南部非洲盐碱地地区道路施工与防护

青建集团股份公司企业工法 CNQC-GF 南部非洲盐碱地地区道路施工与防护The Construction Method for Saline-alkali Soil Area Construction and Protecting in the Southern Africa 2016年 月 日发布 2016年 月 日实施青 建 集 团 股 份 公 司 发 布131. 前言国内外存在广泛的氯盐环境：海洋环境、大量使用道路防冰盐、盐湖地域等。这些地区往往是基础建设的重点投资区，因此，“盐害”是一个特别突出的问题，甚至对于一些国家，“盐害”已经成为影响基础设施耐久性的关键因素。针对盐碱地处所的特殊腐蚀坏境，根据实际工程研究成果和实践经验，本工法分析了基础的腐蚀破坏机理，进行必要的防腐蚀方案的研究和论证，尤其是对涵洞及桥梁的混凝土，提出切实有效的防腐蚀方案和对策。本工法以纳米比亚中西部MR44, MR36 and TR2/2 Swakopmund到Walvis bay 道路项目为例。2. 工法特点2.1 提高盐碱地地区道路结构层施工效率；2.2 加强盐碱地地区混凝土强度，延长混凝土寿命；3. 适用范围3.1 适用区域：适用于盐碱地地区道路项目并采用南非道路桥梁规范的国家，例如：南非、纳米比亚、博茨瓦纳、津巴布韦等周边国家；3.2 适用范围：盐碱地地区道路项目；3.3 适用部位：道路结构层、面层、涵洞及桥梁混凝土防护。4 工艺流程及操作要点4.1 施工准备4.1.1 内业准备全面熟悉图纸，审核工程量，搞好图纸会审，组织合同交底和相关业务培训。组织项目部相关人员认真学习施工规范和质量检验标准，编写实施性施工组织设计和各分项工程施工方案，编写施工作业指导书，对进场的所有作业人员进行技术交底和技术培训。 对进场材料进行抽样检验，进行混凝土配合比设计和优化，进行土工试验，各种检验、试验合格，并得到咨询和业主的认可后方可进行施工。 对工地各种检测、测量仪器进行校验。做好试验、检验器材的调试和标定，并得到咨询和业主的认可。 4.1.2 外业准备复查施工现场的地形、地质、水源、料源、交通运输便道以及沿线设施、核查地下管线及地上障碍物，作出标记，在施工时注意保护。调查环境保护等有关情况。 对设计单位所交导线点进行校验和复核，发现问题及时向咨询工程师提出，导线点校验无误后，以此为依据增设平面导线控制点和高程控制点，闭合校验后形成工程的平面控制网和高程控制网，最终测量成果报咨询批准后交付使用。 进行原地面标高复测。根据总体部署进行临时设施的建设和“三通一平”工作，为全面、顺利地开展工作创造条件。4.1.3 对工程需要的各种材料的料源进行考察，并与咨询工程师共同取样试验检验合格后，及时组织材料进场。4.2 施工测量方案根据设计图坐标和业主、咨询的交桩资料，建立施工测量控制网，平面控制拟采用闭合导线网控制，为方便施工引测，对控制点进行补充加密，利用GPS进行测量控制测设，确认符合精度要求，确定坐标数据。高程控制利用高精度的自动水准仪对加密的导线点进行高程往返闭合测量，其精度符合规范要求后经平差确定每个控制点的高程。控制点的设置原则；4.2.1 应设置于既靠近路线又不在挖填扰动区内，以及不易受人员、车辆、机械影响的地点，便于永久保存；4.2.2 应充分利用桥涵等混凝土结构物或岩石等不易变动之处设置；4.2.3 点位地形应略高于路面，以方便引测和相互通视；4.2.4 坐标点位地形宜平坦以方便仪器架设和操作；4.2.5 点位密度，坐标点宜不少于1点/km，水准点宜不少于2点/km；4.2.6 对于无固定物可利用的点位，应设置标桩并用混凝土固定。