四合同K212+200-K212+400土凝岩改善土试验段施工方案

国高青兰线东阿界至聊城（鲁冀界）段工程土凝岩改善土首件施工方案中铁四局集团有限公司国高青兰线东阿界至聊城（鲁冀界）段施工四合同项目部2017年11月19日目录一、编制依据4二、工程概况4三、试验段选择及目的4四、工期安排5五、施工准备61、材料准备62、机械准备63、人员准备74、测量准备85、施工准备8六、施工工艺及施工方案81、施工工艺流程82、测量放样83、布土94、撒布车布灰105、拌和116、整平127、成型碾压128、报验139、养生1310、质量控制措施13八、安全保证措施16九、文明、环保保证措施16土凝岩改善土首件施工方案一、编制依据1、公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）；2、公路路面基层施工技术细则（JTG/T F20-2015）；3、公路工程施工安全技术规范（JTG F10-2015）；4、高速公路施工标准化技术指南；5、国高青兰线东阿界至聊城（鲁冀界）段招标技术规范；6、国高青兰线东阿界至聊城（鲁冀界）段两阶段施工图设计；7、实施性施工组织设计；8、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/12004）第一册 土建工程；9、总监办下发的关于下发土凝岩改善土施工作业指导意见的通知（齐鲁交发青兰总监技201752号）文件要求。二、工程概况施工四合同段K194+100K225+030段（除桥梁及台背回填范围内），一般路段路床顶面以下30cm80cm采用4%土凝岩土进行改善补强，处理工程量共计643322.33m3，一般路段路床顶面以下30cm采用6%土凝岩土进行改善补强，处理工程量共计373712.15m3。根据总监办关于下发土凝岩改善土施工作业指导意见的通知（齐鲁交发青兰总监技201752号）文件要求，选择具有水泥所具有的物理、力学性能优点，且受时间因素的影响较小，便于施工等优点土凝岩作为改善材料，其中路床顶面以下40cm80cm采用3%土凝岩改善土进行改善补强，路床顶面以下40cm采用4%土凝岩改善土进行改善补强。三、试验段选择及目的1、试验段选择根据四合同施工特点及现场施工情况，选择K212+200K212+400段路床做3%和4%土凝岩改善土试验段施工，试验段长度为200m，压实厚度分为40cm、40cm。2、试验段目的（1）用于施工材料的质量要求和混合料的配合比。（2）用定点高程测量的方法确定混合料的松铺系数。（3）标准的施工方法：材料的摊铺方法和合适的摊铺机具。合适的拌和机械、拌和方法、拌和深度和拌和遍数。合适的整平、整形机具和工艺方法。压实机具的选择与组合，压实的顺序、速度和遍数。运输、摊铺、拌和、整平和碾压机械的协调与配合。（4）根据施工机械、材料供应、现场情况确定每一作业段的合适长度。（5）试验路的检验方法、频率和标准，其中试验路段的检验频率应是检验标准中规定的2倍。（6）试验路段需对路床顶四层土凝岩改善土均进行施作，每层施工完毕养生七天后，均对其弯沉值进行检测，以此判断每层土凝岩改善土的改善效果，及改善完成后路床顶弯沉值能否满足设计要求。四、工期安排K212+200K212+400段3%土凝岩改善土试验段计划开工时间2017年11月19日，完成时间2017年11月27日。K212+200K212+400段4%土凝岩改善试验段计划开工时间2017年12月4日，完成时间2017年12月11日。五、施工准备1、材料准备该试验段取土场为张鲁镇取土场，土质为细粒土，液限34%、塑限22%、塑性指数12%、最大干密度为1.87g/cm3、最佳含水率为13.6%。土凝岩生产厂家为：北京东昊科技发展有限公司，主要成分为粉煤灰、赤泥和煤矸石，密度0.98g/cm3 ，初凝时间316min，终凝时间449min。