桥头气泡混合轻质土施工组织设计.docx

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桥头气泡混合轻质土施工组织设计

桥头气泡轻质土换填施工方案

一、工程概况

1、省道S272线改建项目珠海段北起斗门上横与新会睦洲交界，终点为珠海机场，全长57.8公里，是珠海市西区快速干线的重要组成部分，是西区往北的主要出口，是连接肇庆与珠海机场的公路干线，改建后新公路按双向六车道一级公路标准设计。

为了改善通车后的行车舒适度，减少桥头沉降，壳塘涌桥两端桥头采用了气泡混合轻质土对进行桥头路基回填。

该桥桥头填筑方量为采4420m3，单端桥头填筑长度20m，厚度3.5~5.0m，宽度26m。

气泡轻质土是一种先进的轻型填土材料。

轻质填土是通过固化剂（一般用水泥浆）中加入气泡经充分拌和而成，容重较一般填土材料轻得多。

根据需要气泡混合轻气泡混合轻质土是一种先进的轻型填土材料。

轻质填土是通过在固化剂质土容重、流动性等可以自由调整。

气泡混合轻质土不仅具有轻质性（容重5~13kN/m3）、良好的流动性（泵送距离最大可达500m）、固化后的自立性等特点，而且它的容重和抗压强度可通过配合比进行相应的调整。

采用轻质土换填技术可大大地降低填土荷载，减少地基土压力，由于使用水泥作为固化剂，通常在浇筑4个小时后就会开始固化自立。

因而可进行垂直填筑，固化后对挡土结构物几乎没有推挤力。

具有填筑过程不需碾压、对现有交通干扰少，施工噪音低，施工工期短，施工占地少等优点。

2、主要技术指标

气泡混合轻质土设计指标：

地下水位以下部分设计湿容重≤7.5kn/m3

设计强度为≥0.8Mpa，并加入防水剂，地下水位以下部分设计湿容重≤6.0kn/m3，设计强度为≥0.6Mpa。

流动度控制在160-200mm范围。

二、沿线筑路材料、工程用水、电等施工条件

1、原材料的供应

零星材料在施工现场附近的材料市场采购，水泥由当地合格的水泥供应，发泡剂外购配制。

2、工程及生活用水

施工现场附近和生活区自来水管网密布，工程施工和生活用水可直接就近驳入用水点。

3、工程用电

轻质土生产设备的用电功率为120kw，设备供电用柴油发电机发电，设备场地照明和施工现场临时用电通过当地电网接入。

三、施工准备

1、施工便道设置

由于项目是对现有道路进行改造，并在施工改造过程中开放交通，因此施工便道将利用现有旧路，不再另行设置施工便道。

2、轻质土拌和机设置

考虑单座桥桥头填筑的轻质土方量不是很大，拌和设备采用车载式移动设备。

将车载移动设备停放在封闭的单幅桥头路基上，并在路基上设置包装水泥堆放场，占地约200平方米。

待单幅施工完后再将车载移动设备转移的另一幅进行施工。

同时根据项目的整体通车安排，服从项目的施工进度要求，合理、科学的组织气泡混合轻质土的全过程施工,确保原道路的通车顺畅及工期要求.