测量成果报请咨询批准后交付使用，在使用过程中定期统一复测，以确保其精度和可靠性。4.3 施工便道的修建、维护方案施工便道根据现场的实际情况，在得到工程师允许的情况下，靠近路基设置，便道设置尽可能避免移动或破坏测量控制点，便道的宽度为6.5m，清表后，平原地段用平地机和压路机配合作业，挖填地段用挖掘机、推土机和压路机等机械配合作业，过河地段另行埋设涵管等方式作业，便道用土尽量利用沿旁道、边坡挖土或附近可获得的材料，如果无法获得足够的材料，可在料场取料，便道采用三遍压实，根据工程师指示或图纸所示的位置修建排水明沟和急流槽，及时排除路基及便道的雨水。施工期间随时调遣机械设备对便道进行维护，确保便道畅通，并按照工程师指定的地点安置交通标志，危险标示。4.4材料控制及存储严格按照图纸或工程师的指示，并根据土方调配方案合理对材料开采使用，必要时可进行材料储备，存储场地要确保批准的材料没有发生不必要的污染。基层料可规矩业主要求外购或自行生产，但自行生产必须采用咨询工程师指定的料场取。4.5路基土方施工方案4.5.1清表工程清表工作先采用人工、油锯伐树，再用挖掘机清除树根，采用推土机横向自中心部位向两边整平，清表厚度满足规范要求或工程师指示，清表土使用运输车辆运至弃土点。零挖填地段的清表作业采用水准仪跟踪机械作业，控制标高随时纠偏，防止超欠挖，并将清表后的作业面按规范要求碾压密实，并做好临时排水工作。4.5.2 挖方段路床处理根据图纸或工程师的指示，确定开挖深度，然后用挖掘机配合人工每20m一个断面挖出标准沟，再根据标准沟大面积开挖土方，开挖采用挖掘机或是装载机配合自卸车进行土方的挖掘工作，挖除的土方应通知试验室进行土方检测，如果符合填筑标准，根据工程师指示可用于填方段的施工；如果检测之后不符合填筑标准则需要运至弃土场。由于开挖以后，地势很低，容易积水，所以在路基开挖结束以后，应立即在路基两侧开挖排水沟，并每隔50m-100m设一集水坑，配备足够的抽水机随时抽水。根据图纸要求在挖至路床顶标高之后，联系工程师土质检测，如土质合格翻松150mm原状土，之后进行路床压实处理，压实度要求达到90% AASHTO，如土质不合格，按照工程师指示换填深度，对土质换填后进行路床压实处理。4.5.3 填方段路床处理对于填方段，根据图纸要求或工程师的指示首先进行路床处理，采用平地机将原地土翻松150mm或是厚度现场按照咨询工程师的指定的深度，在将原地土翻松之后洒水车进行洒水，平地机跟随洒水车进行拌合，在原地土达到最佳含水量之后由振动压路机进行压实，直至达到符合要求的压实度93%。4.5.4 路基填方施工路基工程施工前，先进行试验段施工，总结各种施工参数，试验段施工成功并总结完成、报工程师批准后，再大面积开展施工。在填方段路床施工完毕报验通过之后，需立即进行路基填筑施工，根据图纸及规范要求每层的填筑厚度为150mm，根据处理的路床宽度及填筑厚度计算出所需的填方方量由自卸车运至现场并摊平，由平地机配合洒水车进行拌合，在达到最佳含水量之后由平地机根据标高刮平，之后由振动压路机进行压实，使之达到所要求的压实度。路肩加宽和新旧路基接茬处填筑前先采用挖掘机并配合人工将原路基按规范要求修成分层台阶，台阶顶面横向做成向内斜坡，纵向确保新旧路基搭接长度，并按规范要求压实填层，然后按分层台阶逐层填筑压实，新旧路基接茬处的确保压实搭接长度。