泡沫轻质土施工方案修改Word格式.docx
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(3)泡沫轻质土性能应满足要求;
表3-1泡沫轻质土性能指标
浇筑部位
施工湿密度Rfw(Kg/m³
)
7d抗压强度(MPa)
28d抗压强度(MPa)
基床以下路堤
Rfw≤700
≥0.7
≥1.5
(5)施工前应采用工程实际使用原材料进行发泡剂性能试验及轻质土配合比的计算、试配和调试,保证新拌制轻质土的性能满足设计要求和施工要求;
(6)泡沫轻质土填筑地段,地基沉降量及下卧层承载力应满足规范要求。
原地面以下换填深度不超过2.5m;
(7)泡沫轻质土长度超过10m时,按10m间距分节并设置沉降缝,缝宽2cm,缝内填筑聚苯乙烯板。
泡沫轻质土浇筑体距底部0.15m、顶部、及距离顶部0.5m、1m处各设置一层Φ3.2mm@5cm镀锌铁丝网,浇筑体底部铺设一层HDPE防渗土工膜。
泡沫轻质土最底部设置0.15m的碎石垫层,泡沫轻质土浇筑时采用分层分块施工,单层浇筑厚度为0.5~1.0m;
(8)HDPE防渗土工膜,泡沫轻质土浇筑体距底部0.15m、距顶部0m各设置一层HDPE防渗土工膜。
表3-2HDPE防渗土工膜技术指标
序号
项目
指标
1
厚度(mm)
≥0.3,<0.6
2
幅度(m)
≥3.0
3
纵横拉伸强度(MPa)
≥17
4
纵横断裂伸长率(%)
≥450
5
直角撕裂强度(N/mm)
≥80
6
搭接宽度(cm)
≥5.0
7
搭接方式
热焊
3.1施工要点
(1)轻质土浇注前,根据工点工程地质条件及边界条件,先进行浇注区、浇注层划分,单个浇注区长轴方向长度宜为10~20m,单层浇注层的厚度宜控制在0.5~1.0m,每一浇注区该层应一次性浇注完毕,单个浇注区浇注层的浇注施工时间应控制在2小时内。
为确保浇筑连续,要求单台发泡系统泡沫制备产能≥60m3/h,单台设备泡沫轻质土制备产能≥90m3/h。
施工设备需采取自动控制设备,确保制备的气泡、轻质土密度和流量的均匀与稳定。
同一区段上下相邻浇注层,当施工期气温不低于15℃,最短浇注间隔时间可按8小时控制;
否则,浇注间隔时间应不低于12小时。
(2)轻质土浇注施工前,应以浇注区为单位,对基底进行检查,确保基底无杂物、无积水、基底高程满足设计要求。
(3)每一浇注层应对湿密度检查不小于6次,需全部满足设计要求才能浇筑其上一层,浇注完毕后的8~12小时内进行外观检验,如有明显沉陷点则进行沉陷距测量,沉陷距不应超过3cm;
如有明显开裂则进行最宽裂缝的宽度测量,裂缝宽不应超过2mm。
(4)轻质土浇注区顶面浇注至设计高程后,则应采用塑料薄膜进行表面覆盖,以对轻质土路基进行保湿养护;
或者采用无纺土工布覆盖结合洒水的方式养护。
养护时间不低于7天。
(5)在轻质土路基顶部路面施工前,严禁其上行驶工程机械。
顶部路面必须在轻质土同条件养护强度达到0.6MPa时方能展开施工,且施工时,严禁自卸车、压路机、推土机等大型机械直接在轻质土顶面行走,应采取边卸料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾。
(6)雨季施工应特别做好临时防排水措施,应采用薄膜覆盖、设置临时排水沟的相关措施,避免坡面冲刷,防止大量的水土流向低处轻质土浇注面上污染轻质土。
4.施工准备
4.1现场准备
组织技术人员对现场地形地貌进行踏勘,并进行相关工程的测量复核,以检查工程数量、设计图纸是否与实际相吻合;
完成“三通一平”,以备施工进场。
4.2人员配置
根据本工程的特点、工期和施工现场的实际情况,安排如下劳动力进行施工,具体见下表:
表4-1人员配置表
施工管理人员
生产工人
职务
数量
队长
1人
施工员
机械操作手
4人
技术主管
安全员
