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1、2、工法具体内容材料水夯帮宽加固路基施工工法GGG( 黑)A12014 黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司王鹏飞吴宗玺 崔海东简红滕景梅1 前言随着公路交通量的不断增大，为了满足经济发展需要因此面临着许多重要交通线路的升级。黑龙江省道杜蒙至胡吉吐莫公路改建项目就是其中一条，该段公路纳入黑龙江省道公路网中，可以尽快打通旅游名镇与景区的交通道路，对促进区域经济和旅游业的发展起到非常重要的作用。我公司承建的A2标段旧路改造部分原为6m宽双向 2 车道三级公路，两侧路基帮宽1m ，旧路帮宽路段长约6km 。较窄的帮宽，没有大型机械施工的场地，公路两侧多为耕地、林地，沿线占地征用困难，以及全线公路两侧没可
2、利用土场等问题。按照公路工程建设总体施工要求，根据现场调查踏勘，结合路段实际情况及在不破坏植被、少占用沿线国土资源和不影响自然生态环境的情况下，我们采用了此水夯帮宽加固路基的施工工法，不仅圆满地解决了占地问题，保证了当地交通下施工，提高了工程质量，减少了对林地的破坏，缩短了工期，降低了工程成本，取得了显著的经济和社会效益。2 工法特点2.1 施工工艺水平先进，工程质量好。2.1.1 施工水夯设备自主研发， 水夯机械配备多组振捣棒， 对单组振捣棒的有效工作范围、振捣频率、振捣深度和时间准确检查后，进而设计出布局科学的振捣机械。振捣机械一机配备9 组振捣棒，水夯效率高，施工质量好。2.1.2水夯施
3、工时采用的排水设施的应用有效地解决了水夯材料中的水，水夯后与旧路路基连接良好，减少了路基不均与沉降现象的发生。2.1.3 水夯时控制中粗砂加水量， 增强了水夯后砂的密实度， 加快了施工进度，减少了施工成本。2.1.4 水夯后的表面的薄膜覆盖， 减少表面水分的蒸发， 无沙体积反弹现象发生与新路面砼连接良好。2.2 施工工期短。 新水夯机械提高了水夯工作效率，水夯时加水量采用材料的体积饱和法，加水量减少，单路段施工时间减少。水夯施工替代了填土分层碾压、基层施工使施工工期大幅缩短。2.3 工程成本低，经济效率好。水夯施工时使用的水车、人工的减少，以及水夯施工比常规的填土碾压和基层施工中对机械、人工和
4、材料的费用更少，因此工程造价低，经济效益好。2.4 施工工艺绿色环保2.4.1 此水夯施工过程中， 对水的使用更加科学， 减少了对水资源的浪费。2.4.2此水夯施工比采用以前土的分层碾压和基层碾压施工占地面积小，减少对公路两边的耕地和林地的破坏、占用。水夯时基槽挖出的硬质土可用于培植新的路肩，对土的重复利用，减少的土资源的浪费，减少对公路两边的生态的破坏。3 适用范围适用于加固 3m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土，地下水位较高的路基。4 工艺原理4.1 准确地检测出振捣棒对中粗砂振捣后能够达到压实度要求的有效半径，有效深度，最佳工作频率。对于以前水夯施工工艺提到的水撼时振
5、捣棒间距、振捣时间、振捣深度的科学改进， 振捣棒控制频率在1805Hz/s振捣棒对角线间距26cm时，振捣棒插入砂中33s 后，撼砂厚度为45cm的路基压实度全部达到96% 以上。在对水夯工具的最大最优化的使用，使工作效率得到了迅速提升。4.2 材料的开口空隙及材料之间的空隙部位决定了材料吸水量的多少，对水夯材料的吸水率的准确检测使对实际施工中加水量的控制有了新的度量。施工时加水量 ( 材料饱和体积吸水率20%+ 路基底部吸水5% ）控制，使施工过程对水加入量减少，缩短了单段路基水夯时间，减少了水车数量的使用。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工流程图5.2 操作要点5.2.1 施工前期试验
6、工作。5.2.1.1试 验 室 模 拟 水 夯 施 工 ， 制 作 与 基 槽 深 度 相 同 的 槽 体（2m*1m*1.2m) ，对水夯机械振捣棒布局、频率、时间及插入深度进行水夯试验，保证施工质量情况下对机械最大工作效率进行优化设计。5.2.1.2在模拟路基槽体中加入要求虚铺厚度中粗砂加水机械夯实，检测槽体中距底部 20cm位置夯砂压实度，采用5 组平行试验，取试验结果的检测不合格部位加水补夯测量定位基槽挖基槽沿基槽设置透水软管填筑预置厚度中粗砂基槽撼砂注水机械振捣夯实平板振动表面夯实压实度检测撼砂表面覆盖塑料薄膜去除塑料薄膜后砼施工干密度平均值作为水夯后压实度检测的最大干密度。5.2.