路基填方施工工艺流：测量放线转序施工路床层压实上料、洒水翻拌、刮平、碾压报检分层填筑至路基设计标高边坡修整N 自检原路基挖台阶分层 路基清表Y 上料：首先测量人员利用边桩恢复路基中桩，根据填土高度及边坡坡率推算的路基宽度用钢尺拉出填筑边线，用白灰将路基填筑区域标出，然后结合松铺厚度、运土车辆运载能力布置方格网，使填料分布均匀。洒水翻拌、摊平：采用平地机及人工配合进行。当路基填土含水量大于最佳含水量时采用平地机进行翻拌晾晒；当含水量不足时，采用洒水车洒水补充，平地机进行翻拌，使填土达到最佳含水量后整平。压实：严格按照规范要求的碾压顺序进行路基压实，直线段由两边向中间，曲线段宜由低处向高处逐渐碾压，压路机碾压以慢速效果最好。碾压时，两行之间的接头一般应重叠1/4-1/3轮迹，根据试验段确定的参数控制碾压遍数，路基碾压后进行压实度指标检测。报验：路基分层碾压成型以后，立即恢复中桩、边桩，以备路基压实度、宽度、高程等项目的检测,自检合格后报请工程师验收。4.6结构层施工方案 4.6.1 上、下选择性路基填料层：在填方段完成填方之后和挖方段路床处理报验通过之后即可进行上、下选择性路基填料层的施工。根据图纸要求下选择性路基填料层采用G8的料进行施工，上选择性路基填料层采用G7的料进行施工，其施工工艺相同，具体为: 4.6.1.1 上料及拌合：根据图纸设计要求，上下选择性路基填料层的施工厚度每层均为150mm，将符合规范要求的材料用自卸车运至已经报验通过的工作面，采用自行式平地机将料摊铺开，如含水量小于最佳含水量，则洒水车进行洒水作业，平地机紧随其后进行拌合，在此过程需安排工人将材料中的不符合规范要求的大石块及杂草、树根等杂物清理出现场。待现场拌合料达到最佳含水量时通知实验室人员进行现场取样，以备进行压实度试验工作。 4.6.1.2 压实:待拌合料拌合均匀，达到最佳含水量时（略高最佳含水量0.5%1%），平地机将拌合料摊平，技术员根据道路的设计标高换算出每一层的标高，测量人员配合平地机操作手根据每一层的设计标高进行整平，完毕之后采用振动压路机进行碾压，具体方法为，压路机始终以纵向进退方式进行压实作业，压路机自工作段的一端起慢速稳压一遍 ，稳压一遍结束后开启震动器，进行震动压实，纵向压实两行之间的接头一般应重叠1/4-1/3轮迹，压实过程中要遵循先低后高、先慢后快、先稳后振、轮迹重叠的原则进行碾压。根据规范要求至少振压3遍，现场实际工作可以根据试验段得出的碾压遍数或是根据咨询工程师的现场指令来进行，最终的压实度要求满足下层93% MOD.AASHTO，上层下层95% MOD.AASHTO。 4.6.1.3 养护：在压实完毕报验通过之前需要对已完工的工作面进行洒水养护，以保证施工完毕的路基能在进行下一步施工时具有较好的强度，进而保证较好的施工质量。4.6.2 底基层：在上下路基层施工完毕之后需进行底基层的施工，根据规范要求下底基层（Lower Subbase Layer）所用料为G5等级，其厚度为125mm，压实度要求为97% MOD.AASHTO, 上底基层（Upper Subbase Layer）所用料为G2等级，其厚度为150mm，压实度要求为85% Bulk Relative Density。其具体的施工方案与上下路基层的施工方案一致，分为上料拌合、整平、压实、洒水养护。当两层底基层完成后，为了防止“盐害”，需在上底基层上铺撒第一层透层油，保护面层不被破坏。