3%土凝岩改善土最佳含水量为13.1%，最大干密度为1.868g/cm3，EDTA耗量为3.0ml。4%土凝岩改善土最佳含水量为13.5%，最大干密度为1.865g/cm3，EDTA耗量为3.3ml。2、机械准备施工投入的机械设备如下表：序号名称型号任务分工数量1推土机东方红901整平、初平22平地机三一200精平13振动压路机三一22T压实、收光14运输车陕汽土方运输155挖掘机凯斯360土方装车26旋耕犁/翻松晾晒17洒水车/洒水养护湿润18粒料撒布车陆达牌20方布土凝岩19路拌机常青2000型拌和土凝岩改善土210胶轮压路机徐工XP302光面111GPS海星达放样112水准仪DSZ2标高测量113滴定设备/土凝岩试验检测114电子天平JM-B5002土凝岩试验检测115分析天平JF土凝岩试验检测116烘箱101-2型土凝岩试验检测117电子天平JY502土工试验检测118电动击实仪JZ-2D型土工试验检测119烘箱101-2型土工试验检测120电子天平LT5001土工试验检测121液塑限联合测定仪FG-111土工试验检测122承载比试验仪CBR土工试验检测123百分表0-10mm土工试验检测224测力环7.5KN土工试验检测125电子秤ASC-5土工试验检测126电子秤0.5g压实度检测127灌砂筒150*360压实度检测128金属标定罐/压实度检测129基板/压实度检测130电子秤0.01g含水量控制131烘箱101-2型含水量控制132滴定设备/灰剂量检测133电子秤0.01g灰剂量检测13、人员准备本次路床试验段施工人员配备情况如下表：序号职务姓名备注1项目经理吴锡君2项目总工储钢3质检工程师李明4测量工程师刘金5试验工程师于健6安全工程师张友海7技术员于目昭8安全员马季9试验人员4名10现场管理人员盖群、贾砚椿11司机及其他人员10名4、测量准备采用GPS进行导线控制测量满足测量规范要求。利用水准仪布置了高程控制网。施工过程中利用水准仪进行施工测量。5、施工准备试验段施工前对下承层进行检验，保证各项指标均符合规范及设计要求，保证设备机具及人员配备准备就绪，具备土凝岩的施工条件；施工前重新将下承层进行洒水湿润并碾压密实；进行放样测量，定出正确的中边桩；设立施工标志标牌；设立各种安全标牌。六、施工工艺及施工方案1、施工工艺流程测量放样布土检查布土厚度及含水率机械撤布土凝岩材料路拌机拌和检查拌和深度、拌和均匀性、松铺厚度、含水率和剂量稳压粗平精平碾压成型质量检查覆盖或洒水养生。2、测量放样在土凝岩改善土填筑前，先对下承层邀请监理工程师进行验收，下承层验收合格后，用GPS间隔10米恢复路基中线、边线，用木桩钉出中心桩位，用白灰划出边线。在路基边线纵向钉桩挂线，钉桩采用长70cm的木桩，用红白漆每10cm交错标注，沿路线每10m处设一处，要求钉桩竖直，挂线平顺。按每10m一个横断面，每一横断面布置5个高程测点，分别是路基中线和左、右9.75m、外侧边线处，测点布置图如下。用GPS测量记录测点的位置，并用水准仪测量填筑前各观测点的标高(H1)同时做好记录。路线前进方向 左边线 左9.75m 中线 右9.75m 右边线3、布土路床顶面以下0-40cm土凝岩改善土处理宽度为37.62m，处理厚度为40cm，分两层施工，每层施工厚度为20cm，松铺厚度为20cm*1.25（松铺系数）=25cm；路床顶面以下40-80cm土凝岩改善土处理宽度为38.82m，处理厚度为40cm，分两层施工，每层施工厚度为20cm，松铺厚度为20cm*1.25（松铺系数）=25cm；当施工3%土凝岩改善土时，在路基坡脚线内用白灰划出上土方格线，间距为10m*10m（每车装土20m3），现场专人指挥卸土，每格一车。每平方厚20cm的3%土凝岩改善土重量=1.868*0.20=0.374吨每平方厚20cm的3%土凝岩改善土素土重量=0.374*97%=0.363吨折合成素土厚度=0.3741.87t/m3=19.4cm当施工4%土凝岩改善土时，在路基坡脚线内用白灰划出上土方格线，间距为10m*10m（采用同型号运输车，每车装土20m3），现场专人指挥卸土，每格一车。