模板工
质量员
材料员
泡沫轻质土浇注施工
16
技术员
试验员
合计
10人
24
4.3施工机具配置
4.3.1施工机具配置计划
为确保工程质量、满足工期要求,根据本标段的工程量及施工工期,计划配置施工机具如下
表4-2试验仪器配置计划表
设备及工具名称
规格
单位
空气压缩机
3kw
台
发泡罐
20L
发泡枪
10L/h
流值测试圆筒
内径80mm、净高80mm
个
流值测试平板
边长30cm
件
容量筒
1L
8
试模
10×
10cm
21
9
游标卡尺
量程300mm
把
表4-3施工设备配置计划表
设备名称
规格或产能
水泥浆搅拌站
60m³
/h
轻质土制备输送站
100m³
套
砼搅拌运输车
10m³
电焊机
热熔机
切割机
4.3.2施工机具配置要求
泡沫轻质土的现场制作、输送与浇注均采用专用施工设备,且满足以下要求:
(1)电控系统具有发泡剂、发泡液、压缩空气、泡沫、水泥浆、泡沫轻质土流量实时数显功能,且应集中显示于触摸屏或平板电脑上。
(2)泡沫制备、水泥浆输送、泡沫轻质土制备与输送的产能应满足下表的要求:
表4-4设备产能要求
项目
产能(m3/h)
备注
泡沫制备
≥60
单套发泡装置产能
水泥浆输送
≥30
单台水泥浆输送泵产能
泡沫轻质土制备与输送
≥90
单台轻质土输送设备产能
(3)电控系统应具有泡沫密度、水泥浆湿密度和泡沫轻质土湿密度实时数显功能,且应集中显示于触摸屏或平板电脑上,其允许误差应满足下表的要求:
表4-5密度实时控制允许误差
允许误差
泡沫密度
±
5%
水泥浆湿密度
2%
泡沫轻质土湿密度
3%
(4)发泡装置应具有发泡剂自动稀释功能。
(5)水泥浆输送泵必须为定流量泵。
(6)严禁采用泡沫混凝土或发泡水泥设备替代泡沫轻质土专用设备进行施工。
(7)水泥浆的制作应采用专业拌合站,严禁使用小型搅拌机。
4.4材料准备
泡沫轻质土的生产原材料包括发泡剂、水泥和水,路基材料包括HDPE防渗土工膜、Φ3.2@5cm镀锌铁丝网,浇注辅助材料包括竹胶板、聚苯乙烯板、薄膜等。
4.4.1发泡剂
(1)泡沫的质量以坚韧性、发泡倍数和泌水率等指标来鉴定;
泡沫的坚韧性就是泡沫与水泥浆混合后在规定时间内不致破坏的特性,常以消泡试验后的沉陷距来确定;
发泡倍数是泡沫体积大于泡沫剂水溶液体积的倍数,泌水率是指泡沫破坏后所产生泡沫剂水溶液体积。
当发泡剂质量符合下列指标时,即可发泡用于生产泡沫轻质土
表4-6发泡剂要求
性能指标
规定值
稀释倍率
不小于100
发泡倍率
800~1200
标准泡沫密度(kg/m3)
40~60
标准泡沫泌水率(%)
≤20
(2)消泡试验泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%、标准沉陷距不超过3cm。
(3)发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂。
应采用复合型发泡剂。
4.4.2水泥
现浇泡沫轻质土所使用水泥采用PO42.5R水泥,水泥的细度、凝结时间、安定性及强度应满足国家规范要求,水泥进场应有出厂合格证或检验报告,按1次/500吨的频率进行检测。
4.4.3施工用水
施工用水采用普通自来水或井水(淡水),严禁含酸性物质的水掺入发泡剂中,以免发生化学反应,影响发泡剂的发泡效果,应符合现行《混凝土用水标准》的规定。
4.4.4HDPE防渗土工膜
HDPE防渗土工膜符合表3-2HDPE防渗土工膜技术指标。
4.4.5粉煤灰
(1)粉煤灰应采用F类粉煤灰,且应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)的规定;
严禁采用C类粉煤灰作为泡沫轻质土的掺和料。
4-7粉煤灰质量要求
规定值或极值
细度(45μm方孔筛筛余)/%
