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1、风积沙路基施工工艺及质量控制大板项目部关键词:风积沙 路基 施工工艺质量控制参考文献:路基施工技术规范、序言省际通道赤峰境内公主埂至大板段全长197灿,其中风 积沙路段120灿以上,关于风积沙的施工工艺及质量控制, 交通部现行施工规范未做深入涉及,所以对风积沙的分类、 风积沙标准干容重的确定及施工工艺及质量检测等,都将是 我们研究的新课题。在此我们结合施工实际情况,依托省际通道第五总监代 表处先进的试验设备所得的试验结果及工地现场检测的实际 情况,参考210线包东高速公路施工经验,总结出风积沙路 基施工工艺及质量控制措施。二、风积沙的分类风积沙的成因相当复杂,所以就决定了其颗粒组成不规 律性,
2、另外由于缺乏粘聚性,就决定了其流动性特点。所以 对风积沙的分类就比较困难。在此,我们针对本地区风积沙 的特点,结合试验室大量的试验分析及工地实地施工情况, 对其分类情况如下(以下分类是为了适应现场施工,根据试 验室试验结果分析而进行的划分,在实际的施工过程中针对 不同风积沙颗粒含量、粘土含量及塑性指数需进一步进行准 确细分,这是通过大量试验及工地施工检验而得出的)。I类风积沙:(I类风积沙又分为以下两种)I-1类风积沙:无塑性级配不良沙,即颗粒组成中0.074 组分质量小于总质量的5%。I-2类风积沙:有塑性级配不良沙,即颗粒组成中0.074 组分质量小于总质量的5%。II类风积沙:含细粒土沙
3、,即颗粒组成中0.074组分质 量占总质量的5%-15%,其特点为塑性指数较大。III类风积沙:细粒土质沙,即颗粒组成中0.074组分质 量占总质量的15-50%,其特点为塑性指数大。三、标准干容重的确定针对以上三类风积沙,参考210线包东高速公路施工经 验,我们采用标准击实法、表面振动压实法和振动台法三种 试验方法,分别进行了标准干容重和最佳含水量试验,试验 结果详见附表。通过表列数据可看出表面振动压实(饱和水法)结果较 高,但试验过程中,由于试筒底部为密封的,饱和自由水在 振动过程中无法排出,与实际施工情况不符,而干法结果偏 低,也就无法准确评价施工质量,因此不易采用。对于有塑 性指数的级
4、配不良沙,标准击实方法为最高,因此易采用标 准击实方法来确定最大干容重。对于无塑性级配不良沙,易 采用振动台振实方法来确定最大干容重。从试验资料分析:1、I-1类风积沙宜采用表面振动压实法(干法)和振动 台法(干法和湿法),试验结果表明I-1类风积沙采用表面振 动台法比击实法标准干容重提高(0.05-0.12)g /cm 3;2、I-2类风积沙宜采用标准击实法,其标准干容重较准 确。3、II、III类风积沙宜采用标准击实法(与粘性土试验 方法一致)。附件:1、振动台法试验规程。2、振动压实仪法试验规程(参见公路土工试验 规程)。、风积沙的路堑施工工艺及质量控制1、挖方路堑的施工。(1)开工前应
5、做好挖方路堑的排水设施。(2)在路堑开挖前应作好截水沟,并视土质情况做好防 渗工作,土方工程施工期间应修建临时排水设施。(3)临时排水设施应与永久性排水设施相结合,流水不 得排入农田、耕地,不得污染自然水源,也不得引起淤积和 冲刷。2、风积沙开挖应遵照下列要求:(1)已开挖的适用于种植草皮和其它用途的表土,应堆 积在指定地点。(2)根据试验结果,对开挖出的适用材料,应用于路基 填筑,各类材料不应混杂。不适用的材料应按有关规范条款 的规定办理。(3)开挖均应自上而下进行,不得乱挖超挖,路堑开挖 中,如遇地质变化需修改施工方案及边坡坡度时,应及时报 监理工程师。3、施工过程中发现风积沙沙层下部出现