3、施工设施

施工设施包括：

气泡混合轻质土车载拌和设备1套、贮水池1个、料场、照明等。

考虑工程管理的方便，将试验室与拌和站分开设置，试验室设置于生活区内。

4、消防设施

（1）办公、宿舍、仓库、搅拌场地等均按规定配备足够的灭火器材；

（2）场地内至少设有三条通道，可作为应急消防通道来使用。

5、主要机械设备投入计划

序号

设备名称

规格、功率及容量

单位

数量

新旧程度（%）

1

空压机

≥1.5m3

台

3

95

2

发电机

≥200KW

台

1

95

3

轻质土拌合设备

60m3/h

台

1

95

4

轻质土泵送设备

30m3/h

套

2

95

5

交通车

台

2

90

6

泵送管

2寸

米

1000

95

7

发泡装置

30L/min

套

2

95

6、材料投入计划

主要材料表：

序号

材料名称

规格

单位

数量

使用部位

1

双向土工格栅

m2

1040

桥头换填

2

发泡剂

L

3500

桥头换填

3

包装水泥

Po42.5R

t

2000

桥头换填

7、主要管理、生产人员数量表：

项目管理人员

生产工人及生产管理人员

职务

人员数量

人员类别

管理人员

生产工人

项目负责人

1

机械组

1

3

技术、质量负责人

1

浇筑组

1

15

现场施工负责人

1

安全保卫

1

机材负责人

1

合计人员

4

21

四、施工方案及工艺流程

1、场地建设

（1）对车载移动拌和设备摆放场地和水泥堆放地根据现场情况进行适当的加固和硬化处理，特别对水泥堆放场地应用方木、防水布等设置防潮隔离层，防潮层顶面距离地面高度不得小于10cm。

周围设置排水沟，保证整个场地的水平，并排水顺畅；

（2）采用红砖砌筑15m3蓄水池和两级排污沉淀池；

（3）根据设备的生产用水和功率等要求安装水电等设施，供水能力在20吨/小时以上，电的安装功率为120KW。

2、安装调试

（1）水电、管件的安装：

根据水电的需求情况，计算好水管的大小和电缆的规格，清理原有的配件清单，填好还需购买的配件；严格按照水电安装规程进行安装配电箱、电缆和水管设施。

（2）设备调试：

启动自带发电机，采用手动按钮起动各电机，检查电机是否逆相，如果逆相则调换其中两相；计算、标定水泥、水、憎水剂等流量，确定加料时间；进行手动加负荷试验，检查各电机、空压机工作是否正常；进行至少两次循环的全自动运动，检查系统有无故障；试运行发泡装置，检验气泡质量和容量。

各装置调试好后，加料进行试生产，检验轻质土拌和物各项指标是否满足设计要求。

不满足要求的，查找原因，直至所有指标都满足要求为止，否则不得进行正式的生产浇注。

3、原材料计量

本车载移动设备采用流量电子计量。

根据大量工程应用实例，该计量完全能满足施工生产的精度要求。

原材料的计量满足下表要求。

材料计量的精确度

材料

精确度

水泥

±2%

水

±2%

发泡剂

±2%

4、气泡混合轻质土施工

（1）换填开挖：

根据施工图尺寸要求进行放样，做好标记。

先开挖近桥头的10米，浇筑完后再进行远离桥头10米的施工。

开挖前在路基外侧做好降水井，气泡混合轻质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。

具体的交通疏导方案和土方开挖见附图：

（2）碎石垫层及中粗砂隔离层施工：

基槽挖好后进行碎石垫层施工，碎石要求满足设计图及相关施工规范要求。

中粗砂隔离层和轻质土之间先用模板隔离，待轻质土施工完后再进行中粗砂回填，以确保中粗砂的压实，中粗砂要求满足设计及相关施工规范要求。

（3）发泡、混合搅拌气泡混合轻质土的配置步骤如下图所示，即在水泥、水充分混合成浆状之后，通过发泡装置产生的气泡加入其中而成。

注：

1.气泡群的投入量应根据

气泡的消泡比率来确定2.根据需要决定砂质土的有无。

（4）气泡混合轻质土输送：

气泡混合轻质土直接采用蛇形泵通过承压胶管进行泵送，泵送距离最大可达到500m泵送过程基本不对轻质土的质量产生影响，且根据现场的实际情况，泵送的距离不超过200m，施工起来十分方便。

（5）浇注、铺设：

气泡混合轻质土路堤沿纵向在10m设置横向沉降缝，缝宽2cm，缝间用夹板填充。

路堤底面纵向应分段做成台阶状连接，台阶位置和高度按设计图确定。

路堤底面沿纵向横向均为水平状以便于施工。

气泡混合轻质土中气泡既有独立细微的特点，也具有分散性。

由于其具有良好的流动性和固化后的自立性，浇筑时不需振捣和碾压作业，施工后不需要养生。

为减少气泡的消解及材料分离现象，施工过程中要采用正确的浇筑方法进行浇注（浇筑方法如下图所示），并且要控制好浇筑厚度，根据大量的试验和施工经验，一次浇筑的最大厚度一般不超过1m，最小不小于0.25m。