每平方厚20cm的4%土凝岩改善土重量=1.865*0.20=0.373吨每平方厚20cm的4%土凝岩改善土素土重量=0.373*96%=0.358吨折合成素土厚度=0.3731.87t/m3=19.1cm路床摊铺采用“划格上土，挂线施工，推土机平地机整平，撒布车布灰，路拌机拌和”作业。在摊铺土方时，采用进行全断面范围摊铺并初步推平，后稳压一遍。摊铺时保证路床填筑宽度每侧应超出路堤设计宽度50cm，以保证路床边坡修整后的路堤边缘有足够的压实度。采用挖掘机配合自卸车将检验合格的填料从取土场位置运到填土区，填筑过程中做好下层路基面的洒水湿润，避免因下层表面干燥而导致上下层不能良好结合。先用推土机初平，推土机司机参照木桩挂线摊铺土料，摊铺过程中，注意木桩的保护。初平后由人工对填料进行检查，对杂物、草根、过大粘土块进行清除，对于初平后路床局部欠土的部位需人工填平。使路床表面基本平整、平顺。由试验人员测出素土的含水量，将填料的含水率控制在其最佳含水率2%范围内。当填料含水率较低时,采用洒水湿润，洒水之后马上用旋耕犁翻拌均匀的措施；当填料含水率过大,采用旋耕犁翻松进行晾晒。碾压过程中如填土含水率损失过快，表面干裂，则用洒水车适当洒水湿润。当含水量满足施工要求时，用推土机稳压一遍后用压路机静压一遍。4、撒布车布灰（1）K212+200K212+400段3%土凝岩改善土试验段土凝岩改善土路拌法掺灰量计算：每平方厚20cm的3%土凝岩改善土土凝岩重量=0.2*1.868*（3+1）%*1000=14.9Kg（路拌法施工掺灰量加1%）折合成土凝岩厚度=0.01490.98t/m3（干灰堆积密度）=1.5cm（2）K212+200K212+400段土凝岩改善土试验段土凝岩改善土路拌法掺灰量计算：每平方厚20cm的4%土凝岩改善土土凝岩重量=0.2*1.865*（4+1）%*1000=18.7Kg（路拌法施工掺灰量加1%）折合成土凝岩厚度=0.01870.98t/m3（干灰堆积密度）=1.9cm按土凝岩用量比例，用粉料撒布车撤布，采用现场检测土凝岩撒布面积、撤布厚度及松铺容重计算撤布量，以及采用撤布前后总质量差计算撤布量的双控方法控制土凝岩撒布量，确保撒布的准确性。5、拌和土凝岩撒布完成后采用路拌机进行纵向来回拌和两遍，拌和时有专人跟随拌和机，随时检查拌和深度并配合拌和机操作员调整拌和深度，每间隔10米挖验一处。查验拌和是否均匀、是否出现灰带现场，有无花白料拌和深度切入下承层510mm避免出现素土夹层，土凝岩改善土存在漏拌条带。拌和两遍后及时检测混合料含水量，含水量略大于最佳含水量12个百分点，若含水量偏小，及时进行洒水，洒水应均匀，防止局部水量过大，然后进行闷料12小时左右，过后再进行拌和，拌和带重叠四分之一。拌和完成后混合料色泽一致、没有灰条、灰团和花面，且水分合适、均匀，拌和结束时立即抽检土凝岩剂量，使灰剂量必须满足设计要求。对土凝岩剂量不够的应重新加灰拌和，至到满足设计的土凝岩剂量为止。6、整平整平前对土凝岩改善土顶标高进行复测，每10米一个断面，每个断面布设5个点，并做好标志，以便推土机司机进行高程的控制。先用推土机对土凝岩改善土进行初平一遍，再用22T压路机稳压一遍，然后由测量人员跟班作业，根据设计标高在路床表面进行测设标高钉桩挂线，要求钉桩竖直，挂线平顺，然后用平地机严格按控制点标高进行精平，对于高处料直接刮出路外。精平后形成路床横坡，面层平整、厚度均匀，以保证压路机的碾压效果。用GPS找准观测点位置，用水准仪测量各观测断面左中右观测点的标高（H2），并减去填前测量的标高（H1）得出每一测量点的松铺厚度（H2-H1）。7、成型碾压压实作业的碾压原则为：先两边，后中间，先慢后快，先静后动的操作规程进行碾压，碾压完成后表面无明显的碾压轮痕迹。