路床水泥土试验段施工方案.docx

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路床水泥土试验段施工方案

郑州至民权高速公路开封至民权段

路基路床水泥土试验段施工方案

编制

审核

批准

路桥华祥国际工程有限公司河南开民高速二分部项目部

2014年8月

一、编制依据及原则..................................................1

二、工程概况........................................................1

三、地质、水文情况..................................................2

四、施工准备工作....................................................2

五、资源投入及质量标准..............................................3

六、水泥土施工工艺流程及施工方法....................................7

七、质量保证体系及保证措施.........................................14

八、安全保证体系及保证措施.........................................16

九、环境保护、水土保持保证措施.....................................19

十、冬、雨季施工防护措施...........................................20

路基路床水泥土施工方案

一、编制依据及原则 

（一）编制依据

1、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）

2、《公路路基路面现场测试规程》（JTJ059-2005）

3、《公路土工合成材料试验规程》（JTGE60-2008）

4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

5、《公路土工试验规程》（JTJE40-2007）

6、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）

7、两阶段施工图设计

8、《施工标准化管理实验细则》路基篇

9、公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验；

10、相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。

（二）编制原则

1、根据工程实际情况，制定切实可行的施工方案，确保施工目标的圆满实现；

2、合理布置施工现场，尽量减少工程消耗，降低生产成本；

3、积极采用、推广新工艺、新设备、新技术和新材料，增加产品的科技含量；

4、采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织施工，进行有序、均衡、连续的施工。

二、工程概况

（一）工程简介

本合同段为郑州至民权高速公路开封至民权段No.2合同段。

本合同段位于商丘市民权县境内，西起茅草河，即开封市和商丘市分界河流，东至民权县城西南设互通式立交与境内连霍高速公路衔接，即龙塘互通终点处。

起点桩号K32+030，终点桩号K47+969.908，路线全长15.94km。

匝道收费站一处。

本合同段共有路基挖方7.6万方，路基填方288.1万方，其中路床水泥土处理18.681万方（包括低填段）；水泥土处理共分为两层。

对路基填高H>1.5m的路段路床上部40cm采用4%水泥土处理；低填段当路基填土高度0.7＜H≤1.55m时对路床上部40cm进行4%水泥土改良，路床下部40cm重新回填压实土方。

（二）设计技术要求

（1）公路等级：

双向四车道高速公路标准

（2）设计速度：

120km/h

（3）最小圆曲线半径：

2300m

（4）圆曲线不设超高的最小半径：

5500m

（5）最大纵坡坡度：

1.5%

（6）凸型最小竖曲线半径：

20000m

（7）路基宽度：

28m

（8）桥梁外边缘间宽度：

27m

（9）涵洞宽度：

28m

（10）设计荷载：

双轮组单轴轴载100KN

（11）设计洪水频率：

1/100

（三）试验段的位置选择

1、将试验段选在具有代表性的K33+020～K33+170，全长150米。

根据试验段所得的试验数据再进行分析、整理，总结出一套行之有效的填筑方案来指导全线施工。

我项目部计划选取K33+020~K33+170段作为填方试验段，全长150米，填筑宽度28m，水泥土处理共分为两层，每层20cm，填筑土方：

共1008m³，使用P.042.5水泥（每袋50kg）2082.2kg。

2、试验段路基压实区为96区。

三、路基路床上部水泥土试验段试验目的

路基工程施工采用机械化土方施工方法。

通过路基工程试验段的施工确定机具的类型、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织。

全面检测试验段的施工质量，通过试验段铺筑验证施工方案的可行性和有效性，以此作为大面积施工的依据。

试验段试验的目的主要如下列内容：

1、通过路基试验段的施工，可以检验机械组合的合理性，以及机械组合的调整方法；

2、摸索并总结出本工程路基路床上部水泥土填筑施工，填筑松铺厚度、不同自然条件下不同的碾压设备的碾压遍数及施工的理想设备配置及工艺方法；

3、摸索并总结如何按照招标文件的技术、质量标准以及部颁质量标准进行规范的程序管理方法和质量控制手段；

4、使施工人员熟悉路基填筑的质量控制要点，取得一套切实可行的、符合本标段现场实际情况的路基填筑施工工艺，为后续大规模的路基填筑积累经验，用于指导施工；

5、在路基路床上部水泥土试验段填筑完成后，最终确定路基压实度96区的有关施工参数以指导路基正式施工；

6、通过路基试验段的施工，确定每层土的施工周期、路基工程总工期、施工力量的投入与部署等之间的关系，以明确取土场的取土层序；

7、最终需要确定的参数：

确定合适的使用材料；确定材料的松铺系数；确定每层填料的松铺厚度；确定标准施工方法；确定填料含水量的情况和控制方法；确定整平和整形的合适机械和方法；碾压机械的选择和最佳组合方式；碾压顺序、碾压速度及碾压遍数；运输、整平和碾压机械的协调和配合方法。