同时，要避免雨天施工。

气泡混合轻质土的浇筑施工工序如下图：

气泡混合轻质土施工工艺流程图

五、气泡混合轻质土填筑质量保证措施

为确保气泡混合轻质填土工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。

（1）人员

实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。

每处施工现场确定一名项目负责人，制定详细的操作手、自检人员岗位责任制。

对现场施工和质检售人员进行培训，从管理人员到工人都强化质量意识。

凡参加气泡混合轻质土施工的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。

（2）设备

设备是保证施工质量的前提，进场的轻质土拌和机必须达到以下要求：

a）设备性能状态良好；

b）配备有足够的易损件；

根据总体设计计划进度，配合满足要求的机械设备，合格者方可使用。

（3）材料

只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。

1）水泥

采用PO42.5R水泥，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。

2）水

可采用一般生活用水，参照普通水泥混凝土用水标准。

3）发泡剂

为确保气泡混合轻质土的质量，发泡剂的性能满足下表要求：

可用于气泡混合轻质土发泡剂的性能要求

项目

性能要求

稀释倍率

不小于40倍

发泡被率

不小于20倍

环境要求

符合国家相关的环保要求

室内湿容重试验允许误差

±0.5KN/m3

（4）工程施工过程

a、施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有排水设施。

堆放材料的场地四周要排水畅通，保证阴雨天气无积水现象，清理，保证施工现场整洁。

b、根据工艺制定各项技术参数、施工要点，供现场操作人员遵守。

严格控制轻质土的流动值及容重，确保轻质土设计要求。

施工过程中每次检测的流动值及容重必须有专人记录。

C、施工中，应及时、认真地填写原始记录，不允许事后编写。

每天资料都应做好签认、汇总工作，发现问题及时改正。

d、加强资料管理，施工中认真填写有关技术资料，每次浇灌要按实际产生的数据认真负责地填写资料，所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可，施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。

（5）固化后的质量管理

固化后检测为28天抗压强度。

试件为100mm×100mm×100mm立方体，3块为1组，制取组数应符合下列规定：

（1）相同配合比连续浇注少于400m3时，按每200m3取1组试件，但每一个构造单元至少取1组试件；

（2）相同配合比连续浇注多于400m3时，按每400m3取1组试件。

按设计要求的龄期进行抗压强度检测，试验方法参考《普通混凝土力学性能试验方法规程（GB50081-2002）》，强度评定标准按《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JIGF80/1-2004）附录D的规定执行。