7、1.3试验室对水夯用中粗砂取多组试样试验，材料的饱和体积用水比例取实验结果的平均值。5.2.2测量人员按施工图纸要求放设基槽宽度和深度，机械挖槽结束后，人工清理基槽基底后，用手扶振动夯对基地平面整平、夯实，检测基地压实度，基底压实度控制不低于90% 。5.2.3 在与基槽槽底深度相同边坡位置，安装透水软管， 使用透水软管以 10m的间隔设置，便于水夯后砂中自由水进入透水软管排出。5.2.4 砂子虚铺厚度严格控制，做好虚铺各项实测数据：5.2.5 砂子卸入基槽后灌水， 必须等水分充分渗透后， 方可使用振捣机械施工，振捣位置从灌水口的下游位置开始振捣。5.2.6水夯机械设备振捣棒插入深度控制在下沉
8、35cm位置，水夯时振捣棒快插慢拔的节奏控制，机械操作人员对于下沉深度及振捣时间按要求执行。5.2.7 平面振捣设备振捣， 夯实时，务必振捣边角一些难以振捣的位置，不留施工死角。5.2.8 压实度检测时按照20m一点的频率检测，对水夯后一些施工边缘位置补检，保证每层夯砂质量，对未达到要求部位及时重新补夯，不留质量隐患。5.2.9 水夯后对于已经达到路基填筑高度的路段及时覆盖塑料薄膜，保证夯砂表面砂的密实性避免砂体积反弹。5.3 施工注意事项5.3.1 采用水夯砂回填基槽时，分段进行。砂料要挂线虚铺。掌握虚铺厚度不大于 45cm 。5.3.2 振捣机械振捣一路段时应该保证加入水已经冲分饱和砂料，
9、方可进行施工。分段水撼时，每段不超过50m 。5.3.3 水夯施工前需清理边坡， 修整边坡，保证撼砂施工灌水前后边坡稳定，不塌方。如有塌方，需要立即停止施工，清理塌方及已填砂料，进行沟槽边坡支护后，二次进行施工。5.3.4 准备防雨器具， 如果遇到下雨， 立即停止施工，对于未施工而被雨淋的基槽，应该等其内部干燥后方可进行施工。对于已施工的撼砂路段应及时覆盖防雨的薄膜。对于每个路段的排水沟渠，增设排水工具，防止雨水倒入基槽及路基中。6 材料与设备6.1 主要材料一览表序号材料名称材料规格主要技术指标1 砂子中粗砂含泥量、细度模数、泥块含量含水量6.2 主要设备一览表序号设备名称型号单位数量备注1
10、 振捣夯实车台1 自主研发2 运输车小金刚台1 材料运输3 平面夯平机台1 水夯后砂表面夯实4 装载机 50 台1 基槽填筑5 洒水车 8t 台2 灌注撼砂用水6 勾机80 勾机台2 挖设基槽7 质量控制7.1 严格按照公路工程质量检验评定标准JTG F-80/1 2004（土建工程）的要求对施工路段路基进行评定。7.2 施工用砂的质量控制依据公路工程集料试验规程(JTJ058-2000) 检测，砂料的含泥量不大于 3% ，砂的细度模数控制在中粗砂范围，细度模数为2.3-3.7 ，泥块含量不大于 1% 。严格控制按 500/m3检测中粗砂的各项试验项目。7.3 依据公路路基路面现场检测规程(J
11、TG E60-2008)进行压实度检测，对压实度的检测标准，采用模拟理想状态撼砂后检测基地最大干密度为控制标准，现场撼砂后检测按照20/m 一点检测频率对水夯路段检测，施工后对不符合规定位置及时处理，保证质量。7.4 水灌注砂料后， 及时检测砂中含水量是否达到饱和范围，砂料含水量不足时进行及时补水，保证撼砂时砂是处于体积饱和状态。7.5 水夯后及时覆盖塑料薄膜， 并用沙袋对薄膜进行压制， 使薄膜紧贴撼砂，在砼施工前才可揭开薄膜。8 安全措施8.1 严格按照安全相关法律法规进行施工作业。8.2 作业人员必须经过安全技术培训，掌握本工种安全生产知识和技能。8.3 汽车司机必须取得交通部门颁发的驾驶
