轮迹，最后形成平整的压实面。终压应紧跟在 复压后进行，终压也采用20T压路机以静压方式碾压1 遍 施工质量的控制和检测方法 施工质量主要由施工工序配合质量检测进行控制。在各个施 工工序中，特别是对填料最大粒径、压实厚度、压实遍数、压实沉降 差等，严格按规定要求进行控制， 在施工中技术人员要详细记录每层 填料的粒径，供监理随时查证。 由于填石路堤压实度的判定方法，目前国内外各种规范尚无统一 的规定，根据路基的作用，即当压实层顶面稳定，不再不沉，无明显 轮迹时，判定为密实状态。 因为石块本身是不能压缩的，只要石块之 间大部分的缝隙已紧密靠拢， 当 20T 以上重型压路机通过时， 路堤可 达到稳定不再有下沉的轮迹。 根据这一原理， 我们认为沉降与压实度 两个指标都能反映出施工质量的好坏，因此拟在填石路堤试验段施工 - 10 - 中采用压实沉降差法来测定压实度。为验证压实沉降差控制压实度的 准确性，再布置个别点铺以水密法检测压实度，具体操作方法如下： a、钢质垫块法 首先在压实的路堤上纵向布点，布点间距和位置应根据路基试验 段施工平面布置图而定。 在每一填筑层平整好后依图尺寸要求布好点 位，用红漆做醒目标记。在没碾压之前用水准仪测量高程，为减少误 差，准备一块20×20×2cm 的钢质垫块，放置在测点上。然后根据 上述碾压方法和要求对填石路堤填筑层进行压实，在第1 遍静压和 2 遍的弱振碾压后应在原测点位置再测量一次，计算碾压后各测点标高 与碾压前相应测点标高的差值，即为测点的压实沉降差。 随后压路机 每压一遍，就测量一次，并计算一次压实沉降差。当压实沉降差平均 值小于 5mm，标准差不大于3mm，可认为路基已被压实。检测频率 为每 2000m 2 检测 12 点，在压实面积不足200m2时至少检测 4 点。 b、 钢球测定法 钢球测定法的布点方法和要求同钢质垫块法，在每填筑层平整好 后依图尺寸要求布好点位，在选中的每个点上埋置一个钢球（ 100mm），钢球应露出松铺面23cm，压路机每压一次后，测量出 每个点上钢球的标高， 计算碾压后各测点标高与碾压前相应测点标高 的沉降差值，当钢球的沉降差平均值小于5mm，标准差不大于 3mm， 可认为路基已被压实。 - 11 - 检测频率同钢质垫块法。 由于钢球的刚度足够强，压路机的碾轮与钢球始终保持的是点接 触，钢球的变形量可以忽略不计，因钢球的误差较小且沉降值较为真 实的反映了路基的沉降值， 可以作为判定压实度的依据， 该法检测简 单明确，可操作性强，所以拟采用钢球测定法。 为验证填石路堤采用压实沉降差检测压实度，能否达到路基施工 规范所要求的压实度标准， 所以我们拟在试验段中再局部取点铺以水 密法(灌水法 )检测压实度。其水密法(灌水法 )检测压实度的具体操作 方法同填土路堤灌砂法检测压实度。检测点布置和检测频率视现场情 况而定。 除初测的原始标高外，应将每次测量结果和水密法( 灌水法 ) 的压 实度结果进行汇总分析， 便可得出该填石路堤的松铺系数和最佳压实 遍数，并绘制出压实遍数与相对应的填料沉降量关系图。 六、试验段沉降观测技术方案 试验段因填筑高度均大于10m ，可按高填方路基施工技术控制。 原地面随着填石路堤高度的不断增加，荷载也在不断的增加， 所以高 填方路基基底必然产生在填石重力作用下的沉降，但原地面地质结 构、结构层厚度不同，其沉降值也有所不一样。另外高路堤也难免存 在自身重力或压实度不均匀等其它因素造成的沉降变形，具体沉降和 变形数值，应通过埋设沉降观测监控点进行观测监控。 - 12 - 沉降观测原理为：在不同的观测监控点竖直埋置一根导管（用钢 管制作） ，导管下端设置混凝土底座， 在导管内竖直放一根自由导杆， 导管下端和另一混凝土底座相连并与所要观察的位置平齐，管和导杆 上端伸出路面顶适当高度以便于观测。在填筑过程中或填筑完成后， 定期对各观测监控点的导杆端进行水准观察测量, 记录其原始高程， 通过导杆长换算， 计算出各观测监控点最终沉降值。并将最终沉降值 结果进行汇总分析，为今后路面结构层施工及路基施工提供技术依 据。具体沉降观测方案另外编制上报。 七、施工注意事项 1、在施工时需考虑或通过观察填石路堤的全过程，随填筑层数的 增加，荷载不断加大，其边坡坡度是否与设计一致，如果不一致，需 分析其发生的原因。 