≤25
需水量比/%
≤105
烧失量/%
≤8
含水量/%
≤1
三氧化硫含量/%
≤3
游离氧化钙/%
安定性(雷氏夹煮沸后增加距离)/mm
≤5
4.5试验准备
4.5.1消泡试验
(1)轻质土路基施工前,对所采取的原材料进行消泡试验,原材料适应性试验测定的湿容重增加值应小于0.6kN/m3。
1)试验器具
试验器具包括:
a.容量筒:
金属制成,内径108mm,净高109mm,筒壁厚2mm,容积为1L。
b.圆筒:
金属或硬质塑料制成,内径80mm,净高80mm,筒壁厚2mm。
c.电子秤:
量程3000g,精度0.1g。
d.平板:
塑料板或光面瓷砖,厚度1cm,边长30cm。
e.游标卡尺:
量程不小于300mm,精度0.1mm。
f.试验用搅拌机:
容量不低于30L,转速不小于30r/min;
具有搅拌定时功能。
g.塑料桶:
容量25L。
h.发泡装置:
可控制并调节泡沫密度。
2)室内泡沫轻质土制备
a.试验室拌制泡沫轻质土时,拌合用的材料应提前运至室内,拌合时试验室的温度要求为20℃~25℃。
b.试验用水泥、粉煤灰、发泡剂等原材料必须和施工现场使用的材料一致。
试验室拌制泡沫轻质土前,应先将适量的发泡剂按稀释倍率稀释好并置于发泡装置内,并事先根据标准泡沫密度调整好发泡剂水溶液的发泡倍率,以备随时发泡。
c.泡沫的用量应采用容量筒计量,其他材料应称重计量,计量精度应满足:
水泥±
0.5%,粉煤灰±
1%,泡沫体积±
0.5%。
d.试验室制备泡沫轻质土,应采用搅拌机拌合,且应先将水泥、粉煤灰和水按配合比拌合,拌合时间不少于2min,然后立即制备泡沫加入其中再次拌合,再次拌合时间为2min;
拌合料总量应不少于搅拌机容量的20%。
3)湿容重按以下步骤测定:
a准备好电子称,并将其水平放置;
b将量杯1平放于电子称上,测得量杯1质量m0,精确至1g。
c用量杯2接取试样,并将试样慢慢地倒入量杯1中;
d当试样装满量杯1时,用平口刀轻敲量杯1外壁,使试样充满整个量杯1;
e用平口刀慢慢地沿量杯1端口平面刮平试样;
f将装满试样的量杯1平放于电子称上,测得试样加量杯1的质量m1,精确至1g。
g湿容重(kN/m3)按下式计算:
式中:
——湿容重(kN/m3),精确至0.1kN/m3;
m1——量杯加试样质量(kg);
m0——量杯质量(kg);
v0——量杯体积(m3)。
h重复试验a~g步骤,取3次试验结果的算术平均值为新拌气泡混合轻质土湿容重(kN/m3),精确至0.1kN/m3。
i湿容重试验应在每次试样后5min内完成。
4)消泡试验
试验室制备好轻质土拌合物后,即可展开消泡试验:
a对搅拌筒内的泡沫轻质土测试其初始湿密度;
b设定搅拌机搅拌时间为1min;
c开启搅拌机搅拌泡沫轻质土至搅拌时间结束;
d测试本次搅拌后的泡沫轻质土湿密度;
e重复第3步第4步,直至搅拌次数达到10次;
f以纵轴为湿密度、横轴为累积搅拌时间绘制消泡试验曲线;
g记录前10次的最大湿密度,计算湿密度增加率。
(2)容重等级按湿容重大小划分,采用符号W与湿容重标准值表示
表4-8容重等级
容重等级
湿容重
(kN/m3)
标准值
允许变化范围
W3
3.0
2.5<
≤3.5
W4
4.0
3.5<
≤4.5
W5
5.0
4.5<
≤5.5
W6
6.0
5.5<
≤6.5
W7
7.0
6.5<
≤7.5
W8
8.0
7.5<
≤8.5
W9
9.0
8.5<
≤9.5
W10
10.0
9.5<
≤10.5
W11
11.0
10.5<
≤11.5
W12
12.0
11.5<
≤12.5
W13
13.0
12.5<
≤13.5
W14
14.0
13.5<
≤14.5
W15
15.0
14.5<
≤15.5