四、地质、水文情况

本项目区表层为耕植土层，上部以粉土、粉质黏土及黏土为主，路段上部存在软弱土层，局部较厚。

下部以粉质黏土及粉土为主；路区地表水主要为降水形成的地面径流和河道过境水，其次为河渠侧渗及灌溉回归水补给。

本段线路位于浅层地下水水量中等丰富区，含水层为粉细砂、粉砂，厚度5-10m，深层含水层主要为粉细砂、中粗砂孔隙潜水含水层，部分为承压水，含水层数和厚度变化较大，大气降水以及地表水的入渗，为路区地下水的主要补给来源。

五、施工准备工作

（一）材料准备

路基工程土方施工用土要进行试验检测，并采集土样送试验室进行土工试验，试验方法按照《公路土工试验规程》进行，试验项目如下：

1、土的检测目如下：

（1）液限、塑限、塑性指数、液性指数

（2）颗粒大小分析试验

（3）含水量试验

（4）密度试验

（5）相对密度试验

（6）击实试验

（7）强度试验（CBR值）

2、水泥的检测目如下：

（1）凝结时间

（2）安定性

（3）标准稠度

（4）水泥胶砂强度

（5）比表面积

（二）现场准备

1、下承层准备

水泥土的下承层表面平整、坚实，具有规定的路拱，没有松散的材料和软弱地点。

下承层的平整度和压实度符合设计和技术规范的要求，经监理工程师验收合格后开始填土施工。

2、测量放样

测量队根据横断面图和填土高度每20米放出中边桩并测出压实面标高，现场采用石灰洒出路床边线及填土控制网格。

并在两侧路肩边缘外设指示桩。

然后进行水平测量，在两侧指示桩上用明显标记标出水泥稳定土层边缘的设计高。

施工过程中，标桩如有丢失或移动，及时补桩抄平。

3、备料

选定准备使用的取土场，取有代表性的土样、水泥，送中心试验室进行原土样及混合料的物理力学性质试验。

根据试验结果，选定准备开采使用的土场（同时确定水泥剂量）。

如选用的填料有明显变化时，则及时将样品送试验室进行规定的各项试验。

4、其它准备

（1）路基相应人员安排均己到位、施工协调工作己做好。

（2）路基施工机械配备已到位。

六、资源投入及质量标准

为“按期、优质、安全、有序”地完成本工程，项目经理部安排具有相应资质和施工经验的队伍承担施工任务，建立健全了相应的组织机构，人、材、物、设等进行了合理、有效的配置，以下为资源配置情况：