碾压时，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于1/2。平地机精平后用22T压路机由两侧向中间、纵向进退式进行，慢速静压2遍，速度为1.51.7km/h，由试验人员用灌砂法检测压实度，之后每振动压实1遍即检测一次压实度，接着用26T压路机快速振动压2遍以上，速度为2.02.5km/h，直至压实度合格。最后用胶轮压路机进行静压收面2遍（不计入碾压遍数），速度为2.02.5km/h。土凝岩改善土压实完毕后，一旦发现不合格应及时复压，碾压作业在拌合316min内完成。同时做好记录，整理出压实度与碾压遍数的对应数据，绘制压实度与压实遍数之间的相关曲线。压实度达到设计及规范要求后，用GPS恢复观测断面左中右点位，用水准仪测量各点位碾压后的标高（H3），并减去填前测量的标高（H1）得出每一测量点的压实厚度（H3-H1），然后计算出各点松铺系数（H2-H1）/（H3-H1），并求得96区松铺系数。施工质量要符合下表的规定。土方路基实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1压实度（%）96灌砂法：每1000m2至少测2点，不足1000m2测2点32弯沉（0.01mm）不大于设计要求值每一双车道评定路段(不超过lkm)检查80100个点，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加测点。33纵断高程（mm）+10，-15水准仪：每200m测4断面24中线偏位（mm）50每200m测4点，弯道加HY/YH两点25宽度（mm）符合设计要求米尺：每200m测4处28、报验每层土凝岩改善土施工完成后，应及时组织人员对压实度、压实厚度进行检测，经检测压实度96%合格后，及时向监理进行报验。在每层填筑完成后，由现场验收监理和现场施工人员留取影像资料存档备查。9、养生底层土凝岩改善土施工完成并经监理专业工程师验收合格后，覆盖上层土凝岩改善土素土进行养生，养生时间不少于7天，铺筑底基层之前应始终保持表面湿润。在改善土完成，养生期结束后应尽早安排路基验收和底基层施工。养生期间应封闭交通，除洒水车外禁止车辆通行。10、质量控制措施（1）严禁使用含草皮、生活垃圾、树根和腐殖土的土做填料，不得采用淤泥、泥炭、有机质土及易溶盐超过允许含量的土。（2）填筑土方时在施工范围外设置调头区，并由专人指挥运输车倒至卸土区域，避免破坏下承层。整形期间严禁任何车辆通行。（3）碾压前要检测填料的含水率、灰剂量，并严格控制填料的含水率。（4）拌和机械及其它机械不宜在已碾压完成的路床面上调头，如须调头尽可能在未碾压工作面上进行。（5）碾压作业时要做到无漏压、无死角，并安排专人记录碾压的遍数及压实度的检测情况和标高的测量数据。特别注意处治土施工的可延续时间，在施工组织及机械人员配置中应确保施工的连续性，确保混合料洒水拌和后在当天完成碾压。（6）试验段路段完成后，要及时对松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、最佳含水率、最佳机械组合等参数进行总结，以便为后续施工提供指导数据。（7）如果天气预报24小时内有雨，工程应暂停施工，以免引起返工，造成不必要的浪费。七、质量保证措施（1）成立以项目经理为组长，总工程师、项目副经理为副组长的质量保证体系，严把现场质量关。质量保证体系如下图：项目经理：吴锡君总工程师：储钢作业工班长各作业人员生产副经理：刘智兵技术负责人：于目昭安全环保负责人：张友海质检负责人：李明试验负责人：于健测量负责人：刘金质量保证体系图框（2）开工前对现场施工人员进行技术交底，熟悉土凝岩改善土路床的施工工艺，明确土方试验段的工作程序，掌握需控制的标准，从而将各阶段的质量责任分解到具体人员。（3）各种检测、测量仪器鉴定合格后方可使用。在试验段施工期间，保证测试仪器的准确性、真实性