然后根据实际情况采取相应的措施，保证其边坡 达到设计要求。 2、在施工时还需考虑填石路堤的稳定性，因填石路堤属半刚性路 基，当原地面差异沉降不断发展时，其左右幅不均匀沉降超过一定的 范围时，路堤内部产生的剪应力超过填石路堤极限抗剪应力时，路堤 左右幅发生上下错动，即剪切破坏，其剪胀效应导致边坡鼓胀。 3、填石路堤的填料如其岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分 层或分段填筑。 禁止两种岩性强度相差过大的填料混填，因为在同能荷载作用下， - 13 - 容易造成路基的不均匀沉降，而形成病害。 4、 每一填筑层施工完成自检报经监理验收合格后，测量人员布 点进行第 1 次测量，做好测量记录。 6、 在上一层进料完毕， 待人工和推土机初平后， 进行第 2 次测量， 并与第 1 次测量结果对比，计算出填石松铺糸数. 八、质量保证体系及措施 1、四级质量管理 为了保证本试验段工程质量，在施工中，严格采取三级质量管理 体系，建立全面质量管理机构， 成立以队长及技术负责人为首的各部 门负责人和有关人员参加的全面质量管理小组，队部设有专职的质检 工程师任自检负责，质检组全面负责工程质量控制。 2、增加质量意识 从思想上、组织上和工作质量上保证工程质量，组织生产施工人 员进行全面质量管理教育，树立“质量第一，信誉第一”的思想，明 确奋斗目标， 增强质量意识。 对队部的工程技术人员明确其分工与岗 位职责，做到各负其责，认真完成本职工作，相关环节积极配合，从 组织上落实质检，质检人员和技术人员定岗定位，落实“各级人员质 量负责制”，实行“ TQC”管理，成立以施工队长为组长，质检工程 师为副组长，施工员为组员的“QC”小组，把人员的自身利益及经 济效益和质量挂勾，以工作质量保证工程质量。 - 14 - 3、质量保证管理措施 （1）以质量第一为指导思想 在质量和进度以及成本相矛盾时，以质量第一为指导，做到质量 和进度有机结合，保质保量地按时完成工程。 （2）认真执行质量管理制度 运用全面质量管理理论和管理方法，加强质量全面管理，把技术 交底制，质量自检、互检、专检制，实行质量一票否决权，安全质量 检查评比奖罚制，验工计价质量签证制，分项工程质量评定制，质量 事故（隐患）报告处理制等行之有效的质量制度落实到施工活动中， 贯穿全过程，搞好质量控制，确保工程一次合格，一次成优。 （3）认真执行技术交底制度 在每项工程施工前，技术主办和现场自检监理要对施工员、质检 员进行全面的技术交底，交代本项工程的特点、工艺、技术、质量的 难点和具体要求，切实抓好典型、重点、难点工程，认真组织施工技 术人员熟悉图纸， 资料和有关技术规范及工程质量意识，使每个施工 员和管理人员都明白自己的岗位职责和要求达到的质量标准，使用先 进的技术及施工工艺，从而取得高效优质的工程。 （4）坚持用科学的数据指导施工 使用全站仪、经纬仪、水平仪等检测设备，加强测量和检测工作， 保证结构尺寸和工程质量达到设计要求。 做好施工现场自检工作及试验工作，在开工前必须由试验室进行 原材料的试验， 杜绝使用不合格的填筑材料， 凡不合格的填筑材料一 - 15 - 律禁止运进场。以试验数据指导施工。 （5）严格工序控制 严格把好各分项、分部工程及各工序交接的质量检测、验收关， 并严格按质量监理签证程序，凡不符合质量要求的工序或施工项目， 必须坚决返工，直至符合标准要求为止。 对于工程中出现的技术问题， 现场施工负责人应组织有关人员研究，及时与有关部门取得联系， 认 真听取各单位意见， 更加详细领会设计意图及对工程的质量要求，诚 恳地接受监督、检查、指导，及时地解决问题以提高工程质量。 （6）加强人员管理 对施工流程不熟悉、工艺不清楚的个别人员加以强化训练，届时 不能胜任本职的工程人员坚决予以撤换，对责任心不强的技术人员、 施工人员坚决予以撤换，以保证工程能按时优质完成。 （7）坚持施工标准 要求所有施工人员做到“三检”、“四按”、“五不准” 三检自检、交接检、专业检。 四按按图纸、按规范、按标准、按工艺。 五不准方案不合理不准开工；土石方不试验不准上路；材料 不合格不准进场； 上一工序不合格不准进入下一工序；达不到质量标 准不准验收计量结算支付。 - 16 -