（一）现场机构组织、工作程序

1、实行项目经理负责制，由项目经理负责整个实施过程中的全面管理工作。

项目副经理按工作分工协助项目经理工作。

2、项目总工程师主管项目实施过程中的全面技术工作及对外的技术联络工作。

3、由安全科、质检科和试验室严格控制工程质量，为进一步保障每道工序的施工，在每个施工班组设置专职质量监督员，用于监控施工质量。

4、路基路床上部水泥土试验段施工队主要进行路基施工工作。

（二）项目组织机构框组织如图所示

项目组织机构框图

`

（三）人员、机械配置

1、人员配置表

序号

姓名

职务

职责

1

于力昌

项目经理

统管生产、技术、安全

2

刘志杰

项目副经理

生产、技术

3

贺友平

项目总工程师

技术管理总负责人

4

付亚江

工程部长

技术负责人

5

陈革

质检部长

质量负责人

6

杨景峰

安全部长

安全负责人

7

刘月丽

试验室主任

试验负责人

8

崔鹏杰

测量队长

测量负责人

9

张林青

路基工程师

路基技术负责人

10

史志成

工区主任

工区生产、技术

11

徐如思

工区主任

工区生产、技术

12

鲍卫春

工区主任

工区生产、技术

2、施工队伍情况

（1）施工队伍选择

根据项目的工程特点，选择具有相应资质的协作队伍，并对其现有机械和人员进行考察，考察合格后签订相关协议。

协作队伍应按照协议要求，组织满足施工需要的人员和机械进入施工现场。

（2）施工队进场人员

施工队参加试验段施工的生产工人有1名队长、1名技术员、1名施工员、一名杂工、和10名机械、汽车司机。

路基路床上部水泥土试验段施工队主要人员

序号

姓名

工种

职务

备注

1

康福贵

队长

2

杨文龙

技术员

3

王建林

施工员

4

贾书民

杂工

5

王孟凯

机械操作员

6

录亚胜

机械操作员

7

张铁山

机械操作员

8

吴杰

机械操作员

9

吴海新

机械操作员

10

刘树林

机械操作员

11

侯青青

机械操作员

12

刘志远

机械操作员

13

徐相华

机械操作员

14

李丙勋

机械操作员

3、机械配备表

序号

设备名称

规格型号

计划投入数量

备注

1

挖掘机

320型

1台

路基施工

2

路拌机

XGW230

1台

路基施工

3

挖掘机

220型

1台

路基施工

4

推土机

320型

1台

路基施工

5

装载机

50C

1台

路基施工

6

平地机

SD13

1台

路基施工

7

压路机

25t

2台

路基施工

8

洒水车

WE60

2台

路基施工

9

自卸车

16t

20辆

路基施工

10

铧梨

1台

路基施工

11

发电机

200KW

1

路基施工

3、仪器配备：

序号

机械名称

型号

数量

备注

1

全站仪

GTS721

2

2

水准仪

ATG2

4

3

电子秤

FA－2004

4

4

温湿度表

WS2080B型

1

5

土壤筛

0.075-60mm

1

6

电动重型击实仪

JZ-2D

1

7

百分表

0-10mm

1

8

数显式土壤液塑限联合测定仪

LP-100D

1

9

电子台秤

TCS-100

2

10

动力触探仪

轻型

1

11

灌砂筒

150mm

4

12

三米直尺

3m

4

13

量筒

100mL

4

14

电热恒温干燥箱

101-3A

1

4、质量标准

（1）路基填料应符合的规定

（2）含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。

（3）泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；确需使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验滿足

设计要求后方可使用。

（4含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填料；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验滿足设计要求后方可使用。

（5）粉质土不得直接填筑于路床，不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。

（6）质量评定标准

土方路基实测项目

项次

检查项目

规定值或

允许偏差

检查方法

和频率

1

压实度

填方（m）

0～0.80

≥96

灌砂法：

每200m每压实层测4处

2

弯沉（0.01mm）

不大于设计要求值

JTGF80/1-2004附录I检查

3

纵断高程（mm）

+10，-15

水准仪：

每200m侧4个断面

4

中线偏位（mm）

50

经伟仪：

每200m侧4点，弯道加HY、YH两点

5

宽度（mm）

符合设计要求

米尺：

每200m测4处

6

平整度（mm）

15

3m直尺：

每200m测2处×10尺

7

横坡（%）

±0.3

水准仪：

每200m侧4个断面

8

边坡

符合设计要求

尺量：

每200m侧4处

5、外观鉴定

路基表面平整、密实、无局部坑洼、曲线圆滑、边线顺直，边坡坡面平顺稳定。

七、路床上部水泥土试验段施工工艺流程及施工方法

（一）水泥土施工工艺流程及施工方法

1、工艺流程图

2、路床上部水泥土试验段施工方法

（1）水泥土试验段填筑时将下承层整平压实，压实度不小于规范要求，在此基础上在路基横向平均划分2个施工单元，每一施工单元按卸土土、粗平、搅拌、精平、碾压五道工序进行施工。

每一单元应分层填筑，填筑方法采用水平分层摊铺，填筑时分层控制填土标高，先用推土机平行摊铺，再用平地机精平，人工配合拣除杂物，在每一断面（每20m设一个）用标杆记录每一层松铺标高，最后用25T振动压路机进行叠辐碾压，做到每层表面平整，路拱合适，排水良好。

3、施工时，首先选用合适的土料，土料填筑前要有监理工程师审批的的试验成果，以天然含水量、土的比重、及其液塑限等具体数据确定土源。

无试验成果的土源不能用做试验路段的填筑。

4、用全站仪重新进行放样，确立填土面积及坡脚位置，根据重测的地面标高，定出填筑边桩（竹竿）,按要求每侧超宽50cm.根据自卸汽车拖斗容量大致计算出每堆土倒卸间距，并派专人指挥倒车。

5、在每个断面的竹竿上画出松铺厚度的填土标志，然后挂线控制断面之间的填土厚度，最后洒白灰作为填土边线。

6、每层上土前都要用白灰划出方格网，根据自卸汽车拖斗容量大概计算出方格的面积，每个方格内只卸一车土，计算得出方格尺寸为7*10m，现场均匀布置，并派专人指挥定点卸车。