4.6.3 基层 4.6.3.1 材料控制对外购或自己生产的基层料提前进行检测，检测合格后方可用于施工。 4.6.3.2 试验段施工（1）施工前必须铺筑长度150-200m试验段。（2）试验段施工方案应包括试验人员，机械设备，施工工序和施工说明。（3）试验段目的为了验证混合料质量的稳定性、检验承包人采用的机械能否满足备料、运输、摊铺、拌和压实的要求和工作效率，以及施工组织和施工工艺的合理性和适应性。（4）试验段确定的压实方法，机械类型、工序、压实系数，碾压遍数，压实厚度，最佳含水量等作为基层施工的依据。（5）试验段检验合格后，做为永久路面的一部分，反之，予以挖除。 4.6.3.3 高程控制在底基层报验通过后，测量人员在底基层填筑设计宽度边线外侧两边测设高程控制桩，直线段间距为20米，弯曲段间距为10米，根据计算上土量进行上土，并根据高程控制桩控制上土厚度，以此来控制基层标高。 4.6.3.4 含水量控制及整平为确保基层的压实需要，严格控制填料含水量接近最佳含水量（高出最佳含水量0.5%）。填料摊铺后先采用洒水车洒水，平地机及铧梨紧随其后进行翻拌，翻拌要求平地机匀速行驶以保证基层材料能较好的与水分接触，待达到最佳含水量时使用平地机进行刮平，高程控制要以设计标高与试验段总结出的松铺厚度之和作为刮平后的标高，从而保证压实后高程误差在规范允许之内。 4.6.3.5 压实控制在材料达到最佳含水量（超出最佳含水量0.5%-1%）并刮平之后，使用单钢轮振动压路机严格按照规范要求的碾压顺序进行压实，直线段按由两侧向中间，曲线段宜由曲线的内侧向外侧，压路机碾压以慢速效果最好。碾压时，两行之间的接头一般应重叠1/4-1/3轮迹。根据试验段确定的参数达到碾压遍数后。采用洒水车洒水湿润基层表面，然后再使用胶轮压路机进行基层表面的封面处理，完成基层的施工。 4.6.3.6 检验碎石基层碾压成型后按规范要求进行压实度、宽度、高程和平整度等指标检测，自检合格后，报工程师检测，各项检测指标应在规范要求的误差范围内，基层在正常养护后可进行透层油施工，有工程师指令除外。 4.6.3.7 路基边坡修整路基及其它各种土方工程基本完工后，对高填方路段采用挖掘机按照设计宽度自上而下的进行刷坡，然后人工细平；其它路段采用平地机刷坡，装载机配合清土，对其外形进行整形既保证达到设计图纸要求及满足尺寸误差规定，又要具有满意的外观。 4.6.3.8 路基施工注意事项：（1）为保证路基边部的强度和稳定，施工时每侧超宽30cm填土压实，施工加宽与路堤同步填筑，严禁出现贴坡现象。（2）压实过程中，压路机要始终保持以纵向进退方式进行碾压，严禁采用掉头方式碾压，防止机械掉头时搓挤土，使压实的土被翻松。（3）未经工程师批准的材料，杜绝使用。（4）如路基刮平过程中因蒸发导致含水量降低，需及时洒水保证压实密度。（5）基层完成后，需在表面铺撒第二层透层油，防止“盐害”。图4.1 纳米比亚盐碱地道路4.7面层施工方案 4.7.1 基层面修补。按照南非规范规定，用3米支持及塞尺进行基层面横坡的平整度检测，用rolling straight edge进行基层面纵坡的平整度检测，所有超过6mm误差的区域需要用石粉、乳化沥青及水泥按比例拌合后进行修补；超过12mm的误差需要用9.5mm、6.7mm以及细集配破碎沙按1:1:1掺合后再与乳化沥青及水泥拌合修补。4.7.1.1 喷洒率的确定Tack coat（粘层油）使用的是70/100。