在地下水位以下填筑时，应在每个构造单元底层取1组试件，并按设计要求检测饱和容重和饱和抗压强度，检测方法见附录C，其合格判定标准如下：

（1）饱和容重应满足如下条件：

1）饱和容重平均值不大于设计饱和容重；

2）饱和容重最大值不大于设计饱和容重的1.1倍。

（2）饱和抗压强度的平均值不小于设计抗压强度的0.7倍。

（6）施工质量控制

施工过程中检验气泡混合轻质土的湿容重和流动度，并按要求填写检验记录，各指标误差控制标准及检测频率见下表。

控制指标

设计值

允许误差

检测频率

湿容重

7.5/6（KN/m3）

±0.5（KN/m3）

1次/100m3

流动度

B（180㎜）

±20㎜

1次/100m3

6、工期计划

本桥头气泡混合轻质土工程数量为4420m3，每层浇注面积按轻质土设计的每道沉降缝为一浇注面，浇注厚度控制在25㎝～100㎝之间。

根据现场调查，结合工作面的提供情况，总体工期安排如下：

（1）施工顺序

分层浇注，从下往上，下层终凝后浇注上一层。

（2）设备安排

现场配备气泡混合轻质土车载移动搅拌设备一套，气泡混合轻质土拌和物输送蛇形泵2台（最大送料距离500m），输送能力按60m3/小时。

（3）日浇筑能力

考虑到轻质土的终凝时间、模板拆装以及背后中粗砂隔离回填等的影响，轻质土按350m3/天计划；模板的日装、拆能力400m2/天计划。

（4）施工工期（不含雨季影响）

根据单幅施工的总体施工安排，在不考虑雨天等其他必须停工的特殊情况下，单幅两个桥头从设备进场至轻质土浇注完成，设备转移至另外一幅的施工工期计划为14天。

六、文明、环境与安全措施

1、文明施工措施

（1）公司综合财务部负责文明施工的管理与监督工作。

（2）公司综合财务部根据各工程施工的特点定制《文明施工行为准则》，定期或不定期地对施工现场进行文明施工检查，对各施工点的文明施工情况打分，并公布在月度生产简报上，对违反《文明施工行为准则》的，要提出批评，限期整改直至处罚。

（3）在施工现场各路口设置路牌或告示牌，以方便施工车辆、行人。

对不安全区域，设置警示牌，发策安全。

（4）建好施工驻地或现场的卫生设施，搞好卫生管理工作，实行整洁、整洁、整顿管理，在与周围居民生活区相接区域做到无积水、无废物堆积、无臭气等。

（5）抓好文明施工的宣传与教育工作，严禁工人或劳务人员酗酒或斗殴，严禁穿拖鞋或赤膊进入施工现场。

（6）尊重当地公规民俗，搞好与当地群众的关系。

2、环境保护措施

（1）工程开工前，对施工设备、防污设施及采用的施工方法等进行检查和审核。

（2）地面冲洗物包括水泥、水泥浆、机械等清洗污水、发泡液和其它悬浮或溶解物质，经引入污泥井沉淀处理后再排放，防止未经处理排放。

燃料、油、颜料保存在合适的安全容器中，放在指定地点，以免意外泄漏进入水道。

（3）时刻维护工地内的排水系统，防止污水、废水、水泥浆和其它任何悬浮或溶解物料从工地流到邻近的土地范围，防止废物料积聚在工地或相邻的地方。

（4）分离后的施工废物料，放在指定的处理场所进行处理，其它未污染但不适于再利用的施工废料弃置在指定堆放场。

（5）在制定施工计划、施工方法、除尘措施以及进行施工时，充分考虑水泥等粉尘对环境空气的污染。

（6）不在施工区和生活区附近的任何地点倾倒饭盒、生活垃圾等废弃物，应进行集中处理。

3、安全保证措施

（1）施工安全目标

a）杜绝发生火灾、吊装作业、食物中毒重大以上伤亡事故；

b）起重伤害、物体打击、高处坠落、触电、淹溺事故年死亡率≤0.3‰；

（2）建立安全生产体系

a）建立分健全安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。

b）项目实行安全生产三级管理，即：

一级管理由经理负责，二级管理由专职安全员负责，三级管理由领工员（或班组长）负责，各作业点设安全监督岗。

c）按照国家有关法律，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。

（3）安全保证措施

a）本项目在开工前，由项目经理部编制实施性安全技术施工组织设计，对技术复杂、施工危险性大、多发易发事故的高处作业，钢管支撑的发装与拆除及大高差挖填等施工项目，编制专项安全施工组织设计，认真执行安全生产“五同时”原则，采用安全技术措施，确保施工安全。

b）实行逐级安全技术交底制，由经理部组织有关人员对工程项目或专贡进行书面详细安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。

项目经理部专职工安全员要对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并作好记录。

c）加强施工现场安全教育

①针对工程特点，对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育，重点对专（兼）职安全员、领工员、班组长、从事特种作业的架子工、起重工、爆破工、电工、焊接工、机械工、场内机动车辆以及新工上岗、工人变岗和改变工艺等进行培训教育。

②对从事施工和理和生产的人员，未经安全教育的不准上岗，新工人（含民工、临时工）未进行三级教育的不准上岗；变换工种或休采用新技术、新工艺、新设备、新材料没有进行培训不准上岗。

③特种工种的操作人员的安全教育、考核、复核，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规定》GB5306-85号文规定执行。

经过培训考核，获取操作规程证明能持证上网，对已取得上岗证的特种作业人员，要进行登记存档，对上岗证要按期复审，并设专人管理。

④通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一、预防为主”的思想；掌握基本生产知识和安全操作技能；提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规定，做到：