7、根据水泥稳定土的厚度和干密度及水泥剂量，计算每一平方米（m2）水泥稳定土需用的水泥用量，并计算水泥的摊铺面积。

8、填筑时要形成从中间往两边倾斜的横坡，坡度取2%，以利排水；避免填料长时间堆放，造成水分大量蒸发，或积水而使含水量过大，甚至造成弹簧现象。

9、平地机精平及路基平整度和中心起拱坡度控制平地机摊铺平整，使填层在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触层面进行压实，达到最佳碾压效果。

平地机精平时对于中心起拱不合要求的，由两边侧向中心刮拱土方，做出路基中心拱。

平地机精平时对于局部凹坑采用人工或机械修补土方整平后再用平地机精平一遍。

平地机精平时注意平整到边，别留死角。

（二）路床上部水泥土试验段施工主要控制方法

1、路基填筑施工材料用量控制方法：

依据拟定压实厚度，及要求达到的压实度，计算出每延米所需松铺土方数量，再根据运料车的吨位，确定出每车料的堆放距离。

式中：

M----每车运路基填料质量（T）

H----拟定压实厚度（m）

R干----填料的最大干密度

B----填筑宽度

ρ---规范要求压实度

----实测出填筑用料的含水量

2、水量的控制

上土及整形过程中应及时检查含水量，当含水量与最佳含水量相比偏低时，采用喷水式洒水车按计算的洒水量进行补充洒水，洒水后采用旋耕犁拌和均匀，为了使填料含水量均匀，闷料一晚。

洒水量按下式控制：

式中：

m---所需加水量（kg）

----实测含水量（以小数计）

----最佳含水量（以小数计）

Q-----加水前集料质量（kg）

rw----水的容重

（三）水泥土填筑施工步骤

1、施工放样

根据设计文件及《公路勘测规范》所要求的精度，按施工要求对原坐标点、高程点、加密导线点、水准点进行复核。

恢复路线中线，增设临时水准点，以便于施工过程中对高程随时进行控制。

对重要的控制桩进行加固保护。

利用水准仪检测填前碾压后地面标高，根据实测标高和设计标高确定填方坡脚线。

使用全站仪放出路基坡脚线，路基宽度要比其设计宽度多出50㎝。

使用白灰划出路基的填筑边线，在直线段上每20m在路基两侧边线外50cm各设一边桩，并用红漆标记以确定一横断面。

根据试验段平面布置图布设测点，实测各点碾压后层面的标高，以便进行松铺厚度的计算。

2、布料

经过试验选定土场后，在采集前应将树干、草皮和杂物清除干净。

超粒径填料应清除或粉碎，粉碎后的最大粒径不超过压实层厚度的2/3，并均匀分布。

根据土方卸车间距，采用石灰打网格的方法在路基边线内打出每排卸车网格，以确定每车的堆放距离，并指派专人指挥卸车，填料按水平分层，先低后高、先两侧后中央进行卸料。

3、素土摊铺

通过试验段确定松铺系数，水泥的摊铺。

摊料长度以日进度的需要量为度。

雨季施工，及时摊铺料并保证后续工艺在降雨之前全部完成。

填料的摊铺使用推土机,将填料均匀地摊铺在预定的宽度上，表面力求平整，摊铺时应将土块、超尺寸颗粒及其他杂物拣除。

当集料中土块较多时，应进行粉碎。

为了使填料的含水量高出最佳含水量2％左右，通过实测填料的含水量与最佳含水量进行比较，摊铺后的填料如果含水量过小，则在填料层上洒水，洒水量经计算得出。

洒水时应注意，严禁洒水车在洒水段内停留和调头，撒水要均匀，防止出现局部过水现象，直至达到要求的含水量。

如果含水量过大，则应进行翻晒，使其达到最佳含水量。

4、分层填筑

然后恢复中桩，复测高程，按照设计要求分层填筑，每层松铺厚度为25cm,每层检测压实度，逐层将凹凸部分填平后采用按横断面分幅纵向水平分层填筑。

在填土前用石灰线撒出方格网，运土汽车方量为17方，松铺厚度25cm，确定方格网大小为7m×10m，并在路基两侧插杆挂线，挂线高度25cm，插杆采用小竹杆，每10m插一根杆；自卸车卸土时，按每个石灰线网格内倾土一车进行填土控制。