6、土质或其它材 料,应将上部风积沙沙子挖除后再进行下部开挖,土方路段 应遵照公路路基施工技术规范中土方施工有关条款办理。 土方路段路堑边坡坡度应符合有关土方边坡的规定,上部风 积沙边坡坡度应符合设计要求。4、路堑开挖,根据路堑深度和纵向长度,可按下列方式 进行:(1)横挖法:以路堑整个横断面的宽度和深度,从一端 或两端逐渐向前开挖的方式称横挖法;如下图所示,本法适 用于短而深的路堑。路堤r-第一台阶己第二台阶一剖面掘进方向路堑掘进方向 。1一剖面路堑 用机械按横挖法挖路堑时,可在不同高度分几个台阶 开挖,其深度视工作与安全而定,一般宜为3.0-4.0m。无论自 两端一次横挖到路基标高或分台阶横挖
7、,均应设单独的通道 及临时排水沟。 路堑横挖法可用推土机进行。若弃方或以挖作填运距 超过推土机的经济运距时,应按弃方有关条款执行。 机械开挖路堑时,边坡应配以挖机或人工分层修刮平 整。(2)纵挖法:沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前 进时称为分层纵挖法;如下图所示,本法适用于较长的路堑 开挖。第一层通道第二层通道a-a剖面第二段第三段hl 第一段11未挖部分出口 未挖部分IllillL | 叩 |1 路堤 分层纵挖法(图中数字为挖掘顺序);a当采用分层纵挖法挖掘的路堑长度较短(不超过 100m),开挖深度不大于3.0m,地面坡度较陡时,宜采用推 土机作业。b推土机作业时铲挖地段的长度应能满足
8、一次铲切达到 满载的要求,一般为5-10m,铲挖宜在下坡时进行;下坡坡度 不宜小于10%,不得大于15%。c当采用分层纵挖法挖掘的路堑长度较长(超过100m) 时,宜采用装载机配合自卸汽车作业,有条件宜配备一台推 土机。 通道纵挖法(图中数字为拓宽顺序); 分段纵挖法(图中段数为分段顺序);分段纵挖法:沿路堑纵向选择一个或几个适宜处,将 较薄一侧堑壁横向挖穿,使路堑分成两段或数段,各段再纵 向开挖称为分段纵挖法;如上图所示,本法适用于路堑过长, 弃方运距过远傍山路堑、其一侧堑壁不厚的路堑开挖。(3)通道纵横驰骋挖法:先沿路堑纵向挖掘一通道,然 后将通道向两侧拓宽,上层通道拓宽至路堑边坡后,再开
9、挖 下层通道,如此向纵深开挖至路基标高称为通道纵横驰骋挖 法;如上图所示,本法适用于路堑较长较深,两端地面纵坡 较小的路堑开挖。(4)混合式开挖法:当路线纵向长度和挖深都很大时, 宜采用混合式开挖法,即将横挖法与通道纵挖法混合使用。 先沿路堑纵向挖通道,然后沿横向坡面挖掘,以增加开挖坡 面,每一坡面应设一个施工小组或一台机械作业。5、开挖边沟、修筑路拱、刷刮边坡、整平路基表面时, 宜采用平地机配合其它土方机械作业。6、边沟与截水沟的开挖应符合下列要求:(1)边沟、截水沟及其它引、截排水设施的位置、断面 尺寸及有关要求,应严格按照设计图纸的规定施工。应先做 好此类排水设施,其出口应通至桥涵进、出
10、水口处。截水沟 不应在地面坑凹处通过,必须通过时,应按路堤填筑要求将 凹处填平压实,然后开挖,并防止不均匀沉陷的变形(2)平曲线外边沟沟底纵坡,应与曲线前后的沟底相衔接。曲线内侧不得有积水或水外溢现象发生。(3)路堑和路堤交接处的边沟应徐缓引向路堤两侧的天 然沟或排水沟,不得冲刷路堤,路基坡脚附近不得积水。(4)所有排水沟渠应从下游出口向上游开挖。(5)所有排截水设施应满足下列要求: 沟基稳固,严禁将排水沟挖在未加处理的弃土上; 沟开整齐,沟坡、沟底平顺,沟内无浮土杂物; 沟水排泄不得对路基产生危害; 截水沟的弃沙应用于路堑与截水沟间筑平台,并分层 压实(夯实)。台顶设2%倾向截水沟的横坡,土