不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不被他人伤害，达到提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。

d）认真执行安全检查制度

经理部要保证检查制度的落实，要规定定期检查日期及参加检查的人员，经理部第旬进行一次；作业班组每天进行一次，非定期检查应视工程情况施工准备前，施工危险性、采取新工艺、季节性变化、节假日前后等要进行检查、并要有领导值班，对检查中发现的安全问题按照“三不放过”的原则制定整改措施，定人限期进行整改，保证“管生产必须管安全”的原则真正落实。

e）轻质土施工安全措施

①轻质土浇筑作业时，施工人员必须穿工作鞋（一般为水靴）、戴保护手套（一般为胶手套，不浸透性的手套）、穿上长袖衣、戴安全帽。

②对发泡剂的搬运及使用需注意事项：

搬运、使用作业场的必须通气，搬运、使用过程中作业人员必须使用防护工具，防止直接接触，避免发泡剂接触强酸化剂；搬运或使用后，作业人员必须清洗手部和脸部；发泡剂必须存放在通气良好的场所。

若在搬运、使用过程中发泡剂不慎入眼时，应马上用清水进行洗15分钟或马上就医；若不慎接触到皮肤，应马上用柔软的棉布擦掉，用香皂和水进行清洗。

如皮肤继续异常变化时，必须马上就医。

若不慎吸入时，应把患者移至通风良好的地方，保持适当的温度，根据情况严重程度决定是否就医；若有不慎饮入者，应先用水把口腔洗干净，再喝入1～2杯水或牛乳，马上接受医生治疗，或用其他方法让其吐出；患者无意识时，必须设法让患者口腔张开。

发泡剂无自燃性及水燃性，故一般存放条件下受光、热冲击等影响极少，因此能露天放置。

4、安全防范重点施工环节

（1）安全防范重点

a）汽车吊装作业时防起重伤害事故；

b）车辆交通安全引起的事故；

c）机械施工作业安全引起的事故。

d）项目部、施工场地安全保卫工作。

（2）吊装起重作业的安全防范措施

a）起重作业这特殊工种，各工种人员应持证上岗。

b）作前须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性，并进行空车和满载试运行，满足要求后才能投入正式使用；钢丝绳的安全系数应符合规定，吊勾应挂稳挂牢，防止松脱；

c）作业应专人负责，统一指挥。

各工种人员分工明确，互相协调；吊车操作员与吊装位置、指挥员之间要具有良好的通视条件；

d）场地要硬化、平整、支脚支垫牢靠；作业半径范围严禁站人，严禁起吊的重物自由下落；

e）风或大雨天气应停止吊装作业；一般情况下，不宜在夜间进行吊装。

（3）交通安全防范措施

a）施工过程中在施工场地50米范围内沿公路边摆放安全雪糕筒，做好安全警示；

b）施工临时车辆进入施工场地时派专人在施工入口处指挥，同时在车辆后摆放安全椎警示；

附录1湿容重的试验方法

1.检测设备

1.12000g的盘秤一台，最小称量刻度5g；

1.21升的测量容器二个；

1.3水果刀一把。

2.试验方法

2.1先测定测量容器的体积V（㎝3）和质量m1（g）

2.2再将FCB装入容器刮平，测定其质量m2（g）.

2.3用下式求湿容重

湿容重=m2（g）-m1（g）/v（cm3）（g/cm3）

附录2流动度的试验方法

1.检测设备

1.1直径为80㎜、高为800㎜的黄铜或硬质材料制成的空心圆筒一个；

1.2硬质塑料板一块。

1.31升的测量容器二个；

1.4水果刀一把；

1.5游标卡尺一个。

2．试验方法

2．1准备内径80㎜、高80㎜黄铜或硬质材料制成的空心圆筒；

2.2将圆筒水平静置于钢板或硬质塑料板上；

2.3慢慢将试料注满圆筒（不能溢出）；

2.4手指轻敲管外侧，使试料的表面与圆筒的上端齐平；

2.5慢慢将圆筒垂直提升，并静置1分钟；

2.6用游标尺量出认为是最大的直径以及与其垂直方向的直径，取两者的平均值作为流动度。