粘层油的喷洒率应在0.87liter/，而工程师会根据现场情况对喷洒率在0.9liter/至1.1liter/之间调整；19mm石子的喷洒率应在0.014m/（或14kg/),工程师会根据现场情况对喷洒率在0.014m/（或14kg/)至0.017m/（或17kg/)之间调整（石子允许误差由工程师确定）。4.7.2材料的存放4.7.2.1 存放温度和喷洒温度（此温度仅供参考，喷洒之前应咨询工程师，确保万无一失）粘层油类别最高存放温度喷洒时温度24小时内超过24小时最低最高推荐70/100 针入度1751251651901754.7.2.2 集料堆放场地应进行准备，使其在集料装车使用时不带杂草、泥泞、泥土及其他有害物质。场地选择应能使堆积在石屑表面的尘土降至最小程度。必要时可给料堆附近的便道洒水以降低过往车辆的灰尘。4.7.3设备要求4.7.3.1沥青洒布车l 喷洒机需要有有效的喷洒校准证书，包含泵的数量，喷洒条，量油计以及温度计；l 机械不应漏油、柴油或者沥青；l 使用吨位较大的胶轮压路机是有效的碾压方式，其等同于开放交通后再可控状况下对封层的碾压效果，最好是每一块石子都能被用正确的方式碾压；l 在撒布工作之前，必须确保各喷嘴的喷洒率一致，这项工作要提前校核；l 喷洒机每侧需有一个合适的挡板；l 喷洒机在每段起始点不能以速度为零起步喷洒，应在起始点以前四到五米出起步。4.7.3.2自行式石子撒铺机l 撒铺机的撒铺箱滚轮一定不能磨损或弯曲，滚筒支撑轴承必须具有好的状态；l 石子撒铺传送带必须良好，不能有破损和磨损，确保撒铺连续进行不会发生损坏；l 撒铺箱的闸口均匀并正确的调整已确保均匀的撒铺；l 撒铺箱辊子前面的筛子必须在适当的位置并调整好来确保干净的骨料铺洒在粘层油上，如果有石粉出现，将会掉落在骨料上；l 必须预先练习以保证石子撒铺符合要求。4.7.3.3压路机l 现场必须保证现场至少有两台执行推进的充气胎压路机；l 在封层前后，设备不应有任何漏油或溢出（油、燃油等）到路的表面上；l 充气胎压路机胎压必须坚持以确保准确、一致并有良好的状态；l 轮胎尺寸及形状必须一致，允许使用同一厂家生产的轮胎；l 轮胎挂到及轮胎湿润喷嘴必须能正常工作。4.7.3.4自卸车及装载机l 必须有良好工作的的有效的自卸车，装载机应有有效的能力来保证每次15到20分钟的撒铺作业，自卸车应与石子撒铺机有正确的连接。4.7.3.5旋转路帚l 现场至少应有两套优良状况的优质尼龙毛刷旋转笤帚；l 应有效的笤帚及铁锨来清扫接缝及变换卡车是掉落在撒铺层上的的石子，以及用于设备抛锚的应急使用。4.7.3.6洒水车l 在工作面附近的便道上应用有效的水车喷水防扬尘。4.7.4 其他需注意的事项l 在工作进行之前要对所有的机械设备进行检查；l 所有的材料必须符合对工程制定的要求和标准；l 为完成工作，所有松散的骨料需要扫出道路，这项操作可能需要在将来重复进行；l 当骨料铺在粘层油上时需要避免双层铺洒；l 使用吨位较大的胶轮压路机是有效的碾压方式，其等同于开放交通后再可控状况下对封层的碾压效果，最好是每一块石子都能被用正确的方式碾压；l 在撒布工作之前，必须确保各喷嘴的喷洒率一致，这项工作要提前校核；l 相邻的喷洒的长向接缝处的工艺和技巧需要喷洒机操作手注意；l 粘层喷洒率需要在规范要求之内，为达到一致的喷洒率，每车喷洒的温度应相同；l 将要喷洒的面层已经通过验收并做好了喷洒的准备；l 确保合理的标定（用铁钉固定麻线，直线段每隔15米，转弯处每隔3米）出需要喷洒的区域用以指导喷洒机操作手；l 临近喷洒区域的便道必须洒水已控制尘土；l 需要保证合理的安排机械和材料以便在充足的时间内喷洒完需要喷洒的区域；l 需要保证喷洒机停在路上时有油盘放置在喷头下；l 需要保证有特定的加强纸并合适的放置在需要喷洒段的开始处和末尾并安排移走和处理接缝材料。