12、证后方可上岗。8.4 沟槽边、作业点、道路口必须设置明显的安全标志，夜间必须设红色警示灯。8.5 新工人和转岗工人必须经入场或转岗培训，考核合格后方可上岗，实习期间必须在有经验的工人带领下进行作业。8.6 作业前必须检查工具、设备、 现场环境等，确认安全后方可作业。8.7 非机械操作人员和非电工严禁进行专业人员操作的机械、电气作业。8.8 施工作业时， 作业人员必须专职指挥来往交通车辆人员，对来往车辆提升路段施工情况。8.9 对于电机和变压器等设施必须设置单独的防潮，防雨措施及禁止随意进入接触的标志。9环境保护9.1 现场布置井然有序，合理利用施工场地，减少对公路两边耕地、林地的占用，保护耕地
13、和森林资源。9.2 施工场地整洁，无散落杂物，施工废料集中堆放，及时处理。9.3 场地废料、土方弃方的处理，依据要求，放置指定的地点、指定方法处理，尽量减少对周围绿化的影响和破坏。施工污水、生活污水不污染水源、耕地、林地、农田灌溉渠道，采用渗井处理。清洗砂料，机具或含有油污的操作用水，采用过滤后沉淀的方法，最大限度的降低对环境的污染。9.4 在施工前对施工人员进行教育和管理，严禁损害树木及田地， 自觉保护花草树木及各类自然资源。9.5 在路基填砂和运输砂料过程中采取措施，防止材料沿途撒漏和扬尘，确保人们生活环境道路不受污染。9.6 在施工中严格按照图纸施工，不随意干扰和改变现有水道、 灌溉和排
14、水系统的自然布局。对租用的场地使用完后，进行恢复原貌的处理，对不能恢复的场地，进行绿化措施。10 资源节约10.1 使用水夯机械撼砂，施工人员的减少，施工进度的加快，对人力资源和机械的使用减少，缩短了施工工期，节约成本。10.2 施工过程中对材料加水采用饱和体积法，减少了对水资源和机械的使用，单段路基施工时间缩短、节约了水和减少机械车辆的使用，施工进度加快，减少了成本。10.3 水夯的施工中对基槽挖出的土重新用与加固路肩使用，土资源的重复利用，节约了成本，降低工程造价。10.4 水夯施工对公路两边占地面积的减少使用，减少了对林地和耕地的占用，使耕地、林地的资源的保护，同时减少了公路施工时成本的
15、投入。11 效益分析11.1、经济效益通过采用此水撼帮宽加固路基工法有效的提高工程质量，缩短了施工工期，节约了施工成本，没有了大型机械租赁的租金，减少了对公路两边耕地、林地的占用造成的赔偿，经济效益显著。11.2 、社会效益此工法工艺简单，设备要求不高，减少了人力资源使用，挖出基槽用土用于加固两侧边坡、路肩，就地取材，循环利用土资源。保证了当地交通正常运转下施工，大大缩短了施工工期，减少对沿线两边土地的占用，保护公路两边生态环境，环保绿色的施工工法。因此它具有显著的社会效益。12 应用实例本工法应用于省道杜莲公路杜蒙至胡吉吐莫公路建项目A2 合同段路基施工中，其工程量2 万 m3, 旧路帮宽路段线长约6km ；施工完成路段路基检测压实度97% 以上，水泥混凝土路面无断板，裂板，破碎板现象，不仅质量得到保证，加快了施工进度，节约了工程成本，取得了显著的经济效益和社会效益。绥满公路绥芬河至牡丹江段工程建设项目第A2 合同段路基工程k27+450-k28+880 、k33+400-k34+600 此两路段基底为常年地表渗水淤泥路段，采用水夯加固路基施工工法对此路段施工，检测路基压实度高于设计要求96% ，路基评定97.4 分，沥青路面无纵向、横向裂缝，路面使用性能良好。