(3)强度等级按抗压强度大小划分,采用符号CF与抗压强度标准值表示,抗压强度的单组平均值和单块最小值应大于表4-9的规定值。
表4-9强度等级
强度等级
抗压强度
(MPa)
每组平均值
单块最小值
CF0.3
0.30
0.26
CF0.4
0.40
0.34
CF0.5
0.50
0.42
CF0.6
0.60
0.51
CF0.7
0.70
0.59
CF0.8
0.80
0.68
CF0.9
0.90
0.76
CF1.0
1.00
0.85
CF1.2
1.20
1.02
CF1.5
1.50
1.27
CF2.5
2.50
2.12
CF5.0
5.00
4.25
CF7.5
7.50
6.37
CF10
10.00
8.50
4.5.2配合比试配
(1)配合比设计应采用工程实际使用的原材料。
试配前,应对原材料进行适应性检验,检验结果应符合4.5.1条的相关规定。
(2)配合比设计指标包括湿容重、流动度及抗压强度,并应符合下列规定:
a湿容重偏差应符合本规程表4-8容重等级的规定。
b流动度应为180mm±
20mm。
c试配抗压强度应大于设计抗压强度的1.05倍。
(3)泡沫轻质土的配合比根据设计强度、湿密度、流动性等要求进行选择,依据《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》及施工现场所用材料试验的基础上确定施工配合比。
施工配合比试验按如下步骤进行:
a.根据设计要求确定轻质土施工湿密度。
b.确定水泥浆配合比。
c.确定泡沫轻质土配合比。
d.对原材料进行规范规定的试验,在原材料检验合格的基础上进行消泡试验。
(4)经消泡试验确定的湿密度增加率和标准沉陷距满足设计要求后,取泡沫轻质土拌合物制备配合比强度试件。
(5)施工配合比强度试验试块采用10cm×
10cm×
10cm立方体试块。
抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法,要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验,且强度结果不做尺寸折减。
(6)施工配合比强度试验以6块试块为一组,共做4组配合比,分别测定表层0.5mCF1.0和底层CF1.5部位7天和28天龄期强度。
当7天龄期抗压强度≥0.7MPa设计强度或28天龄期抗压强度≥1.5MPa设计强度时,该配合比可作为施工配合比采用。
(7)根据所利用自来水和发泡剂进行的室内试验结果,施工时拟采用如下配合比:
表4-10参考配合比
设计强度(MPa)
每立方单位用量
流动度
水泥
添加料
(kg)
水(Kg)
气泡群(L)
(KN/m³
(mm)
1.0
325
200
568.2
8.78
180±
20
275
550
205
491.4
10.55
1.5
375
215
517.5
9.91
330
660
420.7
12.26
注:
1.水泥为PO42.5R
2.添加料根据强度等级和经济性指标要求,在满足湿容重、流动度等条件,通过试验确定。
可通过掺入细集料、掺和料及外加剂等添加料,以达到高强度、低水胶比及经济性等要求,外加剂是根据其减水率和预期达到的水胶比确定。
3.一般情况水胶比按0.55~0.65选用,当需要低水胶比时,可掺入外加剂解决,其水胶比通过试验确定。
(8)最终采用的施工配合比以在施工现场采用现场所用材料试配并经过监理见证批准的配合比为准。
5.泡沫轻质土施工工艺及技术措施
5.1泡沫轻质土施工工艺
5.1.1工艺流程
图5-1泡沫混凝土施工工艺流程图
5.1.2基槽开挖及降水
由测量人员根据施工图尺寸要求进行放样,做好标记。
开挖前在路基外侧做好降水井,气泡混合泡沫混凝土路基基坑四周做好排水措施,采用挖排水沟和集水井的方法进行排水。
开挖过程中注意原路基的稳定性,确保原路基的稳定。