中途停工路基表层加以整理，做成表面为2%向路基外侧的流水横坡。

碾压的轮迹重叠40～50cm。

每层填土经现场检测合格并签认后，再进行上一层施工。

每填高1层进行一次高程测量控制，确定每层填筑厚度，本段路基的检查频率不少于十个断面。

5、整平

填料先通过推土机进行粗平，再用平地机进整平。

用平地机由内侧向外侧进行刮平，要做到层面平整、均匀，要按设计要求做成向一侧倾斜的横陂，必要时可再返回刮一遍，以便摊铺水泥。

6、测量松铺厚度

摊铺精平后测量人员在布设测点处实测各测点的标高，以此作为松铺高程。

取其算术平均值作为实测松铺厚度，经监理工程师验收合格后进行水泥摊铺。

7、水泥摊铺

按计算的水泥的纵横间距，用石灰在洒上7*10m网格线，并计算每袋（每袋水泥50kg）水泥的摊铺面积。

水泥用自卸车送至摊铺路段，直接卸在画好的网格内，并检查有无遗漏和多余。

然后将水泥倒在素土上，并使用装载机和人工配合均匀摊铺。

水泥用量外摻法、压实厚20cm计算每1m³土用水泥量为：

1.72/（1+0.04）*0.04*0.96*1000=重量（M），

（50/M）*（1/0.2）=3.93㎡

8、拌合

（1）采用路拌机进行拌和，拌和前先检测填料的含水量并做好记录，含水量符合要求时进行拌合，拌和深度要达到下承层顶。

拌和时设专人跟踪拌和机，随时检查拌和深度并配合拌和机操作员调整拌和深度。

严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。

使拌和机略破坏（约1～2cm）下承层的表面，以利上下层粘结。

（2）在拌和完成后，自检合格后通知试验监理工程师检测其灰剂量是否满足设计要求以及含水量是否最佳。

（3）如果混合料的含水量不足，用喷管式洒水车补充洒水。

洒水车起洒处和另一端“调头”处都超出拌和段2m以上，以防止局部含水量过大。

洒水及拌和过程中，及时检查混合料的含水量。

（4）灰剂量不满足要求时，根据检测数据计算出需要补加的水泥用量，均匀摊铺进行再次拌和。

（5）混合料拌和均匀后做到色泽一致，没有灰条、灰团和花面，没有水泥积“窝”，且水分合适和均匀。

9、二次整平

混合料拌和均匀后，先采用推土机进行快速稳压，随即用平地机进行初平。

在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。

用压路机立即在刚初平的路段上快速静压一遍，然后再用平地机精平一次。

每次整平都按照要求的坡度和路拱进行。

特别注意接缝处的整平，使接缝顺适平整。

7、碾压

整型后当填料的含水量等于或略大于最佳含水量（2%）时，立即依照拟定的压实程序进行碾压。

压实按照96区的标准进行实压，然后分别记录压实多少遍数才能达到各区要求。

试验段采用组合方式进行碾压，即一遍静压、一遍弱振、N遍强振、一遍静压。

碾压步骤如下：

第一步

先用压路机静压和弱振，压实时先压两侧（即靠路肩部分）后压中间，根据静压后的表面压实情况，对低洼地段人工补料，使表面达到均匀压实的程度。

第二步

然后用重型压路进行第一遍和第二遍机振动压实，对于低洼处，仍使用人工补料。

当重型压路机碾压第二遍完成后，在标识的白灰点附近分别用灌砂法测定压实度及使用全站仪测量三维坐标。

将测量、检测结果按照编号及层次、振动压实遍数记录在相应的记录表（簿）中。

第三步

进行压实度检测，如压实度满足要求，再进行一遍静压；如压实度不满足要求，则重复第二步程序，每次强振碾压之后进行一次压实度检测，直至压实度检测合格后停止强振。

第四步

达到设计压实度后，用压路机弱振一遍，静压一遍进行收面。

本层（段）施工完毕，进行下层试验段施工，方法同上。

但根据实际情况和设计要求调整检测方法。

如果振动碾压遍数超过6-8遍，仍不能达到设计要求压实度，则要求更换碾压设备，使本层压实度达到设计要求。

重新进行本项目试验段试验。

压路机静压行走速度控制在2.3km/h左右，振动碾压行走速度控制在3.7km/h左右。

碾压时重叠宽度静压为1/4轮宽，振压为1/3轮宽。

压路机在改变行驶方向、减速或停驶前应先停止振动，应平稳的改变运行方向，不允许压路机在惯性滚动的状态下变换方向。

碾压前对填筑层厚度和平整进行检查，依据填前碾压时所布的控制桩进行松铺系数观测点的布置，并进行高程测量；从碾压3遍后按平面图规定的位置附近进行高程测量和压实