11、台边缘坡脚 距路堑顶的距离不应小于设计规定,若无规定时可按有关条 款执行。7、挖方路基施工中及后期应根据设计文件要求及时作好 路堑边坡的防护。8、沙区路堑的质量检测(1)风积沙路堑施工过程中的检查及各项控制按招标文 件中和技术规范有关规定执行。(2)风积沙路堑在一挖至路床标高后,应其路床处风积沙类型不同而变化。(3)I类风积沙应再下挖至少20 cm,换填砂砾或风化碎 石或砂性土,以达到路床验收的八项指标要求。五、风积沙填方路堤施工工艺及质量控制1、风积沙填方路堤干法施工工艺及质量控制。(1) I类风积沙填方路堤施工工艺 挂线铺筑风积沙在检测合格的原地面上进行测量放线。按虚铺50cm挂 线备料,
12、按照虚铺方量与自卸汽车容积计算出自卸汽车卸料 间距。 风积沙整平、稳压用推土机进行摊铺初平,两边配合人工刷坡及整平,初 平后,用平地机进行精平,然后用推土机(自重16-18t)稳压 2遍,稳压时履带轮重复1/2,行驶速度2档,直线段由两边 向中间进行,弯道处由内侧向外侧进行,以利形成路拱。 压路机压实先用压路机2档稳压1遍,然后用1档按1/3错轮进行强 振碾压,压实遍数为6-8遍,最后由推土机或压路机静压1-2 遍,直至无明显轮迹。 取样试验用环刀法或灌沙法取样试验测其压实度,合格后再进行 上一层填筑施工。 第二层(及以上各层)施工I类风积沙最主要性质就是无粘聚性。第一层虽经压实, 但其上无法
13、行走自卸汽车(单驱压路机、平地机等行走都很 困难),填料无法上去,导致路基无法施工,现在情况是:只 要解决上料问题,路基施工将正常进行。采取自卸汽车配合 推土机解决上料问题,路基可正常施工,其施工工艺如下:推土机及其他机械上料施工工艺其上料、整平、压实、取样试验同第一层。在高填方的路段,以上机械不能满足施工需求,还需用自 卸汽车运料至边坡坡角,用挖掘机甩较至路堤填筑层,进行 二次倒运后再用推土机、压路机进行整平、碾压。 路床封层施工为了满足路床稳定性及强度要求,路床层应以砂砾,碎 石土或砂砾性土处理。其厚度至少20 cm,路床层施工及质量检 测按路基施工规范和验收规范进行验收。(2)施工中应关
14、注以下问题 以上风积沙路基施工未涉及到的部分按交通部路基施 工规范执行,在此不再详述。 干法施工填筑虚铺厚度50 cm是基于试验路段成果,具 体施工前应根据压路机及其机械配置等情况进行试验路段施 工,以确定最经济最合理的虚铺厚度及压实遍数。 干法施工法:干法施工法就是此类风积沙可以在天然含 水量或少洒水情况下振动压实,这是因为一方面:取决于风 积沙振动密实的原理;二方面取决于通过表面振动压实仪和 振动台法(干法)试验原理;三方面取决于风积沙颗粒组成 情况(较均匀颗粒堆积),请注意我们在推荐以上施工工艺时, 没有洒水工艺,实践证明,以上干法施工工艺完全可行,这也 纠正了一些传统观念,即风积沙没有
15、水就不能施工和有水风 积沙就能施工的错误观念(I类)。 一般情况下,标准干密度试验每公里不少于一组,标准 干容重采用风积沙试样应与施工路段的风积沙相适应,施工 中如发现风积沙级配有变化时,应及时进行标准干容重试验。 积沙需要的施工机械:履带式推土机(各型号)、前后 轮驱动的振动压路机,应采用YZ18JC以上振动压路机或履带 式推土机带拖式振动压路机。 严格控制填筑层厚(经过试验路段确定的最大厚度)。 单层风积沙填筑路基厚度宜控制在30厘米-50厘米之 间,应通过试验路段确定。超过规定厚度的路基将无法压实。2、II、III类风积沙施工工艺公主埂至大板段此类风积沙主要存在于18-23标,但也只 见于原地面表土层,因为其塑指较大(具体我们将详细试验), 经过正常洒水可以正常行驶施工机械,所以应按粘土施工工 艺正常施工,在此不再详述。3、风积沙湿法施工(水坠法)风积沙湿法施工法,只适用于桥梁台背,挡墙背后等,因 为此种施工法需要大量的水。一般沙漠地带属严重缺水地区, 另外,即就是水坠法施工成型,也无法正常行走汽车压路机 和平地机,所以不宜大面积推广施工,在此不予详述。施工 工艺