根据设计的宽度、高度进行开挖,老路开挖成台阶。
将开挖的老路土方堆放在线路外侧,待泡沫混凝土浇筑完成路基边坡用土。
5.1.3垫层施工
基槽开挖或基底处理满足要求后换填15cm厚的碎石垫层,碎石级配要求满足设计图及相关施工规范要求。
碎石整平层须进行平整、压实处理。
5.1.4模板安装
混凝土外侧采用竹胶板进行支挡,钢管结合方木进行支撑加固。
模板强度应符合要求。
5.1.5泡沫轻质土施工
(1)根据试验确定的配合比进行备料,泡沫混凝土生产艺如图5-2。
(2)泡沫混凝土浇注施工拟采用配管泵送方式。
浇注时,浇注管出料口应与浇注面保持水平,最大高差不得超过1m。
泡沫混凝土的单层浇注厚度按0.5~1.0m控制,以保证单层浇注的正常施工时间在水泥浆初凝前完成。
(3)发泡装置应满足下列要求:
a.采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫,严禁搅拌发泡生成泡沫。
b.应能设置稳定的发泡倍率,并生成标准泡沫密度的泡沫。
c.泡沫轻质土水泥浆的拌合制作与泡沫轻质土的拌合制作应分开进行。
其中,为确保泡沫轻质土的浇注在水泥浆的初凝时间内完成,宜设置现场专用搅拌站搅拌制作水泥浆。
如果采用搅拌站集中拌制、砼搅拌运输车供应水泥浆,应注意控制水泥浆的运输时间。
d.泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动化计量功能,在拌合制作泡沫轻质土时,应能调节水泥浆或泡沫流量。
e.拌合制作成型过程中,搅拌时间应确保各组分混合均匀。
水泥浆或泡沫轻质土在出料装置中的停止时间不宜超过2小时。
图5-2泡沫轻质土生产工艺流程图
5.1.6变形缝设置
填筑轻质土的长度超过10m时,每隔10m分节设置一道沉降缝,缝宽2cm,缝内填筑聚苯乙烯板,贯穿整个泡沫轻质土路基。
5.1.7铺设钢丝网
按照设计要求在泡沫混凝土浇筑时,泡沫轻质土浇筑体距底部0.15m、距顶部0m、0.5m、1m各设置一层Φ3.2mm@5cm镀锌铁丝网,搭接长度不小于20cm。
5.1.8铺设HDPE防渗土工膜
按照设计要求在泡沫混凝土浇筑时,泡沫轻质土浇筑体距底部0.15m、距顶部0m各设置一层HDPE防渗土工膜,相邻幅的土工膜,重叠搭接宽度不宜小于5cm。
5.1.9混凝土养护
泡沫混凝土施工完毕后及时覆盖塑料薄膜或土工布,养护时间不少于7天。
养护期内尽量避免人员在其上面行走及禁止堆积物品,以免破坏其中的气泡结构,影响质量。
5.2技术措施
5.2.1在地下水位以下施工时,应采取临时降水措施确保在基底无积水的情况下浇注,临时降水措施应在泡沫轻质土养护龄期不少于3天且施工满足抗浮要求的条件下方能撤除。
5.2.2对于纵向与桥梁、通道相连的泡沫轻质土路基,应待桥梁桥面铺装完成后再进行泡沫轻质土的浇注施工,严禁在泡沫轻质土路基两侧修筑上行便道进行路面施工。
5.2.3泡沫轻质土单层浇注厚度控制在0.5~1.0m范围内,时间控制在2小时内。
5.2.4泡沫轻质土单个浇注区浇注层的浇注施工时间应控制在水泥浆初凝时间内。
5.2.5同一区段上下相邻浇注层,当施工期气温不低于15℃,最短浇注间隔时间可按8小时控制;
5.2.6浇注过程中,当需要移动浇注管时,应沿浇注管放置的方向前后移动,而不宜左右移动浇注管;
如确实需要左右移动浇注管,则应将浇注管尽可能提出当前已浇注轻质土表面后再移动。
5.2.7浇筑时出料口宜埋入泡沫轻质土内。
进行扫平表面时,应尽量使浇注口保持水平,并使浇注口离当前浇筑轻质土表面尽可能低。
5.2.8出料口在浇注过程中,不宜悬空。
在移动浇注管、自出料口取样、扫平表面或需要冲散浇注区内多
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