喷洒车喷洒前停车处需可能需要特殊的“油盘”。4.7.5施工步骤4.7.5.1 拉线粘层油喷洒之前，面层边缘应订钉拉线，直线段钉子距离15m，弯道距离3m。4.7.5.2 Base面修补Base 面修补根据规范要求对平整度较差的区域进行修补。4.7.5.3 单封层石子施工（70/100，chips）粘结层和集料的撒布：在沥青撒布车不能满足全副路段撒铺时，可分幅进行粘结层喷洒和石子撒布。相邻两幅粘结层喷洒搭接量为100毫米。在相邻幅粘结层未喷洒前，100毫米搭接处不得撒布石子。在前一幅，不包括100毫米搭接处，在未按照规范要求满意地撒布石子之前，相邻幅不得进行粘结层喷洒作业。在可行的条件下，根据现场情况应将两相邻幅的石子撒布接茬置于道路中心线上。粘结层在喷洒后立即用干净而干燥的集料进行覆盖，立即撒布石子是非常重要的。对石子撒布机的操作应能够在石子撒布机轮碾过未覆盖的粘结层之前用集料覆盖粘结层。投入使用的辅助机械数量应能充分保证石料在粘结层撒布机后面连续撒布。集料的初压：集料撒布之后应立即开始碾压。应使用胶轮压路机，如有必要使用钢轮压路机必须征得咨询工程师同意，压路机每个轮子至少2t的重量，不要出现集料过度碾碎的情况。压路机运行须与路中心线平行，由路肩开始向内朝道路顶部方向移动，直到整个路面用压路机轮碾压至少三遍。带刷刮路器及集料的终压：在沥青粘合剂充分凝固使集料无法被带走之后，路面应采用带刷刮路器缓慢刮平，以确保集料的均匀分布。如果局部缺少石屑，应人工添加材料，使单层石屑呈现并肩状态。如果局部石屑过多，则应人工去除多余的料，使单层石屑呈现并肩状态，应尽可能采取防护措施避免石料重叠。完成集料撒布之后，路面应采用胶轮压路机碾压三到四遍。但如果咨询工程师认为压路机碾压过后出现普遍的集料破碎时，这种碾压应当停止，不管压路机已经完成了几遍碾压。路面应当十分致密，具有统一的外观，没有压路机轮迹，所有受到燃料、油料或油脂污染的集料都应当加以清除，并用干净的集料更换。松散集料应按咨询工程师的指导采用旋转路帚或硬帚扫离路面。粘层油喷洒幅间接茬：为了避免粘合剂分幅喷洒搭接重叠，前道工程应采用牛皮纸等沿接茬进行覆盖，覆盖距接茬的距离以能使洒布机以要求的速度接近未处理路面为宜，同时也是为了防止附加粘合剂喷洒在已经处理过的部分上。同样的方法用来确保完工时取得整洁的端部接茬。4.7.5.4第一层稀浆封层施工稀浆封层可解决碎石封层的石屑脱落，高噪音，外表不美观等问题。稀浆封层的材料主要是石屑、改性乳化沥青、水泥、水等。用搅拌车（可用混凝土罐车代替）进行撒铺，人工摊铺均匀。第一层稀浆封层施工完成之后，需要开放交通，以达到一定的碾压效果。4.7.5.5第二层稀浆封层施工第二层稀浆封层主要采用稀浆封层机进行撒铺，可使撒铺更均匀，更快速。第二层稀浆封层完成后仍需要开放交通后，再进行划线及其他基础设施的建设。4.8 混凝土防护 4.8.1 混凝土的腐蚀作用机理混凝土在含盐量高的海水，盐碱水浸泡中，由于毛细管的作用，水分向上吸附，并不断蒸发，留下水肿所含盐类，如此不断进行，混凝土孔隙中盐溶液浓缩，加快了对水泥的化学腐蚀；盐类在孔隙中的结晶膨胀，是混凝土遭到破坏，这就是盐碱